102采区行人上山掘进供电设计.doc

102采区行人上山掘进供电设计一、掘进供电基本要求（一）、概述：102采区行人上山掘进施工使用的设备有绞车两台JYB-51.40（150kw）共150KW、P-90B耙矸机一台（45KW）、ZP-喷浆机一台(5.5KW)和对旋局扇FBD-230两台（60KW）、照明综保一台等。局扇安装在10#交叉点进风流中，75KW绞车安装在的102采区行人上山，用于斜巷提升，另外在迎头设有耙矸机和喷浆机等。设备电源取自副井下口袁店矿建项目部102采区临时变电所。（二）、“三专三闭锁”及“三大保护”的设置：对局扇的供电采用专用变压器、专用线路、专用开关实现三专供电，备用局扇电源取自102采区行人上山的风电联锁开关，主、备局扇由同一台QBZ-280SF型开关控制，通过内部联线实现主、备局扇的自动切换，但不允许从备局切换到主局。在向迎头供电的动力线路中设一台KBZ-200型开关作为风电联锁开关，在该开关中外接瓦斯断电仪来实现风电瓦斯断电闭锁，一旦瓦斯超限则自动切断掘进工作面的供电，局扇一旦停转，则该线路能够实现断电闭锁。从而实现局扇的“三专三闭锁”。三专供电的过流保护由三专低压分馈来实现；漏电保护由低馈开关检漏装置对接地网络监控，以分断该分控开关来实现。迎头动力电源的过流保护由动力馈电开关来完成；漏电保护馈电开关检漏装置对接地网络监控，以分断该开关来实现。接地保护由接地极、接地线构成的接地网络来实现。（三）、设备布置、接地保护、及电缆吊挂标准主局扇、备用局扇、风联开关均设在10#交叉点进风流中，102采区行人上山迎头设耙矸机及喷浆机，上山口位置设75KW运输绞车一台。设备布置要求开关台台上架，小电上板，并挂牌留名。接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2。局部接地极可设置于巷道水沟内或其它就近的潮湿处。设置在水沟中的局部接地极应用面积不小0.6mm2、厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应放于水沟深处。设置在其它地点的局部接地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2个钢管相距不得小于5m ，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，应采用截面不小于25mm2的铜线，或截面不小于50mm2 的镀锌铁线，或厚度不小于4mm，截面不小于50mm2 的扁钢。（四）、电缆悬挂点间距不超过800mm，距离腰线以上800mm。通讯电缆悬挂在电缆钩上部位置，动力电缆在下部位置，其间距不得小于100mm。电缆悬挂应保证矿车掉道时不受撞击，电缆坠落时不落在轨道上。电缆与风水管路、风筒分开悬挂在巷道两帮。（五）、供电计算：1、 三专供电：负载电流、电压见附表一、局扇干线使用50mm2电缆，长期使用载流量为173A。按长时允许电流校验电缆：Iy=173AIe=156A所使用电缆合格。、局扇：胶带、运输、行人上山施工局扇电源是同一三专线路， Ie=70A，IZIe=70A 开关过流整定为70A； 短路整定：Id=7Ie=770=490，局扇分馈开关整定为420A。2、 动力供电：动力干线电缆为MYP370+125其长时允许电流为217A。按长时允许电流校验电缆：Iy=217AIe=151A干线电缆合格。、磁力启动器整定：绞车开关： Ie=87A ，IZIe=87A，整定值为87A。耙矸机开关：Ie=52A ，IZIe=52A，整定值为52A。喷浆机开关：Ie=7A ，IZIe=7A整定值为7A。馈电开关：IZIe=150A 开关过流整定为150A；Idz=4Ie+Ie 412A 短路整定值为412A;由于供电距离较长，迎头部分不能达到保护的灵敏度要求，所以在上山400m位置处将原下口绞车窝的KBZ-200分馈开关上移，用于短路保护，整定值取为210A。、馈电开关：1、分馈开关KBZ-200：短路整定IdzIQeIe48752+7+5412A 短路整定值为412A.电缆长度换算：702电缆换算系数为0.73，162电缆换算系数为3.01，电缆换算长度L =0.73800+3.01122=951m，查表可知：Id 772A，则KId/Idz772/4121.871.5，合格。附表一：袁店一矿102采区行人上山掘进设备负荷额定电流表设 备 名 称电机功率（KW）电压（V）额定电流（A）额定启动电流 （A）P-90B耙矸机4566052364ZP-VII喷浆机5.5660749222KW对旋式局扇22266052364ZXZ8-4.0照明综保46605-JYB-51.40运输绞车75266087345六、绞车选型及钢丝绳的校验一、JYB-51.40（75KW）型绞车安装要求1、绞车要设专门的硐室，内绞距轨道的安全距离不得小于0.4米，安装时内绞应水平，绞车基础深度不小于1.5米。2、内绞除用混凝土固定外，要有可靠的生根留绳，留绳应用3副以上卡子卡紧，留绳破断拉力大于主绳的3倍。3、小绞车提升负荷及钢丝绳选择（附计算）JYB51.4内绞，提矸子：3车，选钢丝绳61921.54、钢丝绳在滚筒上的固定不少于2副卡子，且有防松垫圈，滚筒上应留5圈余绳。钢丝绳长度不得超过绞车的最大容量。正常使用的钢丝绳一个捻距内的断丝数和磨损量不得超过10%，严禁有挤压、扭结现象。5、绞车司机侧应装有不少于2厚的金属挡板，绞车附近应有良好的照明。6、每个钩头都必须有符合要求的保险绳，保险绳应同主绳直径相同，用不少于3副绳夹卡紧。保险绳长度和挂车数相应。二、安全设施安装及布置：1、下山口设门式保险挡。2、所有保险挡在不行车时均保持常闭状态。3、保险挡均用11#矿用工字钢制成，手动保险挡用21.5以上的钢丝绳加槽钢框制成。三、信号：1、每台绞车有各自独立的声光信号系统，信号清晰、明确、可靠。2、行车时，行车红灯应正常使用。四、绞车提升要求：1、绞车在摘钩时，应将车辆进入停车场，在停车场内摘换钩头。2、摘挂钩时，把钩工应遵守操作规程。3、不准在停车场以外的斜坡作为停（存）车场。4、严禁先打开挡车装置后进行挂钩操作，严禁矿车在没有运行到安全停车位置就提前摘钩，严禁在松绳较多的情况下推车。五、提升安全措施：1、绞车工、信号工、把钩工应经过专门培训考试合格持证挂牌上岗。2、特殊工种要遵守岗位责任制、安全规程、作业规程、操作规程。3、每天必须有专人对绞车、钢丝绳、钩头、矿车连接装置、放跑车装置和跑车防护装置进行检查。每班行车前应对上述设备设施及绞车道进行检查，确认无误方可行车。4、机修人员应对绞车制动闸、工作闸、绞车固定情况等进行全面检查。提升钢丝绳每天检查一次，并填入记录本中，对钩头、保险绳、安全设施要进行检查调整，提升钢丝绳直径减少量达到10%时，必须更换。钢丝绳产生严重扭曲变形必须更换。5、所有挡车器不行车时，均应保持常闭状态。6、严禁断电松车、放飞车，严禁有全绳时开车，严禁在排乱绳时开车，严禁绞车不完好时开车，严禁绞车固定不合格是开车。7、开车时要高度集中精力，发现钢丝绳、矿车连接装置、绞车等出现异常应立即停车处理。8、把钩工要清点挂车车数，严禁超挂；提升设备及物料时，严禁超高、超宽、超载；必须使用不能自动脱落的矿车销子，要挂好保险绳，确认无误后方可向信号工发出开车信号。9、必须遵守斜巷“行人不行车，行车不行人”的规定。10、保证斜巷轨道和道岔的铺设质量，道木无杂物、淤泥、积水。11、在斜巷内拿道，车的下方严禁站人。司机要高度集中，绳要保持拉紧状态，严禁脱钩拿道。12、挡车设施制作及安装要按集团公司关于斜巷运输272号文件及图册的标准进行加工制作安装。13、必须遵守集团公司关于窄轨运输272号文的规定。六、绞车钢丝绳安全系数校验：（一）、绞车提升负荷及钢丝绳的选择钢丝绳直径：21.5mm，6股19丝。每次提升1.5吨3辆重车。、提升钢丝绳安全系数校验：1、提升货载荷重QQ=ZKmRgVch其中：Z每次提升矿车数，Z=3Km矿车装满系数，Km=0.9Rg岩石松散容量，Rg=2103KgVch矿车容积，Vch=1.7m3所以Q=221031.70.9=9180Kg2、钢丝绳终端荷重QoQo=Q+Qz其中：Qz车皮容器自重，Qz=3800=2400kg。 Qo=9180+2400=11580Kg3、钢丝绳安全系数校核m= QdQo（sin+f1cos）+ PsbLo（sin+f2cos）其中： Qd所选钢丝绳所有破断拉力总和Lo钢丝绳斜长，Lo1200m巷道最大倾斜角，=160 f1矿车运行阻力系数，取=0.01f2钢丝绳移动阻力系数，取=0.2选用61921.5钢丝绳强度校验 查钢丝绳参数表知Psb=1.67Kg/m， Qd=325.3KN325.3103/9.8m= 11580（sin160+0.01cos160）+1.671200（sin160+0.2cos160）=7.83 m6.5。所以符合煤矿安全规程要求。、提升机强度验算：最大静张力验算（61921.5钢丝绳验算，=160）Fj（Q+Qz）（sin+f1cos）+ PsbLo（sin+f2cos）=11580（sin160+0.01cos160）+1.671200（sin160+0.2cos160）=4240Kg=41.55KN查JYB-51.40型调度绞车说明书：电动机功率：75KW，钢丝绳直径21.5，容绳量1200米，静张力50KN。内绞静张力大于计算的钢丝绳终端载荷，满足提升机强度要求。、矿车连接装置强度验算：PoZzd= （G+Go）（sin+f1cos）其中： Po矿车车钩强度， Po=6000KgG矿车载重量，G=21031.70.9Go矿车自重，取Go=800 Kg斜巷倾角，取=160f1矿车运行阻力系数，取=0.01Zzd按矿车连接装置强度计算的重车数 6000 Zzd= （20001.70.9+800）（sin160+0.01cos160）=7.3取整数Zzd=73所以矿车连接装置按3辆重车计算满足使用要求。、估算电动机功率：该绞车容绳量为1200m，在施工中绳下方长度按1000m计算KQVmN= 1000i其中：K斜巷阻率系数，取1.1Q一次提升货载重量，Vm提升机的标准速度，取1.4m/si减速器传动效率，取0.85Q= Qo（sin+f1cos）+ PsbLo（sin+f2cos）=11580（sin160+0.01cos160）+1.671000（sin160+0.2cos160）=4083.7Kg=40.02KN 所以， 1.1400201.4N= =72.5KW75KW10000.85选用75 KW绞车提升3车，满足要求。安全系数符合规程（2007）规定。（六）提升耙矸机校验：1、提升货载荷重Q由于耙矸机自重为8700,所以Q=8700 Kg2、钢丝绳单位长度重量PsoPso= Q（sin+f1cos）110/maLo（sin+f2cos）Lo钢丝绳斜长，Lo=1200米。钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取155Kgf/mm2巷道最大倾斜角，=160ma安全系数，ma=6.5f1矿车运行阻力系数，取=0.01f2钢丝绳移动阻力系数，取=0.2根据煤矿安全规程规定：提升物料安全系数ma6.5将数据代入Pso= 8700（sin160+0.01cos160）110155/6.51200（sin160+0.2cos160） =2481.7/2061.6=1.2Kg/m3、查钢丝绳参数表61921.5，Psb=1.67 Kg/m可以满足要求,