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文档简介
第一章概述
第一节工作面及井上下关系
一、工作面位置:
本工作面位于井田中部,底板标高最高为+1065m,最低为
+1060mo工作面成矩形布置,工作面顺槽长度为480m,切眼长
度为183m,面积87840nf,西邻原南庄煤矿,南为30101运输
顺槽,北为原采空区,东与辅助运输大巷接壤。
二、地面相对位置:
工作面地表位于马牧场垛村西南方,地表形态为黄土梁垣地
貌,无建筑物,地面标高最高为1241.5m,最低为1212.5m,地
表上覆盖岩层厚147.5m—181.5m,平均厚度164.5mo
三、回采对地面的影响:
工作面回采过程中将会产生地表裂隙、局部陡坡地将产生小
范围滑坡,因工作面上覆盖基岩厚度较厚,预计裂缝宽度较小。
四、水文地质情况,工作面相邻的采动情况以及影响范围:
因本工作面北部为原采空区,采空区有积水较多,在回采中
原采空区积水会从顶板和钻孔进入30102工作面,必须严加防
范,由防治水办公室制定30102工作面探放水设计和专项防治水
安全技术措施并严格按国家有关防治水文件精神和探放水设计
进行探放水工作,排干疏净采空区积水后再进行回采,在回采工
作面中配备足够的排水设施,保证回采安全。在回采前必须编制
全面防治水安全技术措施,予以贯彻学习和执行,安全回采
30102工作面。
(附图1:工作面布置图)
第二节地层
一、煤层厚度:
30102工作面煤层最大厚度3.2m,最小厚度2m。平均厚度
2.6m,本区整体煤层赋存稳定可采。
二、煤层产状:
本工作面煤层走向150°,倾向240°,倾角5°—8°,整
区变化起伏不大。
三、煤层赋存状态以及时回采的影响:
30102回采工作面煤层厚度较稳定,结构简单、无层理、节
理,硬度中等,f=2.0,本煤层对回采工艺无不良影响。
四、煤种、煤质:
本工作面所采的2#煤层属低灰、低硫、特低磷,高发热值,
特强粒结煤。
煤质情况:煤层呈半光亮型煤,玻璃光泽,质软,性脆、发
育、断口参差不齐,条带状结构,层状,块状构质,原煤水分平
均1.52%,灰分18.99%,挥发分为36.25%,含硫0.48%,发热量
为34.93MJ/Kg0
第三节煤层顶底板
一、煤层顶板:
2#煤层位于山西组上部K8以下,基本顶为灰色、深灰色粉
砂岩,直接顶为砂质泥岩及泥岩,平均厚度2.8米,层理、节理
较发育,伪顶局部为0.4米厚的炭质泥岩,顶板为II类管理。
二、煤层底板:
底板为泥岩,平均厚度为6.23m,层理、节理较发育,遇水
容易膨胀。
(附图2:井田总体地层综合柱状图)
第四节地质构造
本井田总体构造为向东-东南方向倾斜的单斜构造,伴生宽
缓褶曲构造,地层倾角一般在3°-9°,分布少量小断层,可能
发育陷落柱。
第五节水文地质
一、含水层分析:
该工作面水文地质中等,该煤层充水含水层为顶板裂隙水。
K8含水层为煤层直接充水含水层,但厚度只有1.5米左右,根
据地质资料提供和正常生产调查,含水量不超过0.007PL/S.m,
但每年7、8、9、三个月雨季时,由于大地渗透,涌水可能有所
增加,但最大涌水量为15m3/h,因此不会对生产有所影响。但是,
顶板老空水,上部相邻工作面采空区积水,都会对工作面回采造
成一定威胁,所以水文地质条件属于中等类型。
二、地面其它水源分析:
该工作面所处地表无水体和水沟,无钻孔和导水积层,所以
无其它水源补充现象发生。
三、工作面涌水:
本工作面相邻原采空区有积水。根据30102回风巷掘进过程
中原采空区涌水量观测显示,水量颇大,必须提前进行排放,并
且工作面回采时,在工作面低洼处加强水害管理,时刻观察着顶
板及原采空区水量变化情况,除正常排水外备用两台多级潜水泵
和一台离心泵使用。
第六节影响回采的其它因素
据晋煤瓦发[2012]58号文,矿井瓦斯相对涌出量为
1.42m3/T,绝对涌出量为0.87m3/min,二氧化碳相对涌出量为
1.13m7t,绝对涌出量为1.25m33/min,据30102回采面测定,
瓦斯量低于0.02%,属低瓦斯矿井,据临汾市煤炭中心化验室检
验,煤尘具有爆炸性,煤层自燃等级为II级。据多年矿井开采过
程中观察,本矿地温不高,在25℃左右,并且无冲击地压。
第七节储量及服务年限
一、工作面可采储量:
工作面可采面积480mxi83m=144570m2
容量:D=1.35T/m3平均厚度h=2.6m。
回采率90%
可采储量为790X183X2.6X1.35X0.9=27.75万吨。
二、工作面服务年限:
480m:6m/日:25日/月二3.2个月
第二章采煤方法
第一节巷道布置
一、工作面巷道布置方式:
本工作面巷道全部沿煤层走向布置,运输顺槽和回风顺槽回
采有效长度各为480m,切眼长183m,回风顺槽紧邻原工作面运输
顺槽,运输顺槽位于回风顺槽南部183m处,运输顺槽作进风、
行人运煤任务,回风顺槽担负运料、回风、乳化液泵站设置任务。
二、工作面基本参数:
运输顺槽断面形状均为矩形,净宽为4米,净高2.6米;回
风顺槽断面形状均为矩形,净宽3.6米,净高2.6米;切割巷断
面形状为矩形,净宽5.5米,净高2.6米;支护全部为锚网配合
锚杆、锚索联合支护。
(附图3:巷道布置图)
第二节采煤工艺
一、回采工艺:
本工作面采用走向长壁综合机械化采煤法,沿煤层顶底板一
次采全高,采用全部垮落法管理顶板。
二、工艺流程:
1、端部斜切进刀T割煤T移架支护-►推溜T清煤。
2、各工序施工工艺
(1)割煤:采用端部斜切进刀,行走18米,待滚筒全部切
入煤壁0.6米后,机组进行反向割三角煤,割透煤壁后,再牵引
进行正常割煤,前滚筒割顶刀煤,后滚筒割底刀煤,双向割煤,
一次采高2.6米,即采煤机往返一次为两个循环。每个循环进
度0.6米,牵引方式为电动牵引,牵引速度控制在8m/min以下。
(附图4:采煤机割煤及进刀方式示意图)
(2)运煤
利用机组滚筒叶片和输送机铲煤板将煤装入刮板输送机,运
往顺槽转载机经皮带输送机运往大巷皮带机。
(3)移架
A、移架采用本架操作,顺序移架,进行追机作业。采煤机
割过后,支架即可降架前移。正常情况下,移架距采煤机后滚筒
不大于4.5米,否则必须停机移架。
B、顶板支护:采用及时支护方式支护顶板,即在正常情况
下,采煤机割煤后立即移架,及时支护新暴露的顶板,移架时为
防止运输机回拉,可将邻架推移千斤顶的操纵阀手把分别打到推
溜位置,移架时顶梁不宜下降过多,立柱卸载即可,立柱下降量
小时可操作平衡千斤顶,一般移架和降柱可同时进行,这样既有
利于顶板控制,又可提高移架速度,支架移过后应注意排列整齐,
顶板较为破碎时,支架初撑后,适当调节平衡油缸,使顶梁前端
上翘,增加顶梁前端的支护力,以减缓新暴露顶板的下沉和破碎,
当顶板坚硬时,操纵平衡千斤顶回柱,使支架后端上抬,以增加
支架后端的支护力和切顶力,移过后的支架升好后,要严密接顶,
必须达到所要求的初撑力,顶板不平时及时背顶,确保支架梁接
顶严密,移架完后,操作手把打回零位,如移架速度跟不上采煤
机时,必须停止采煤,决不允许空顶作业。
(4)采空区处理
采空区处理采用全部垮落法处理。
(5)推溜
采煤机割煤时距后滚筒15m以上时,即可顺序推溜。推溜时
必须是多个支架同时协同操作,不使溜子出现急弯或弯度太大,
推过的溜子必须成一直线,保证溜子平、直、稳。
(6)清煤
推过溜子后,及时将支架间、推销千斤顶槽内的浮煤及时清
理干净,并装入工作面到刮板输送机内,保证支架顺利通过。
第三节设备配置
使用地点设备名称规格型号数量单位备注
电牵引采煤机MG300/700-WDK1套
刮板输送机SGZ764/6301部
工作面
中间支架ZY3000/14/32118架
过渡支架ZYG3000/14/324架
转载机SZZ-764/1321部
运输顺槽
皮带机SSJ-1000/2X371部
乳化泵站BRW-200/31.52台备用一台
喷雾泵WPB160/6.32台
调度绞车40KW2部
回风顺槽
回柱绞车JH-252部
潜水泵BQW-5.53台
离心泵D85-4X451台
(附图5:采煤工作面设备布置示意图)
第三章顶板控制
第一节支护设计
一、液压支架支护度验算:
根据工作面顶底板岩性及有关技术资料,工作面支护选用
ZY300014/32型掩护支架;端头采用ZYG3000/14/32型掩护式过
渡支架。
中间支架特征为:
支撑高度:1400〜3200mm
支架宽度:1420—1590mm
支架中心距:1500mm
支架初撑力:2671KN
支架工作阻力:3000KN
端面距:277mm
移架部距:630mm
支架额定支护强度:0.42~0.48Mpa
泵站压力:31.5Mpa
支架对底板的比压:0.6-0.9Mpa
支架架顶梁长度:3695mm
适应煤层倾角:W15°
支架操作方式:本架控制
2、过渡支架特征:
支撑高度:1400〜3200mm
支架宽度:1420—1590mm
支架中心距:1500mm
支架初撑力:2617KN
支架工作阻力:3000KN
端面距:277mm
移架有效部距:630mm
支架额定支护强度:0.42~0.47Mpa
泵站压力:31.5Mpa
支架对底板的比压:0.5〜0.8Mpa
支架架顶梁长度:3695mm
适应煤层倾角:W25°
支架操纵方式:本架控制。
1、工作面支护强度计算:
采用公式计算
Pt=9.81h丫k=9.81X2.6X2.55X(74-2.6)
=174.96KN/m2=0.17MPa(1N/m2=1Pa)
式中:Pt一工作面合理的支护强度,KN/m2
H一采高取2.6m
Y一顶板岩石容重,t/W,一般取2.SSt/n?
K一工作面支柱支护的上覆岩层厚度与采高之比,岩层
厚度取7m,采高2.6m。
支架额定支护强度0.42—0.48Mpa,工作面顶板需支护强度
为0.17Mpa,小于液压支架的额定支护强度,所以所选支架符合
支护要求。
2、液压支架工作阻力计算:
Fs=Pt(ScXBc/Ks)
式中:
Fs:液压支架工作阻力KN
Sc:液压支架中心距1.5m
Ks:液压支架的支撑率0.9
Be:控顶长度3.972
Fs:=174.96X(1.5X3.972/0.9)=1158.24KN
支架的工作阻力为3000KN>1158.24KN,故支架符合要求。
二、乳化液泵站的选择:
(一)泵站选型、数量
乳化液泵型号为BRW200/31.5型乳化液泵,配2500升乳化
液箱一台即两泵一箱。
(二)泵站设置位置:
泵站安设在回风顺槽,顶板完好无淋水,且地板平整的地方。
(三)泵站使用规定
1、卸载阀整定值为31.5Mpa,严禁随意调整安全阀的整定
值。
2、使用乳化液自动配比装置,乳化液浓度保持在3%—5%之
间,并经常用测比仪检查配比浓度。
3、要加强泵站设备、管路的维修和保养,保证液压系统的
完好。
第二节工作面顶板控制
工作面安装ZY3000/14/32型两柱掩护式液压支架118
架,ZYG3000/14/32过渡支架4架,支架沿工作面直线排列,支
架中心距1.5m,支架端面距不大于277mm。最大控顶距4.572m,
最小控顶距为3.972m。
一、正常时期的顶板支护形式:
采用追机移架的方式对顶板进行支护。在采煤机割煤后,先
移支架、再移输送机。
支护要求:
1、工作面应达到动态的质量标准化要求,确保“三直、一
平、两畅通。”
2、工作面顶板漏顶时,要及时用木料接顶,保证支架接顶
严实。
3、工作面支架严禁斜歪、咬架和挤架,否则要及时调整。
二、防止倒架(柱)的措施:
端头支护、封口柱和超前支护必须实行栓柱制度,金属顶梁
与顶网之间和单柱之间均采用自制铁链与铁钩或绳索栓牢固,并
经常派专人观察支柱漏液、卸压情况,一经发现立即更换新柱,
防止柱梁倾倒砸伤人员事故的发生。
三、工作面特殊时期的顶板控制:
(一)来压及停采前的顶板控制
1、工作面基本顶初次来压前必须编制专门安全技术措施。
2、工作面基本顶初次来压和周期来压期间,应加强来压的
预测预报。
3、工作面支架、单体液压支柱初撑力要达标。运输、回风
顺槽超前支护范围内的液压支柱初撑力不得低于6.5Mpa,确保
整体支护强度、预防冒顶。
4、加强上、下端头顶板控制,打好封口柱。
5、工作面停采时要编制停采措施,加强顶板控制。
(二)顶板破碎时的顶板控制
在顶板破碎的地段,为了有效地防止顶板冒落、控制煤壁片
帮,要带压移架。当工作面片帮严重时,可超前采煤机移架,及
时支护顶板。
四、初次放顶:
工作面支架全部按规定调试合格后,机组割煤、移架支护开
始放顶工作。工作面推进15m后,顶板仍不垮落,或垮落不充分
(垮落高度小于采高的1.5倍),则必须另行制定强制放顶专项
措施,进行强制放顶。
五、正常放顶:
工作面正常生产时,每移一次架,放一次顶,两个端头悬顶
面积超过2X5。时,必须进行强制放顶。
六、末次放顶:
当工作面推至设计停采线,结束工作面时应另行制定专项措
施。
第三节运输顺槽回风顺槽及两端头顶板控制
一、工作面端头支护:
工作面上、下端头采用支架配合对梁八柱及带帽点柱进行支
护,要求:
1、在1"支架和转载机之间架一对4000mm金属顶梁,隔700mm
架一对4000mm金属顶梁,每增加700mm就加一对4000mm金属顶
梁。
2、对梁采用4000mm的金属顶梁成对布置,对梁对内间距
200mm,对梁对中对间距700nlm,梁错距600mm,交替迈步前移,
步距为1200mm,每对梁下按一梁四柱共支设八根单体支柱。
3、采用带帽点柱2.5米或2.8米单体支柱,柱帽采用长度
为800mm金属顶梁,金属顶梁垂直巷道方向布置。具体要求:
(一)、下端头支护
1、为确保工作面正常推进,转载机和1#支架之间架一对
4000mm金属顶梁。
2、转载机机尾顶板管理
转载机机尾靠煤柱侧采用一排单体柱维护,即利用超前维护
的单体柱进行维护;距对梁大于700mm支设一对金属顶梁,距转
载机溜槽边100mm的安全距离支设一对4000mm金属顶梁,金属
顶梁距煤柱侧每增加700mm加一对金属顶梁。
(二)、上端头支护
工作面上端头采用对梁或带帽点柱进行维护,距对梁大于
700mm支设一对金属顶梁。距煤壁700mm支设第一对金属顶梁,
金属顶梁距122#架每增加700mm加一对金属顶梁。
(三)、工作面上、下隅角必须支设封口柱,柱距不大于
400mm,排距不大于800mm。
(四)、运输、回风顺槽超前支护
1、运输、回风顺槽超前支护距离要求双排不小于20米,柱
距1米,工作面侧距煤壁0.4米,煤柱侧距煤柱1.8米;回风顺
槽工作面侧距煤壁0.8米,煤柱侧距煤柱0.8米。顶梁选用
4000mm金属顶梁,金属顶梁与布置平行布置。
2、超前支护单体柱必须支设成一直线,支设整齐;要求支
柱注液嘴朝向老山侧,支柱手把朝向巷道口一侧;保证支柱迎山
有力,初撑力不低于6.5MPa。
3、超前支护支设好后,将顶梁与顶网用防倒链连接起来,
将所有超前支柱用防倒装置连锁,以防倒柱伤人。
4、施工期间因受采动压力影响,巷道帮挤、超高或柱子钻
底严重时,必须适当调整支柱支设位置,改变顶梁支设方向或加
密支护,具体另行制定专项措施。
二、支护材料的规格数量及管理
名称型号使用数量备用数量
ZY3000/14/32118架
液压支架
ZYG3000/14/324架
DW25-250/10095根30根
单体支柱
DW28-280/10095根30根
DFB-800/30020根10根
金属顶梁
DFB-4000/30040根20根
木质板梁2000X200X15030根
圆木①20X200020根
所有备用支护材料全部存放于回风顺槽距工作面150-200m
处,材料堆放处,不得有淤泥、积水,且保证顶板完好。材料分
类堆放整齐,不超过巷道断面的1/4,不影响通风与行人,所有
备用支护材料必须进行挂牌管理。
(附图6:工作面支护示意图及端头支护和超前支护示意
图)
第四节矿压观测
一、矿压观测内容:
本工作面的矿压观测内容主要有:支架初撑力观测、两巷超
前支护范围内单体液压支柱初撑力观测。
二、矿压观测方法:
(一)工作面的矿压观测:
工作面从1#架开始每隔一架安装一只读式压力表,监测支
柱的初撑力情况,每班工人在操作支架时都必须将支架升紧,保
证支架的初撑力。每班验收员对支架的初撑力情况进行测量记
录。
以上资料由技术员及时收集,然后交生技科。生技科对所汇
报的数据进行处理分析,并将结果及时反馈到队组,队组根据结
果采取有效支护措施,保证安全生产。
(二)巷道的矿压观测
两巷单体液压支柱的初撑力观测采用单体支柱测力计进行
监测。由生产班验收员对端头及超前维护的单体支柱初撑力进行
测量记录。
三、矿压观测时间要求:
对工作面及两巷整个生产期间都要进行矿压观测。
第四章生产系统
第一节运输
一、运煤系统:
1、运煤设备
工作面采用SGZ764/630型刮板输送机,顺槽采用
SZZ-764/132型转载机,皮带机采用SSJ-1000/2X37型皮带输
送机运输。
2、运煤系统
30102工作面T30102运输顺槽->30101运输联巷巷T集中
运输大巷-►井底煤仓T主斜井T地面。
二、运料系统:
1、运料设备
采用绞车、专用材料车。
2、运料系统
地面-►副斜井T中部车场-►集中轨道大巷T尾部回风联巷
-►30102回风顺槽-►指定地点。
(附图7:工作面运输系统图)
第二节“一通三防”与安全监控
一、通风设施及质量要求:
1、30102回风联巷与轨道巷、皮带巷交叉处做一个顶部风
桥,风桥断面不得小于原巷道断面的4/5,作为通风、行人用。
2、风桥采用砖砌墙、水泥抹面,工字钢做梁,水泥、砂、
石子筑顶,确保不漏风。
3、在采区回风巷与材料进风巷的联巷内修筑正向风门两道,
反向风门两道,风门采用木质。
二、通风系统:
新鲜风流:
主、副斜井T集中运输大巷、集中轨道大巷T30101运输联
巷->30102运输顺槽->30102工作面。
污风风流:
30102工作面-►30102回风顺槽T回风大巷-►回风斜井-►地
面。
(附图8:通风系统示意图)
三、风量、风速计算:
30102回采工作面通风计算如下:
1、按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算:
Q采二100XqCH4XK采
式中:Q采一回采工作面实际需要风量m3/min
qCH4一回采工作面回风巷风流中瓦斯(二氧化碳)的绝对涌
出量,取0.87m3/min。
K采一采煤工作面瓦斯涌出量部均匀系数,取1.4-2.1
Q3^=100X0.87X1.8=156.6m3/inin
2、按工作面温度选择适宜风速计算:
长壁工作面使用下式计算:
Q采二60XV采XSm3/min
式中:Q采一回采工作面实际需要的风量,m3/min
V采一回采工作面最佳气候条件时的风速,取1.0m/so
S一回采工作面有效通风断面,取最大和最小断面时有效断
面的平均值,m2
30102工作面最大断面面积为14.3m1最小断面面积为
10.4m2,30102工作面平均断面面积为12.35m2,支架、刮板占用
面积为0.9m?,我们取有效断面积为11.45m2,
由上得:Q采二60X1.0X10.2=60X11.45=687mVmin
3、按回采工作面同时工作人数计算:
Q采二n
Q采一回采工作面实际需要的风量,m7min
N一回采工作面同时工作的最多人数22人
Q采一4X22=88m3/min
经过上述计算,由上述计算结果取最大值确定30102综采工
作面配风量应不少于687m'/min。
4、按工作面风速进行验算:
(1)工作面最低风速,工作面的最小风量:
Q>15s
687>15X10.2
687>153符合规定。
(2)工作面最高风速、工作面的最大风量:
Q<240s
687<240X10.2
687<2448符合规定。
经验算工作面配风量在687m3/min时,风速符合规定,能满
足通风要求。所以30102工作面需要风量为687m3/min。为了使
回采面有足够的风量,最终确定30102回采工作面配风标准为
687-787m7mino
四、综合防尘设施布置和安设要求:
1、风流净化水幕
(1)30102运输顺槽皮带机头后50米处安设一道全断面风
流净化水幕。
(2)30102回风顺槽距工作面煤壁50米范围安设二道风流
净化水幕。二道风流净化水幕间距不大于10米。
2、转载点喷雾
运输顺槽皮带机头、转载机、工作面刮板输送机各安设一组
喷雾,要求必须实现自动喷雾;运输顺槽皮带机头、转载机机头
配备长度不小于20米的洒水软管。要求在机头上焊接专用架子
卡住喷雾嘴,迎风45°固定牢固。上下隅角封口柱处各安设一
组喷雾(喷嘴不少于两个)。
3、架间喷雾
30102工作面安设架间手动喷雾,每架安设一道架间喷雾,
共122道。每个架间喷雾安设2个喷头,迎风角度为45°,在
支架前梁上固定。
4、防尘管路
防尘管路系统应使用加压泵,且加压泵与采煤机必须联锁。
5、洒水管路
运输顺槽安设2寸洒水管路,回风顺槽安设3寸洒水管路,
运输顺槽的洒水管路每50m安装1个三通阀门,回风顺槽的洒水
管路每100m安装1个三通阀门,各转载机头各设一个三通阀门。
运输顺槽和回风顺槽开口处各安设一个截止阀门,洒水管路上每
200m安装一个截止阀门。机组外喷齐全有效,覆盖全断面,外
喷供水压力不小于4Mpa。
6、隔爆设施
(1)隔爆水袋位置:运输、回风顺槽各安设一组隔爆水袋,
水袋与工作面保持60—200m的距离,与巷道交叉口、转弯处保
持50—70mo
(2)隔爆水袋用水量:按巷道断面计算每平米需200L水量。
30102运输顺槽净断面为10.4m2,经计算得运输顺槽用水量
2080L,需水袋52个。
30102回风顺槽净断面为9.36m2,经计算得回风顺槽用水
量1872L,需水袋47个。
(3)水袋组间距:1.2m—2m,每组四个。
(4)水袋区长度:不少于20m。
7、砂箱、灭火器
在运输顺槽各部皮带机头上风侧10m范围设砂箱一个,砂箱
内的砂必须填满,严禁用其它物品代替,在各部皮带机头必须配
备两台灭火器,一把消防铁锹,两台灭火器不得失效。
(附图9:工作面综合防尘设施布置图)
五、瓦斯监测、监控仪器仪表的安设及布置图:
1、安设瓦斯探头三个。
在30102运输顺槽口向里10—15m处安设一个瓦斯探头,监
测风流瓦斯浓度。瓦斯报警浓度不少于0.4%,断电浓度不少于
0.8%,复电浓度小于0.8%。断电范围为回风流中全部非本质安
全型电器设备。
在30102回风顺槽上隅角封口柱处安设一个瓦斯探头,监测
上隅角瓦斯浓度。瓦斯报警浓度不少于0.8%,断电浓度不少于
1.0%,复电浓度不大于0.8%。断电范围为工作面及回风流中全
部非本质安全型电器设备。
在30102回风顺槽距工作面10-15m处安设一个瓦斯探头,
监测工作面瓦斯浓度。瓦斯报警浓度不小于0.4%,断电浓度不
小于0.8%,复电浓度不大于0.8%。断电范围为工作面及回风流
中全部非本质安全型电器设备。
2、安设一氧化碳传感器一个:
在30102回风顺槽距工作面10—15m处安设风速传感器,在
30102回风顺槽距工作面10—15m处安设一氧化碳传感器,监测
工作面回风流一氧化碳浓度。一氧化碳报警浓度0.0024%o
3、开停传感器:
工作面机组、运输顺槽皮带机都必须安装开停传感器。
4、断电仪:
安设在30102配电室,必须做到全电压断电。
5、电缆
监测电缆必须用专用电缆,应同动力电缆分挂在巷道的两
侧,因条件限制,必须在同一侧悬挂时,应在动力电缆上方至少
0.1m处悬挂,应在风筒或水管以上至少0.3m处悬挂。
(附图10:安全监控仪器仪表布置图)
第三节排水
一、工作面基本情况:
3
1、工作面涌水量根据实际观察调查正常涌水量为15m/ho
2、最大涌水量为200m3/h
二、排水方案的拟订:
根据地质资料、相邻工作面回采情况及工作面实际情况,在
工作面内安装备用一台7.5KW潜水泵,排除工作面内积水。同时
备用一台离心泵和和一台多级潜水泵及配套设备管路,预防相邻
工作面采空区积水。
三、管路吊挂标准:
管路顺巷吊挂整齐,每隔3米用一铁丝捆紧,管路自巷帮底
板靠帮悬挂,拐弯处必须用合适角度的弯头连接,管路上严禁悬
挂其它任何物品。
(附图11:排水系统图)
第四节供电
一、工作面电气设备及负荷统计:
采用固定变压器供电,其中高压10KV电源引自井下原第二
变电所1#高压开关柜;设专用的30102变电所,两台800KVA
变压器,分别出1140V电缆,供工作面采煤机、刮板机和乳化泵;
一台660V,500KVA变压器出三趟电缆,供运输顺槽转载机、皮带
机、潜水泵,和回风顺槽离心泵、潜水泵、喷雾泵、调度绞车。
(附图12:30102综采工作面供电负荷统计表)
二、变压器选型计算
1、对于采用自移支架,各用电设备按一定顺序启动的综
采工作面需用系数:
Kd=0.4+0.6XPmax/2PN;
Pmax-----机组最大一台电动机的额定功率;
WPN------参加计算的所有电动机的额定功率之和;
2、变压器负荷计算:
S=ZPN-Kr/COS*
COS*——功率因数,对综采工作面取COS巾=0.7
S——变压器视在功率KVA
(1)、采煤机组:采煤机组变压器所带负荷为采煤机左、右
截割部电动机300kw,采煤机行走部电动机2X40kw,升降油泵
18.5KW,乳化泵125KW.
ZPN=2X300+40+18.5+125=823.5(kw);
Kd=O.4+0.6X300/823.5=0.618;
S=823.5X0.618/0.7=727(kvA);
采煤机组选用一台800kvA变电器。
(2)、刮板机组:刮板机组变压器所带负荷为刮板机机头、
机尾电动机315kwo
ZPN=2X315=630(kw);
Kd=0.4+0.6X315/630=0.7;
S=630X0.7/0.7=630kvA);
刮板机组选用一台800kvA变电器。
(3)、其他设备所用变压器:调度绞车40KW;离心泵75KW;
潜水泵2X5.5KW;皮带机224kw;转载机132KW;喷雾泵45KW;
回柱绞车25KWo
ZPN=40+75+11+224+132+45+25=552kw;
Kd=0.4+0.6X150/552=0.56;
S=552X0.56/0.7=442(kvA);
皮带机组选用一台500kvA变电器。
三、电气设备电源、负荷电缆选型计算
因为电缆线路的电抗值与其电阻相比很小,可忽略不计,以
下算均以忽略电缆电抗为准。
高压电缆选型计算,初步确定变压器一次电源线采用
ZRYJV22-07/15KV-3X50矿用高压铠装电缆,
其25℃时的安全载流量lp=173A;
按经济电流密度选择导线截面:
Sca=800+800+500=301020KVA
Ica=Sea/V3U=301020/1.732/10=121A<lp
所选电缆截面合适。
低压电缆选型计算,初步确定MCP-3X70+1X25两趟电缆并
联运行,为采煤机一次电源。
lca=KdZPNX103/V3UNC0S中
=0.618X823X103/1.732X1200X0.7
=349A
查表MCP-3X70+1X25允许长时间通电电流为215A。
lca=349A<2X215A
符合要求
采煤机二次负荷电缆分别选用
MCP3X70+1X16+4X6(一启)
MCP3X50+1X10+4X6(二启)
初步确定MCP-3X70+1X25两趟电缆并联运行,为刮板机一
次电源。
Ica=KdZPNX103/V3UNC0S中
=0.7X630X103/1.732X1200X0.7
二363A
查表MCP-3X70+1X25允许长时间通电电流为215A。
lca=363A<2X215A
MCP3X50+1X10允许长时间通电电流为173A.
符合要求
刮板机二次负荷电缆分别选用
MCP3X70+1X16+4X6两趟分别为机头、机尾的高速运行
MCP3X50+1X10两趟分别为机头、机尾的低速运行
依次验算
皮带机、转载机选用UP3X50+1X10电缆
离心泵、喷雾泵选用UP3X35+1X10电缆
四、开关整定值计算及选型
一)、开关整定计算
1、回风顺槽25kw回柱绞车QBZ—80N开关整定
绞车型号JH—2.5额定电流27.9A
根据式le=27.9X1.1=31A,
短路电流为ld=27.9X(8-4)=112A
2、回风顺槽40kw绞车QBZ—80N开关整定
绞车型号JD-1.6额定电流46A
短路电流为ld=46X(8-4)=184A
根据式le=46X1.15=53A,
3、胶带输送机QBZ—200开关保护整定
胶带输送机电机型号YSB—75X2,双机额定电流为172A
因QBZ-200开关保护采用电子插件,所以整定值应为
IdzWle=172取ldz=170A
所以该开关整定工作值为170A
同上所述
4、采煤机左电机功率为300Kw,额定电流188.7A,则采煤
机控制开关QBZ—400动作电流整定值为ldz=190A.
5、采煤机右电机开关所带负荷为截割电机300kw,油泵电机
为90Kw,
所以右电机开关整定值Igz皂188.7+56.3=245A,取
ldz=240A.
6、刮板机电机功率315Kw,额定电流192A,则刮板机控制
开关QJZ3-315动作电流整定值为ldz=190A.
7、转载机电机功率为132Kw,额定电流为84A,则转载机控
制开关QJZ3-315动作电流整定值为90A;ldz=90A
8、乳化泵电机功率为125Kw,额定电流78.75A,则乳化泵
控制开关QBZ-120动作电流整定值为90A;Idz=90A
9、喷雾泵电机功率为45Kw,额定电流52A,则喷雾泵控开
关QBZ—80动作电流整定值为55A;Idz二55A
二)、馈电开关整定值
馈电开关的整定按照所带负荷的最大起动电流计算,以馈电
最远端两相最小短路电流校验,最远端最小两相短路电流必须大
于馈电整定值的1.5倍,以保证保护装置可靠动作。两相短路电
流采用图表法计算,招1实际使用电缆的截面长度换算为标准电缆
截面为50mm2的电缆长度,低压不同截面的电缆换算系数如下:
电缆
4610162535507095
截面
/mm2
换算
11.978.114.753.011.911.371.000.730.53
系数
1、1号馈电开关整定值(采煤机、乳化泵)
1号馈电开关所带负荷如图示
Idz=lmqe+EIe
=190X5+190+90=1230A
整定1号KJZ5-630馈电开关动作电流为1200A
灵敏度校验
由图看出,1号开关保护最末端为d1,d1点电缆换算长度
LH=O.25X0.73+0.25+0.08=0.51
根据式ldmin=Ue/(2LhZ)
=11404-(2X0.51X0.388)=2923A
KL=Idmin/Idz
=29334-1200
=2.43>1.5(合格)
2、2号馈电开关整定值(刮板机)
2号馈电开关所带负荷如图示
ldz=lmqe=192X6=1152A
整定2号KJZ5-630馈电开关动作电流为1200A
灵敏度校验
由图看出,2号开关保护最末端为d2点,d2点电缆换算长
度为:
LH=(O.25+0.1)X0.73+0.25=0.1=0.6km
根据式ldmin=Ue/(2LhZ)
=11404-(2X0.3X0.388)=2478A
KL=Idmin/Idz
=24784-1200
=2.1>1.5(合格)
3、3号馈电开关整定(回风顺槽设备)
该开关所带负荷如图示
ldz=lmqe+Xle=188.7X6+69=1201.1A
整定3号KJZ5-400馈电开关动作电流为1500A
灵敏度校验
由图看出,3号开关保护最末端为d3,d3点电缆换算长度
为
LH二(0.2+0.008+0.01)X0.53+0.25X0.73=0.3km
根据式ldmin=Ue/(2LhZ)
=11404-(2X0.3X0.388)=4896A
KL=Idmin/Idz
=4896:1500
=3.3>1.5(合格)
4、4号馈电开关整定
该开关所带负荷如图示
ldz=lmqe=188.7X6=1132A
整定4号KJZ5-400馈电开关动作电流为800A
灵敏度校验
由图看出,4号馈电开关保护最末端为d4,d4点短路电流
与d3点基本相同,则4号馈电开关灵敏度符合要求。
5、5号馈电开关整定
5号馈电所带负荷如图所示:
ldz=lmqe+Ele=1044.6+9.1+4.6=1058.3A
整定5号KJZ5—400馈电开关动作电流为800A
(附图13:综采变电所供电系统图)
(附图14:回风顺槽开关列车供电系统图)
第五节通信照明
一、皮带巷照明:
设置防爆照明灯,每排隔20m设置“127V.60W”防爆照明
灯一盏。共计"480:20二24盏。
二、通信系统:
运输顺槽皮带机设一个组合电铃及一部电话;回风顺槽在各
部绞车设一■个组合电铃。
第五章劳动组织和主要技术经济指标
第一节劳动组织
一、作业形式:
采用“两采一准”制作业,二班生产,一班检修。
二、劳动组织表:
各种人数
工种合计
8点4点0点其它
带班长1113
机组司机2226
推溜移架工224
采煤机维修22
支架维修工22
运输机维修22
清煤工224
端头工66618
皮带机司机222
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