煤礦礦井機(jī)電畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　題目：同煤集團(tuán)煤峪口礦14＃層307</p><p>　　盤區(qū)8702工作面供電設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目　　錄</b></p><p>　　第一部分 采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)選型...............................3</p><p>　　第一章　概況．．．．．．．．．．．

2、．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3</p><p>　　第一節(jié)　工作面位置及井上下關(guān)系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3</p><p>　　第二節(jié)　煤層．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4</p><p>　　第三節(jié)　煤層頂?shù)装?..

3、........................................4</p><p>　　第四節(jié) 儲(chǔ)量及服務(wù)年限.......................................5</p><p>　　第二章 采煤方法.............................................5</p><p>　　第一節(jié)

4、 巷道布置..............................................5</p><p>　　第二節(jié) 采煤工藝..............................................6</p><p>　　第三節(jié) 工作面頂板管理........................................7</p><

5、;p>　　第四節(jié) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)......................................10</p><p>　　第五節(jié) 設(shè)備配置..............................................11</p><p>　　第二部分 采區(qū)供電系統(tǒng)...................................27</p>

6、;<p>　　第一章 電氣設(shè)備選型計(jì)算......................................27</p><p>　　第一節(jié)　綜采工作面...........................................28</p><p>　　第二節(jié) 變壓器容量確定.......................................28&

7、lt;/p><p>　　第三節(jié) 開關(guān)的確定...........................................29</p><p>　　第二章 電纜選型.............................................29</p><p>　　第一節(jié) 高壓電纜選型..............................

8、...........29</p><p>　　第二節(jié) 低壓電纜選型.........................................33</p><p>　　第三章 保護(hù)裝置.............................................38</p><p>　　第一節(jié) 短路電流計(jì)算及過流保護(hù)裝置計(jì)算........

9、...............38</p><p>　　第二節(jié) 保護(hù)接地的確定.......................................39</p><p>　　設(shè)計(jì)說明書.................................................40</p><p>　　第一部分 采區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)選型</p>

10、<p><b>　　第一章 概況</b></p><p>　　第一節(jié) 工作面位置及井上下關(guān)系</p><p>　　表1 工作面位置及井上下關(guān)系表</p><p><b>　　第二節(jié) 煤 層</b></p><p><b>　　表2 煤層情況表</b><

11、;/p><p>　　第三節(jié) 煤層頂?shù)装?lt;/p><p>　　表3 煤層頂?shù)装迩闆r表</p><p>　　第四節(jié) 儲(chǔ)量及服務(wù)年限</p><p><b>　　一、儲(chǔ)量</b></p><p>　　本工作面順槽長(zhǎng)度為806m，工作面長(zhǎng)度為129m，面積59000.2m2，工業(yè)儲(chǔ)量為15000.3

12、t，按停采線距回風(fēng)巷40m計(jì)算，可推進(jìn)長(zhǎng)度為766m，工作面可采出煤量為268190t。</p><p>　　工業(yè)儲(chǔ)量： 307220.1（t）</p><p><b>　　可采出煤量：</b></p><p>　　(806-40)×129×2.52×1.28×0.95=268190（t）</p&g

13、t;<p><b>　　上述計(jì)算中：</b></p><p>　　0.95—工作面落煤損失</p><p><b>　　40-保護(hù)煤柱，m</b></p><p><b>　　二、工作面服務(wù)年限</b></p><p>　　工作面服務(wù)年限=可采推進(jìn)長(zhǎng)度/月設(shè)計(jì)推進(jìn)

14、長(zhǎng)度</p><p><b>　　工作面服務(wù)年限：</b></p><p>　　766/(0.8×25×9)=4.26個(gè)月</p><p><b>　　上述計(jì)算中：</b></p><p><b>　　0.8—截深，m</b></p><

15、p>　　9—每日割煤刀數(shù)，刀</p><p>　　25—每月生產(chǎn)天數(shù)，天</p><p><b>　　第二章 采煤方法</b></p><p><b>　　第一節(jié) 巷道布置</b></p><p>　　一、采區(qū)設(shè)計(jì)、采區(qū)巷道布置概況</p><p>　　本工作面位于

16、 307 盤區(qū)，該盤區(qū)采用三巷布置，靠工作面依次為盤區(qū)回風(fēng)巷、盤區(qū)皮帶巷、盤區(qū)軌道巷，盤區(qū)巷間煤柱20m，可服務(wù)工作面4.26個(gè)月。</p><p>　　工作面采用雙巷布置，切眼沿煤層傾斜布置，走向推進(jìn)，工作面長(zhǎng)度為129m。兩順槽長(zhǎng)度為806m，以停采線距盤區(qū)回風(fēng)巷40m計(jì)算，可采順槽長(zhǎng)度為766m。</p><p><b>　　二、工作面運(yùn)輸巷</b></p

17、><p>　　2702巷為機(jī)軌合一的進(jìn)風(fēng)順槽，巷內(nèi)鋪設(shè)皮帶一部，轉(zhuǎn)載機(jī)一部，破碎機(jī)一部，鋪設(shè)18Kg/m型軌道，軌距600㎜，距工作面30—110m之間布置有移動(dòng)變電站、乳化液站、噴霧泵、開關(guān)列車等移動(dòng)設(shè)備。巷內(nèi)布置有防塵灑水管路、排水管路、乳化液管路、供電電纜、照明信號(hào)、通訊及監(jiān)測(cè)電纜，巷內(nèi)安裝JD—25型調(diào)度絞車和5.5KW排水泵，巷道規(guī)格為寬(凈)×高(凈)=4.1×2.6m，錨桿錨索聯(lián)合支

18、護(hù)。</p><p><b>　　三、工作面回風(fēng)巷</b></p><p>　　5702巷為回風(fēng)運(yùn)料順槽，巷內(nèi)鋪設(shè)24㎏/m鋼軌，軌距600㎜，布置有防塵灑水管路、排水管路、供電電纜、信號(hào)、通訊及監(jiān)測(cè)電纜各一趟，巷內(nèi)安裝JD—25型調(diào)度絞車和5.5KW排水泵，巷道規(guī)格為寬(凈)×高(凈)=4.1×2.6m，錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)。</p>

19、<p><b>　　四、工作面開切眼</b></p><p>　　工作面切眼為矩形斷面，見底見頂掘進(jìn)，規(guī)格為寬(凈)×高(凈)=6.0m×2.4m，支護(hù)方式為錨桿錨索聯(lián)合支護(hù)。</p><p><b>　　第二節(jié) 采煤工藝</b></p><p>　　一、工作面正規(guī)循環(huán)生產(chǎn)能力</p&

20、gt;<p>　　W=L×S×h×r×c=129×0.8×2.52×1.28×0.95=359（t）</p><p>　　式中：W—工作面正規(guī)循環(huán)生產(chǎn)能力，284t</p><p>　　L—工作面長(zhǎng)度，129m</p><p>　　S—工作面循環(huán)進(jìn)尺，0.8m</p&

21、gt;<p>　　h—工作面設(shè)計(jì)采高，2.52m</p><p>　　r—煤的容重，1.28t/m3</p><p><b>　　c—回采率，95%</b></p><p>　　第三節(jié) 工作面頂板管理</p><p>　　一、正常工作時(shí)期頂板支護(hù)方式</p><p>　　本工作面采

22、用支撐掩護(hù)式液壓支架控制頂板。基本支架（ZY5200/1.4/3.6型）60架， 支架中心距為1.5m，工作面最小控頂距4.41m，最大控頂距5.21m，端面距405mm。</p><p>　　二、正常工作時(shí)期的特殊支護(hù)方式</p><p><b>　　1、超前支護(hù)</b></p><p>　　（1）頭順槽自工作面煤壁算起，沿推進(jìn)方向20m范圍

23、為超前支護(hù)區(qū)域，支設(shè)一梁兩柱π型鋼梁棚，梁長(zhǎng)3.6m，梁垂直煤壁布置。棚間距為1.2m，由于溜頭經(jīng)常上竄、下滑，故棚腿距定為2.6～3.0m。</p><p>　　當(dāng)頭順槽超前支護(hù)范圍內(nèi)頂板破碎或壓力增大時(shí)，則在轉(zhuǎn)載機(jī)行人側(cè)π型鋼梁下增支一排單體柱，支護(hù)長(zhǎng)度視頂板情況而定。</p><p>　　（2）尾順槽自工作面煤壁算起，沿推進(jìn)方向20m范圍為超前支護(hù)區(qū)域，支設(shè)一梁兩柱π型鋼梁棚，梁長(zhǎng)為

24、3.2m，梁垂直煤壁布置。棚間距為1.2m，棚腿柱距為2.6m。</p><p>　　當(dāng)尾順槽超前支護(hù)范圍內(nèi)頂板破碎或壓力增大時(shí)，則將該區(qū)段棚距變?yōu)?.6m，共余不變。</p><p>　　第四節(jié) 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</p><p>　　工作面主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表5</p><p><b>　　第五節(jié) 設(shè)備配置</b>

25、</p><p><b>　　工作面機(jī)電設(shè)備表6</b></p><p>　　第二部分 采區(qū)供電系統(tǒng)</p><p>　　第一章 電氣設(shè)備選型計(jì)算</p><p>　　根據(jù)礦井和307盤區(qū)所用設(shè)備的電壓等級(jí)，確定盤區(qū)14#層布置一個(gè)盤區(qū)變電所，電源由14#層坑底中央變電所供給</p><p>

26、<b>　　第一節(jié)　綜采工作面</b></p><p>　　綜采工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　第二節(jié)　變壓器容量的確定</p><p>　　從負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表可知，綜采工作面需求兩種電壓即660V和1140V，上列統(tǒng)計(jì)表中，660V的用電負(fù)荷∑P1=305.5KW</p><p>　　1140V的用電負(fù)荷∑P2=120

27、7KW。</p><p>　　不考慮具體用電涉及到的需求系數(shù)，直接按功率匹配移變，可知道：660V用電負(fù)荷單選一臺(tái)315KVA移變、1140V的用電負(fù)荷單選一臺(tái)1250KVA移變就能完全滿足綜采工作面全部用電負(fù)荷需求。</p><p>　　如考慮用需用系數(shù)的選取原則，1140V的需用系數(shù)kx1＝0.4+0.6Pmax1/∑p1=0.59,則移變?nèi)萘看_定為sb1=kx1∑p1/cosΦ=(0

28、.59×1207)÷0.85＝838kvA,實(shí)際選時(shí)按1250kva移變選型，660V的需用系數(shù)kx2＝0.4+0.6pmax2/Σp2＝0.53，則移變?nèi)萘縮b2＝kx2Σp2/cosΦ=202kvA,實(shí)際選315kvA移變選型。</p><p><b>　　第三節(jié)　開關(guān)的確定</b></p><p>　　1、通過以上計(jì)算，知采煤機(jī)的長(zhǎng)期工作電流

29、為275第A，給開關(guān)留一定備用系數(shù)，選為300A開關(guān)，型號(hào)為QJZ－300，數(shù)量為2臺(tái)，考慮到設(shè)計(jì)為2段70mm2電纜供電。</p><p>　　2、刮板機(jī)的長(zhǎng)期工作電流為119A，轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)及泵站工作電流更小，為統(tǒng)一型號(hào)，將此些設(shè)備需求開關(guān)統(tǒng)一確定為QJZ－200型，數(shù)量為5臺(tái)。</p><p><b>　　第二章　電纜選型</b></p><

30、;p>　　第一節(jié) 高壓電纜選型計(jì)算</p><p>　　將660V與1140V兩種電壓等級(jí)集中考慮,即先從14#層中央變電所用一根高壓電纜到東巷變電所,從東巷變電所再考慮電壓等級(jí)、分支送電給綜采設(shè)備。</p><p>　　1、按長(zhǎng)期允許載流量選擇電纜截面,查《礦井供電》可知最大工作電流計(jì)算公式為Ig＝S/√3Ve</p><p>　　公式中：Ig指最大工作電

31、流</p><p>　　S指307盤區(qū)綜采設(shè)備及其它輔助運(yùn)輸設(shè)備功率和,在上列綜采工作面負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表可知所有用電設(shè)備容量S1=1512.5KVA.</p><p>　　綜采1140V電壓等級(jí)的用電負(fù)荷容量S2=1207</p><p>　　Ve指輸電線路的電壓等級(jí)取Ve=6KV</p><p>　　將上列數(shù)據(jù)代入公式中可求得Ig1=145.5A

32、,  Ig2=116.1A</p><p>　　查《礦井供電》付表5-5可知</p><p>　　70mm2銅芯塑料高壓鎧裝電纜的長(zhǎng)期允許載流量為本218A即70mm2的高壓電纜既可滿足307盤區(qū)所有用電設(shè)備最大工作流量。</p><p>　　50mm2銅芯鎧裝高壓電纜長(zhǎng)期允許截流量為148A即50mm2高壓電纜可滿足要求1140V電壓等級(jí)用電設(shè)備的最大工

33、作電流。</p><p>　　2、按經(jīng)濟(jì)電流選擇電纜截面查《礦用供電》第四章按經(jīng)濟(jì)電流計(jì)算電纜截面的計(jì)算公式為：Sj= Ig/ Ij</p><p>　　式中：Sj為計(jì)算電纜截面</p><p><b>　　Ig為最大工作電流</b></p><p><b>　　Ij為經(jīng)濟(jì)電流密度</b></

34、p><p>　　在選取Ij的時(shí)候，根據(jù)我礦實(shí)際三班作業(yè)狀況其中一班為檢修班，年工作日選為330天，日工作小時(shí)數(shù)小數(shù)取為12小時(shí)，則年工作小時(shí)數(shù)為3960，查表可知經(jīng)濟(jì)電流密度為2.25。</p><p>　　將上述數(shù)據(jù)帶入公式，可求得帶307盤區(qū)所有用電設(shè)備的計(jì)算電纜截面為：Sj＝145.5/2.25＝64mm2，如僅考慮1140V綜采設(shè)備電壓等級(jí)負(fù)荷計(jì)算電纜截面Sj2=51.6 mm2<

35、;/p><p>　　在方法一的計(jì)算過程，并未根據(jù)我礦井下環(huán)境溫度考慮到進(jìn)行溫度校正，因我礦井下實(shí)際最高溫度僅為14℃，而公式中提到的載流量是指環(huán)境溫度為25℃，最高允許溫度為65℃時(shí)的載流量因此有必要進(jìn)行溫度校正。</p><p>　　根據(jù)公式Iy＝KwIy≥Ig</p><p>　　式中Kw＝Q1－Q0/ Q1－Q0</p><p>　　具體Q

36、1指最高允許溫度65℃，Q0指環(huán)境實(shí)際溫度14℃，Q0指允許載流量對(duì)應(yīng)環(huán)境溫度取25℃。</p><p>　　Iy指電纜長(zhǎng)期允許載流量</p><p>　　Iy指校正后電纜實(shí)際可以載流量</p><p>　　Ig指最大工作電流。</p><p>　　將上述數(shù)據(jù)代入公式可求得50mm2電纜校正載流量</p><p>　　

37、Iy1＝（65－13/65－25）×148=1.3/1/2×148=168A</p><p>　　168A的載流量已近似70mm2高壓電纜在環(huán)境溫度為25℃時(shí)的載流量。35mm2高壓電纜的校正載流量Iy2=1.14×118=134.5A而134.5A的載流量近似為50mm2電纜的允許載流量。</p><p>　　總上兩種方法考慮，選用50mm2的塑料鎧裝高壓電

38、纜?？梢詽M足307盤區(qū)所有負(fù)載的供電需求。長(zhǎng)度考慮由14＃層中央變電所至東巷變電所，近似為L(zhǎng)＝460×1.1＝506m。實(shí)際按560m考慮購買。再從東巷變電所選用35 mm2的高壓電纜可滿足綜采設(shè)備1140A負(fù)荷的允許載流量長(zhǎng)度為東巷—－進(jìn)風(fēng)巷最里端，取為885×1.1=973.5m，實(shí)際取為1000m。</p><p>　　3、按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面,即可。查《礦井供電》可知電壓損失計(jì)算

39、公式為：△U＝P×L/ D×S×Ve</p><p>　　式中P－有功功率KW實(shí)值為S·COSΦ其中S為1512.5KVA。綜合功率因數(shù)COSΦ取0.7。</p><p>　　L－電纜長(zhǎng)度KM取560m。</p><p>　　D－電纜的電導(dǎo)率，m/Ω·mm2 取值為486。</p><p>　

40、　S－電纜截面mm2 取值為50。</p><p>　　將上列數(shù)據(jù)代入公式中可求得：</p><p>　　ΔU1＝1512.5×0.7×560/48.6×50×6</p><p><b>　　＝48.6V</b></p><p><b>　　所占額定電壓百分?jǐn)?shù)</b

41、></p><p>　　ΔU1％＝6×103×40.6×100＝0.77％</p><p>　　即電壓損失值完全低于允許6～10％的電壓損失值符合要求。</p><p>　　如再考慮東巷變電所到提供1140V電壓等級(jí)的綜采工作面的電壓損失百分比，可知：</p><p>　　ΔU2％＝1207×0.

42、7×1000/48.6×35×6×1000×100＝0.82％</p><p>　　則由14＃層中央變電所至綜采工作面的總電壓損失</p><p>　　ΔU％＝ΔU1％+ΔU2％＝1.59％</p><p>　　可證明電壓損失完全滿足要求。</p><p>　　方法二：考慮到目前東巷變電所已有

43、一段35mm2高壓供電電纜的現(xiàn)狀，直接再從14＃層中央變電所布置一趟去綜采工作面的高壓電纜，即原有東巷變電室設(shè)施不變，仍具體負(fù)擔(dān)660V供電系統(tǒng)所有設(shè)施，而新鋪線路帶綜采工作面1140V電壓等級(jí)的用電負(fù)荷。</p><p>　　由以上分析計(jì)算可知，35mm2高壓電纜完全可滿足綜采1140V用電負(fù)荷的需求。下面僅對(duì)其電壓損失作簡(jiǎn)單計(jì)算：</p><p>　　ΔU1％＝［486×35

44、×6×1000/486×35×6×1000］×100＝1.3％</p><p>　　即電壓損失完全滿足供電要求。</p><p>　　以上兩種方案從經(jīng)濟(jì)價(jià)值考慮，35mm2電纜按300元考慮，50mm2按350元考慮原有35mm2電纜再利用。</p><p>　　方案一高壓電纜需求費(fèi)用：</p>

45、<p>　　¥1＝560×350+450×300+2000</p><p>　?。?96000+135000+2000</p><p><b>　?。?33000元</b></p><p><b>　　方案二需求費(fèi)用：</b></p><p>　　

46、5;2＝1560×300＝468000元</p><p>　　具體高壓電纜方案請(qǐng)領(lǐng)導(dǎo)定奪。</p><p>　　在上面示意圖中，我們初步的供電設(shè)計(jì)為：</p><p>　　660V負(fù)荷由14#層307盤區(qū)的東巷變電所提供動(dòng)力電源，1440V負(fù)荷直接由置于工作面的移變提供動(dòng)力電源，移變及配套電控設(shè)施也放置于進(jìn)風(fēng)運(yùn)輸巷內(nèi)。</p><p&g

47、t;　　第二節(jié)　低壓電纜的選型</p><p>　　8702綜采工作面長(zhǎng)度為129m，如將1250KVA移變置于距工作面50m的位置，則供575采煤機(jī)及其它負(fù)荷的電纜長(zhǎng)度分別為：</p><p>　　A、采煤機(jī)用電纜長(zhǎng)度為：L1＝（129+50）×1.1＝198m，取198m。</p><p>　　B、刮板機(jī)用電纜長(zhǎng)度為：L2＝50×1.1＝55

48、m，取60m。</p><p>　　C、泵站需用電纜長(zhǎng)度：取L3＝50×1.1＝55m</p><p>　　D、轉(zhuǎn)載機(jī)需用電纜長(zhǎng)度：取L4＝120×1.1＝132m</p><p>　　E、破碎機(jī)用電纜長(zhǎng)度為L(zhǎng)5＝100×1.1＝110m</p><p>　　F、伸縮皮帶機(jī)用電纜長(zhǎng)度為：L6＝（80+270+50

49、）×1.1＝440m</p><p>　　具體低壓電纜截面的選取干線電纜依公式：</p><p>　　Im= Kr·∑Pv×103/31/2 UnCOSΦ</p><p>　　式中：Kr－需用系數(shù)</p><p>　　ΣPn－干線電纜所供電動(dòng)機(jī)的額定功率之和KW。</p><p>　　CO

50、SΦ－所供負(fù)荷的功率因數(shù)。</p><p>　　Un－電動(dòng)機(jī)的額定電壓。</p><p>　　支線電纜選取依公式：</p><p>　　Im =Kr·ΣPN·103/31/2 UnCOSΦN·ηN  </p><p>　　式N：PN－單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流。</p><p>　　U

51、n－電動(dòng)機(jī)的額定電壓。</p><p>　　COSΦN－電動(dòng)機(jī)的額定功率因數(shù)。</p><p>　　ηN－電動(dòng)機(jī)的額定效率。</p><p><b>　　KL－負(fù)荷系數(shù)。</b></p><p>　　以下計(jì)算為容易區(qū)分干線和支線及其所帶負(fù)荷、布置供電示意圖如下：</p><p>　　干線電纜根據(jù)以

52、上示意簡(jiǎn)圖，共分六段，支線電纜分五段，下面就各段電纜分別計(jì)算如下：</p><p>　　1、帶575采煤機(jī)的電源和負(fù)荷電纜依上圖可合并計(jì)算：</p><p>　　式中Kr＝0.4+0.6×250/575＝0.66　　</p><p>　　ΣPN＝575KW　　UN＝1140V</p><p>　　COSΦ＝0.7將數(shù)據(jù)代入式中可求得

53、</p><p><b>　　IM1=226A</b></p><p>　　查資料可知70MM2的橡套電纜長(zhǎng)期允許電流為190A。</p><p>　　考慮到我礦井下供電實(shí)際狀況，選用兩根70mm2的電纜給采煤機(jī)供電，型號(hào)UCPQ-3×70mm2七芯電纜，即226A＜190×2A符合要求。</p><p&

54、gt;　　按電壓損失校驗(yàn)采煤機(jī)終端電壓損失。</p><p>　?、?、其中變壓器的電壓損失《礦井供電》計(jì)算公式為：</p><p>　　△Ub=△Ub%×U2e</p><p>　　式中U2e指變壓器二次測(cè)的額定電壓取1140V。</p><p>　　△Ub%－變壓器二次測(cè)額定電壓的分?jǐn)?shù)，查移變說明書可知△Ub%為6%。將數(shù)據(jù)代入公

55、式中，可得：</p><p><b>　　△Ub%＝68.4</b></p><p>　?、?、采煤機(jī)電纜的電壓損失依據(jù)公式</p><p>　　△U＝31/2 IL（RoCosΦ+XoSinΦ）</p><p>　　式中I－電纜持續(xù)允許通過電流。</p><p>　　Ro－電纜電阻值，70mm2的

56、橡套電纜Ro值為0.247Ω/Km。</p><p>　　L－線路長(zhǎng)度，取L＝0.16Km，其中含負(fù)荷線長(zhǎng)150m。</p><p>　　Xo－電纜電抗值，取Xo為0.075Ω/Km。</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入公式中，可知：</p><p>　　△UL＝31/2×180×0.16（0.247×0.7+0.7

57、2×0.075）</p><p>　?。?1/2×180×0.16（0.1729+0.054）</p><p><b>　?。?V</b></p><p>　　總線路總的電壓損失值△U＝△Ub+ UL＝75V而《礦井供電》總電壓損失值允許為114V</p><p><b>　　即7

58、5＜114V</b></p><p>　　證明電壓損失值完全符合要求，不影響終端采煤機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>　　2、第二段干線電纜依綜采供電線路圖可知，其所帶負(fù)載轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)，即ΣPN＝242KW。其它數(shù)據(jù)同采煤機(jī)干線選取原則，代入公式－可知：</p><p><b>　　IG2＝135A</b></p>&l

59、t;p>　　查資料知70mm2長(zhǎng)期允許電流為190A，選用UCPQ-3×70mm2電纜可滿足要求，長(zhǎng)度取為30m。</p><p>　　3、第四段干線電纜所帶負(fù)荷為刮板機(jī)、泵站，即</p><p>　　ΣPN＝390KW，其它數(shù)據(jù)同上代入公式可求得：</p><p><b>　　IG3＝185A</b></p>&

60、lt;p>　　同上，選用截面為70mm2，型號(hào)為UCPQ-3×70mm2的七芯電纜可滿足要求，長(zhǎng)度取為30m。</p><p>　　4、第三段干線電纜所帶負(fù)荷為破碎機(jī)、泵站，負(fù)荷為110KW代入公式可求得IG4＝53A。</p><p>　　查《礦井供電》知35mm2的橡套電纜長(zhǎng)時(shí)允許電流為138A，不考慮溫度修正，也證明35mm2的電纜即可滿足供電需求，長(zhǎng)度選為20m。&

61、lt;/p><p>　　5、第五段干線電纜所帶負(fù)荷為兩臺(tái)泵站，總負(fù)荷為190KW，代入公式可求得：</p><p><b>　　IG5＝90A</b></p><p>　　查《礦井供電》知25mm2橡套電纜長(zhǎng)時(shí)允許電流為138A，即不用考慮溫度修正。電纜即可滿足供電需求，長(zhǎng)度取為20m。</p><p>　　6、第六段干線電

62、纜實(shí)際同帶一臺(tái)泵站的負(fù)載相同，長(zhǎng)度考慮為20m。具體選型同下面負(fù)載線相同，即同支線一致。</p><p>　　支線電纜根數(shù)為六段，但在上面計(jì)算中，采煤機(jī)支線電纜已考慮同干線一致，選用70mm2的橡套電纜，以下只需求刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、泵站四段電纜的截面及長(zhǎng)度。</p><p>　　1、刮板機(jī)支線即負(fù)載線的選型。</p><p>　　因PN＝200KW，KL取為0

63、.85，UN＝1140V，COSΦN取為0.8、ηN取為0.9，則代入公式KLPN×103/√3UnCOSΦ=119A</p><p>　　查《礦井供電》，知35mm2橡套電纜的長(zhǎng)其符允許工作電流為138A，即選用35mm2的電纜可滿足要求，長(zhǎng)度同上。</p><p>　　2、轉(zhuǎn)載機(jī)需負(fù)荷線的選型，將PN＝132KW及其它數(shù)據(jù)代入公式可求得：</p><p&g

64、t;<b>　　IN2＝78.9A</b></p><p>　　查《礦井供電》知25mm2橡套電纜長(zhǎng)期允許工作電流為113A，即選用25mm2的橡套電纜可滿足要求。</p><p>　　3、破碎機(jī)、泵站的負(fù)載小于轉(zhuǎn)載機(jī)功率，為統(tǒng)一線型統(tǒng)一使用25mm2的橡套電纜供電。</p><p>　　以上幾步驟考慮到其電壓損失能夠滿足供電需求，不再作電壓損

65、失校驗(yàn)。</p><p>　　總上兩大步，綜采工作面線及支線電纜需求截面及長(zhǎng)度列表如下： </p><p>　　以上所選線型，統(tǒng)一使用UCPQ型屏蔽橡套七芯軟電纜，總體長(zhǎng)度是：</p><p>　　70mm2需求360m按400m考慮</p><p>　　35mm2需求212m按250m考慮</p><p>　　25m

66、m2需求220m按250m考慮</p><p><b>　　第三章 保護(hù)裝置</b></p><p>　　第一節(jié) 短路電流計(jì)算及過流保護(hù)裝置整定</p><p>　　KBSGZY-125KVA移變短路電流，按最遠(yuǎn)供電距離為采煤機(jī)考慮，查《煤礦機(jī)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)手冊(cè)》第四冊(cè)知，150m70mm2電纜供電，兩相短路電流為5000A。</p&g

67、t;<p>　　KBSGZY-315KKVA移變短路電流按最遠(yuǎn)供電距離1000m考慮，截面取35mm2，則可查得兩相短路電流為1350A。</p><p>　　A、1250移變低壓側(cè)饋電的整定依下式可算得</p><p>　　IZ＝0.9×0.65（250×6+325+132+110+95）＝1264A</p><p>　　校驗(yàn)知：

68、K1＝5000/1264＝3.9＞1.5符合要求。</p><p>　　B、315移變低壓側(cè)饋電的整定電流依下式可算得：</p><p>　　IZ＝0.5×1.15（75×6+150+11.4×5+7.5×2+18.5×4）＝429A。</p><p>　　校驗(yàn)知：K2＝1350/429A＝3.1＞1.5符合要求。&

69、lt;/p><p>　　第二節(jié) 保護(hù)接地的確定</p><p>　　電壓在36Ｖ以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架、鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地，綜合保護(hù)的電氣設(shè)備還必須設(shè)置輔助接地，接地電阻不得超過1歐姆。</p><p>　　變電所應(yīng)設(shè)有主接地極，連接主接地極的接地母線，應(yīng)采用截面不小于50mm2的銅線，或截面

70、不小于100mm2的扁鋼。</p><p>　　電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25mm2的銅線，或截面不小于50mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm，截面不小于50mm2的扁鋼，接地電阻不得超過2歐姆。</p><p>　　工作面采煤機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、可彎曲刮板機(jī)、設(shè)備串車等可移動(dòng)的電氣設(shè)備，必須設(shè)置可靠的移動(dòng)接地裝置。順槽皮帶頭

71、控制開關(guān)要設(shè)置局部接地，接地極鉆孔要垂直地面，深度為1.5m且接地極要用1寸鍍鋅鋼管，上面至少要有20個(gè)小孔，連接導(dǎo)線等符合要求。</p><p><b>　　設(shè) 計(jì) 說 明 書</b></p><p>　　采煤工作面設(shè)備是由工作面可彎曲刮板輸送機(jī)、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)以及可伸縮帶式輸送機(jī)組成。當(dāng)工作面煤質(zhì)較硬，采出的煤炭塊度較大時(shí)為了防止砸壞輸送機(jī)或堵塞溜煤井，需要再順槽轉(zhuǎn)載

72、機(jī)中部安裝破碎機(jī)。</p><p>　　工作面輸送設(shè)備選型原則</p><p>　　1. 采煤機(jī)選型原則：</p><p>　　(1) 適合特定的煤層地質(zhì)條件, 并且采煤機(jī)采高、截深、功率、牽引方式等參數(shù)選取合理 , 又有較大的適用范圍。 </p><p>　　(2) 滿足工作面開采生產(chǎn)能力要求,采煤機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力大于工作面設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。 &

73、lt;/p><p>　　(3) 采煤機(jī)技術(shù)性能良好,工作可靠性高, 各種保護(hù)功能完善。 </p><p>　　(4) 采煤機(jī)使用、檢修、維護(hù)方便。</p><p>　　2．工作面刮板輸送機(jī)的選型原則</p><p>　　(1) 刮板機(jī)輸送能力應(yīng)大于采煤機(jī)最大生產(chǎn)能力 , 一般取 1.2 倍。</p><p>　　(2) 要

74、根據(jù)刮板機(jī)的負(fù)荷情況確定鏈條數(shù)目,結(jié)合煤質(zhì)硬度選擇鏈子結(jié)構(gòu)型式。</p><p>　　(3) 輸送機(jī)中部溜槽的結(jié)構(gòu),一般應(yīng)選開底式。中部溜槽寬度尺寸應(yīng)盡可能選用通用尺寸,并應(yīng)考慮能與采煤機(jī)底托架和行走機(jī)構(gòu)尺寸相匹配；中部溜槽的長(zhǎng)度要與支架的寬度相匹配；中部溜槽與液壓支架的推移千斤頂連接裝置問距和配合結(jié)構(gòu)要匹配。</p><p>　　(4) 在傳動(dòng)裝置布置方式、電動(dòng)機(jī)臺(tái)數(shù)和鋪設(shè)長(zhǎng)度方面,通常

75、采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng), 一般 2～4 臺(tái)。應(yīng)優(yōu)先選用雙電機(jī)雙機(jī)頭確定方式為了，便于采煤機(jī)工作, 應(yīng)盡量將傳動(dòng)裝置布置在采空區(qū)一側(cè)。</p><p>　　(5) 為了配合滾筒采煤機(jī)白開切口,應(yīng)優(yōu)先選用短機(jī)頭和短機(jī)尾,但機(jī)頭架和機(jī)尾架中板升角不宜過大,以減少通過壓鏈塊時(shí)的能耗。</p><p>　　(6) 為了配合采煤機(jī)有鏈牽引的需要,機(jī)頭和機(jī)尾部所附設(shè)采煤機(jī)牽引鏈的張緊裝置及固定裝置。而與無鏈牽引

76、的采煤機(jī)配套時(shí)應(yīng)附設(shè)結(jié)構(gòu)形式相應(yīng)的齒軌或銷軌與采煤機(jī)的行走齒輪嚙合。</p><p>　　(7) 為了防止重刑刮板輸送機(jī)下滑 , 應(yīng)在機(jī)頭機(jī)尾安裝防滑錨固裝置。當(dāng)工作</p><p>　　面傾角大時(shí) , 選用工作面輸送機(jī)防滑裝置。</p><p>　　(8) 刮板輸送機(jī)中部槽兩側(cè)附設(shè)采煤機(jī)滑靴或行走滾輪跑道,為了防止采煤機(jī)掉道,還應(yīng)設(shè)導(dǎo)向裝置。</p>

77、<p>　　(9) 為配合采煤機(jī)雙向往復(fù)采煤需要,應(yīng)在輸送機(jī)靠煤壁一側(cè)附設(shè)鏟煤板,以清理機(jī)道的浮煤。</p><p>　　(10) 為了配合采煤機(jī)行走時(shí)能自動(dòng)鋪設(shè)拖移電纜和水管,應(yīng)在輸送機(jī)靠采空一側(cè)附設(shè)電纜槽。</p><p>　　3． 橋式轉(zhuǎn)載機(jī)選型原則 </p><p>　　(1) 轉(zhuǎn)載機(jī)的運(yùn)輸能力應(yīng)大于工作面輸送機(jī)的能力 (一般為 1.2 倍) ,

78、 它的溜槽寬度或鏈速一般應(yīng)大于工作面輸送機(jī)。</p><p>　　(2) 轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)型 , 即機(jī)頭傳動(dòng)裝置及電動(dòng)機(jī)和中部溜槽類型及刮板鏈類型,應(yīng)盡量與工作面輸送機(jī)機(jī)型一致,以便于日常維護(hù)及配件管理。</p><p>　　(3) 轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)尾與工作面輸送機(jī)的連接處要配套。通常由搭接式或非搭接式兩種形式。無論哪一種都應(yīng)保證工作面輸送機(jī)機(jī)頭有一定的卸載高度 ( 約600mm) , 以避免工作面輸送

79、機(jī)底鏈回煤。</p><p>　　(4) 轉(zhuǎn)載機(jī)機(jī)頭搭接帶式輸送機(jī)的連接裝置 , 同與帶式輸送機(jī)機(jī)尾結(jié)構(gòu)以及重 疊長(zhǎng)度相匹配,搭接處的最大機(jī)高要適應(yīng)巷道動(dòng)的支護(hù)高度；轉(zhuǎn)載機(jī)高架段中部槽的長(zhǎng)度,既要滿足轉(zhuǎn)載機(jī)重疊長(zhǎng)度的要求,又要考慮工作面采后超前動(dòng)壓,對(duì)巷道頂?shù)滓平康淖饔么笮　?lt;/p><p>　　(5) 對(duì)于平巷內(nèi)水患大,帶式輸送機(jī)需要鋪設(shè)在巷道上幫側(cè)時(shí),裝載機(jī)增設(shè)S變形中間槽而使機(jī)尾仍

80、在巷道下幫側(cè),以保持工作面輸送機(jī)機(jī)頭進(jìn)入大巷 , 利于采煤機(jī)白開缺口。</p><p>　　(6) 在硬度較硬、塊度較大的采區(qū) , 可在橋式轉(zhuǎn)載機(jī)的機(jī)尾水平部分安設(shè)破碎機(jī) ,以免砸傷膠帶或堵塞溜煤井。</p><p>　　4. 破碎機(jī)選型原則 </p><p>　　(1) 破碎機(jī)的類型和破碎能力 , 應(yīng)滿足工作面生產(chǎn)可能出現(xiàn)的大塊煤 ( 巖 ) 等狀況的需要。通常破

81、煤要求不高時(shí) , 可選夾板式；需破碎硬煤時(shí) , 宜選用鄂式。</p><p>　　(2) 破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)應(yīng)與所選轉(zhuǎn)載機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸相適應(yīng)。</p><p>　　(3) 破碎機(jī)與其安裝位置相適應(yīng)。</p><p>　　5. 可伸縮帶式輸送機(jī)選型原則見下表</p><p>　　根據(jù)礦井和307盤區(qū)所用設(shè)備的電壓等級(jí)，確定盤區(qū)14#層布置一個(gè)盤區(qū)變電所，

82、電源由14#層坑底中央變電所供給。選用50mm2的塑料鎧裝高壓電纜?？梢詽M足307盤區(qū)所有負(fù)載的供電需求。長(zhǎng)度考慮由14＃層中央變電所至東巷變電所，為560m。將660V與1140V兩種電壓等級(jí)集中考慮,即先從14#層中央變電所用一根高壓電纜到東巷變電所,從東巷變電所再考慮電壓等級(jí)、分支送電給綜采設(shè)備。 </p><p>　　從負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表可知，綜

83、采工作面需求兩種電壓即660V和1140V，上列統(tǒng)計(jì)表中，660V的用電負(fù)荷∑P1=305.5KW。不考慮具體用電涉及到的需求系數(shù)，直接按功率匹配移變，可知道：660V用電負(fù)荷單選一臺(tái)315KVA移變、1140V的用電負(fù)荷單選一臺(tái)1250KVA移變就能完全滿足綜采工作面全部用電負(fù)荷需求。8702綜采工作面長(zhǎng)度為80m，如將1250KVA移變置于距工作面50m的位置，則供575采煤機(jī)及其它負(fù)荷的電纜長(zhǎng)度分別為：采煤機(jī)用電纜長(zhǎng)度為152m，

84、刮板機(jī)用電纜長(zhǎng)度為60m，泵站需用電纜長(zhǎng)度為55m，轉(zhuǎn)載機(jī)需用電纜長(zhǎng)度為132m，破碎機(jī)用電纜為110m，伸縮皮帶機(jī)用電纜長(zhǎng)度為440m</p><p>　　通過計(jì)算，可知采煤機(jī)的長(zhǎng)期工作電流為275A，給開關(guān)留一定備用系數(shù)，選為300A開關(guān)，型號(hào)為QJZ－300，數(shù)量為2臺(tái)，考慮到設(shè)計(jì)為2段70mm2電纜供電。刮板機(jī)的長(zhǎng)期工作電流為119A，轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)及泵站工作電流更小，為統(tǒng)一型號(hào)，將此些設(shè)備需求開關(guān)統(tǒng)一確

85、定為QJZ－200型，數(shù)量為5臺(tái)。</p><p>　　KBSGZY-125KVA移變短路電流，按最遠(yuǎn)供電距離為采煤機(jī)考慮，查《煤礦機(jī)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)手冊(cè)》第四冊(cè)知，150m70mm2電纜供電，兩相短路電流為5000A。</p><p>　　KBSGZY-315KKVA移變短路電流按最遠(yuǎn)供電距離1000m考慮，截面取35mm2，則可查得兩相短路電流為1350A。</p><

86、p>　　A、1250移變低壓側(cè)饋電的整定依下式可算得為1264A</p><p>　　校驗(yàn)知：K1＝5000/1264＝3.9＞1.5符合要求。</p><p>　　B、315移變低壓側(cè)饋電的整定電流依下式可算得為429A</p><p>　　校驗(yàn)知：K2＝1350/429A＝3.1＞1.5符合要求。</p><p>　　各類保護(hù)齊全有