【正文】 速度，m/min，；γ—煤的密度，；W0—煤層原始瓦斯含量， ；Wc—煤的殘存瓦斯含量， 2m3/t；經(jīng)計(jì)算q4＝掘進(jìn)工作面（C19煤層）瓦斯涌出量q掘=q3＋q4 =＋=各煤層掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量表515 各煤層掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量表煤層瓦斯含量(m3/)煤壁瓦斯涌出量(m3/min)落煤瓦斯涌出量(m3/min)總涌出量(m3/min)C19C20C24102四川省川煤礦山勘測設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng)一、22采區(qū)通風(fēng)采區(qū)需風(fēng)量計(jì)算方法依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《采礦工程設(shè)計(jì)手冊》，按照生產(chǎn)能力210kt/a進(jìn)行配風(fēng)，按1個回采工作面，1個瓦斯抽采準(zhǔn)備工作面和2個掘進(jìn)工作面（1個機(jī)掘工作面，1個炮掘工作面）配風(fēng)。 二、22采區(qū)總需風(fēng)量計(jì)算按井下同時工作的最多人數(shù)需要風(fēng)量計(jì)算Q=4NK式中： N——井下同時工作的最多人數(shù)，人； 4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/； K——礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均勻因素。Q=461 == m3/s按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算Q=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q它）K通式中：∑Q采、∑Q掘、∑Q硐、∑Q它——分別為采煤工作面、掘進(jìn)工作面、獨(dú)立通風(fēng)硐室及其它行人、維修巷道所需風(fēng)量的總和，m3/ min；K——礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均勻因素。（1）采煤工作面需風(fēng)量計(jì)算①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計(jì)算Q采=100q采（1η）Kc式中 Q采——采煤工作面需風(fēng)量，m3/min；q采——采煤工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min；Kc——工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，；η——回采工作面瓦斯抽采率，40%。經(jīng)計(jì)算，采煤工作面Q采為794m3/min。②按工作人員數(shù)量計(jì)算Q采=4 nc式中： 4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/；nc——采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，取25人。經(jīng)計(jì)算，采煤工作面Q采為100m3/min。③按工作面溫度計(jì)算Q采=60VcScKi式中：Vc——回采工作面適宜風(fēng)速，；Sc——回采工作面平均有效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計(jì)算。 Ki ——工作面長度系數(shù)。經(jīng)計(jì)算， C19煤層采煤工作面Q采為393m3/min，CC24下煤層采煤工作面Q采為494m3/min。④按風(fēng)速驗(yàn)算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，最高風(fēng)速為4m/s的要求進(jìn)行驗(yàn)算。15SC≤Q采≤240SC式中：SC——回采工作面平均有效斷面，經(jīng)計(jì)算，采煤工作面巷道允許通過的風(fēng)量為53m3/min～840/min，經(jīng)驗(yàn)算，所配風(fēng)量風(fēng)速符合《煤礦安全規(guī)程》要求。綜上計(jì)算，采煤工作面取以上計(jì)算風(fēng)量的最大值為794m3/min。瓦斯抽采準(zhǔn)備工作面按采煤工作面風(fēng)量50%計(jì)算配風(fēng)取397 m3/min。 （2）掘進(jìn)工作面需風(fēng)量計(jì)算①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計(jì)算Q采=100q掘kd式中：Q掘——掘進(jìn)工作面供風(fēng)量，m3/min；q掘——掘進(jìn)工作面平均絕對瓦斯涌出量，m3/min。kd ——掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，；經(jīng)計(jì)算，機(jī)掘工作面Q掘?yàn)?8m3/min，炮掘工作面Q掘?yàn)?8m3/min。②按炸藥使用量計(jì)算Q掘=25 Aj式中：Aj——掘進(jìn)工作面一次使用最大炸藥量，取10㎏；經(jīng)計(jì)算，每個工作面Q掘?yàn)?50m3/min。③按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算Q掘=QfIkf式中：Qf——掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，機(jī)掘取280 m3/min，炮掘取190 m3/min； I——掘進(jìn)工作面同時運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺數(shù)，取1臺； kf——風(fēng)量備用系數(shù)。經(jīng)計(jì)算，機(jī)掘工作面Q掘?yàn)?01m3/min；炮掘工作面Q掘?yàn)?72m3/min。④按工作人員數(shù)量計(jì)算Q掘=4 nj式中：4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/；nj——掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，均取7人。經(jīng)計(jì)算，每個工作面Q掘?yàn)?8m3/min。⑤按風(fēng)速驗(yàn)算按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足：15Sj≤Q采≤240Sj式中：Sj——掘進(jìn)工作面巷道過風(fēng)斷面，m2。經(jīng)計(jì)算，～1800m3/min。掘進(jìn)工作面取以上計(jì)算風(fēng)量的最大值機(jī)掘取401m3/min，炮掘取272 m3/min，經(jīng)驗(yàn)算，所配風(fēng)量符合要求。（3）硐室配風(fēng)量計(jì)算該采區(qū)井下需獨(dú)立配風(fēng)硐室為采區(qū)變電所。礦井采區(qū)變電所、采區(qū)絞車房為獨(dú)立供風(fēng)硐室為獨(dú)立供風(fēng)硐室，按變電所運(yùn)行的變壓器發(fā)熱量進(jìn)行計(jì)算：式中：Q硐變——采區(qū)變電所供風(fēng)量, m3/min；3600——熱功當(dāng)量，1Kwh=3600kJ；∑W——井下為采煤機(jī)等設(shè)備供電采用移動變壓器供電，采區(qū)變電所中運(yùn)行電器總功率按照全年最大700Kw計(jì)算；θ—— 變壓器發(fā)熱系數(shù)，；ρ——空氣密度，㎏/ m3；Cp——空氣的定壓氣熱， kJ/㎏K；Δt——采區(qū)變電所進(jìn)回風(fēng)溫差，本礦采區(qū)變電所進(jìn)回風(fēng)溫差取5℃。經(jīng)計(jì)算，礦井采區(qū)變電所配風(fēng)量Q硐變?yōu)?40m3/min，采區(qū)絞車房配風(fēng)120 m3/min。（4）其它維修、行人巷道配風(fēng)量計(jì)算礦井初期需獨(dú)立通風(fēng)的底板抽放巷，維修、行人巷道等共配風(fēng)∑Q它為900m3/min。22采區(qū)總需風(fēng)量為：Q1=（7941＋3971＋4011＋272＋260＋900）= =根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，礦井總進(jìn)風(fēng)量應(yīng)選以上風(fēng)量計(jì)算方法中的最大值，因此，采區(qū)總需風(fēng)量為61m3/s。三、采區(qū)風(fēng)量分配采煤工作面：1= m3/s抽采工作面：1= m3/s 掘進(jìn)工作面：1＋1= m3/s 硐 室： m3/s 底板抽放巷及其他行人通風(fēng)巷道： m3/s合計(jì)： m3/s。威鑫煤礦22采區(qū)方案設(shè)計(jì)采區(qū)供電第六章 采區(qū)供電一、供電系統(tǒng)㈠ 供電電源目前威鑫煤礦10kV變電所兩回電源分別來自西湖35/10kV變電站母線I段和II段，電源可靠。威鑫煤礦+850m水平22采區(qū)為目前11采區(qū)的接替，22采區(qū)生產(chǎn)后，11采區(qū)僅部分設(shè)備為維護(hù)生產(chǎn)用，故在井下中央變電所母線I、II段分別增加1臺高壓配電裝置，22采區(qū)電源取自中央變電所10kV母線不同母線段，70型，+850m運(yùn)輸大巷引入22采區(qū)變電所，再引到各工作面，詳見22采區(qū)配電系統(tǒng)圖（一）、22采區(qū)配電系統(tǒng)圖（二）、22采區(qū)配電系統(tǒng)圖（三）(圖F12010092610F12010092610F120100926103)。㈡ 電力負(fù)荷22采區(qū)用電設(shè)備總臺數(shù)：44臺，工作34臺。22采區(qū)用電設(shè)備總?cè)萘浚?683kW22采區(qū)總有功功率：22采區(qū)總無功功率：1094kVar22采區(qū)總視在功率：1369kVA22采區(qū)補(bǔ)償前功率因素：22采區(qū)補(bǔ)償容量：750kvar22采區(qū)補(bǔ)償后功率因素：22采區(qū)噸煤電耗： 電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見表611。威鑫煤礦22采區(qū)方案設(shè)計(jì)采區(qū)供電㈢ 井下供電礦井井下供電電壓為10kV，1140V，660V，127V四種電壓等級。架線機(jī)車為采用特殊防爆蓄電池機(jī)車。井下中央變電所內(nèi)兩段母線上各自增加一臺10KV高壓配電裝置，型號為PJG630/10型，額定電流為400A，經(jīng)+850m水平運(yùn)輸大巷引至22采區(qū)變電所，370mm2 ，；再經(jīng)22采區(qū)變電所引到+860m各采掘工作面，325mm2 。22采區(qū)變電所內(nèi)分別布置11臺高壓配電裝置，其中兩臺進(jìn)線，一臺聯(lián)絡(luò)，饋出回路中一回專供局部通風(fēng)機(jī)，一臺供掘進(jìn)，兩臺采煤，一臺機(jī)車充電，一臺所用，兩臺備用。2回供回采煤工作面：綜采工作面運(yùn)輸巷用KBSGZY500/10/。另一回供回風(fēng)巷KBSGZY200/10/。1回供掘進(jìn)工作面：2277工作面回風(fēng)巷和2278工作面回風(fēng)巷掘進(jìn)分別用KBSGZY315/10/，再串接到KBSGZY500/10/。局部通風(fēng)機(jī)專用移動變電站：掘進(jìn)工作面共用采用一臺KBSGZY100/10/，備用電源取自工作面回路。二、高壓、低壓防爆開關(guān)選擇，變壓器配置㈠ 高壓防爆開關(guān)選擇根據(jù)礦井高瓦斯情況選用PJG630/10 []/5高壓真空配電裝置共計(jì)13臺，其中中央變電所2臺，22采區(qū)11臺，詳見22采區(qū)配電系統(tǒng)(圖F120100926101~03)。㈡ 低壓防爆開關(guān)選擇低壓饋電開關(guān)選用KBZ[]/660（1140）型真空饋電開關(guān)共計(jì)21臺；低壓控制開關(guān)選用QJZ系列共計(jì)38臺。㈢ 變壓器設(shè)備選擇所變選用KBSG[]型變壓器，其余選用KBSGZY型移動變壓器。采掘變壓器除采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)電壓為1140V外，其余設(shè)備均采用660V。三、高、低壓電纜選擇㈠ 電纜選型： 井下中央變電所引至22采區(qū)變電所，低壓電纜選用銅芯橡套電纜，綜掘、綜采采用專用電纜（）。煤電鉆電纜選用UZ型煤電鉆專用電纜，照明、信號選用UY型電纜，其余電纜選用U型。㈡ 高壓電纜截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以允許電壓損失、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)。低壓電纜截面按許用電流選擇，以正常工作時電壓損失、短路保護(hù)裝置靈敏度校驗(yàn)。四、采掘工作面供電設(shè)計(jì)第一部分：2277工作面炮掘和2278工作面綜掘供電設(shè)計(jì)。㈠ 確定供電方式、電壓等級。采用干線式供電；低壓動力電源采用660V。手持式電氣設(shè)備、固定照明采用127V。遠(yuǎn)方操作及控制采用36V。㈡ 計(jì)算工作面同時工作設(shè)備負(fù)荷電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（見表611電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表）工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷同時工作設(shè)備總負(fù)荷詳見配電系統(tǒng)圖供電詳見配電系統(tǒng)圖。㈢ 進(jìn)行設(shè)備、電纜選型計(jì)算，繼電保護(hù)整定計(jì)算。設(shè)備選擇選擇原則：根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，各種不同類型的礦用低壓開關(guān)，應(yīng)按沼氣等級和有無煤（巖）爆炸危險及其使用地點(diǎn)的通風(fēng)條件確定。⑴ 起動器的額定電壓，必須大于或等于受控制電動機(jī)的額定電壓。⑵ 起動器的額定電流，必須大于或等于受控制電動機(jī)的額定電流。⑶ 起動器的進(jìn)出線及控制喇叭口內(nèi)徑必須符合連接電纜的最大外徑。⑷ 起動器必須具有良好的隔爆性能及可靠的過載、短路和漏電閉鎖裝置。電纜選型計(jì)算⑴ 選擇原則① 保證供電質(zhì)量V≮。② 保證正常工作時的熱穩(wěn)定性：長期容許電流≥實(shí)際電流。③ 足夠的機(jī)械強(qiáng)度。④ 足夠的起動力距。 ⑵ 選擇方法① 對向移動設(shè)備供電的支線電纜截面按機(jī)械強(qiáng)度選擇不需要校驗(yàn)。② 對向固定或不經(jīng)常移動設(shè)備供電的低壓支線電纜應(yīng)按長時允許電流選, 長期容許電流＞實(shí)際電流也不需校驗(yàn)。⑶ 低壓電纜的選擇① 線路上實(shí)際流過的電流I11= =I12==200AL11號電纜選擇70mm2橡套電纜150m.L12號電纜選擇50mm2橡套電纜200m.② 按電纜長時允許電流校驗(yàn)：電纜長時允許電流校驗(yàn)見表641表641　　　　　　　　　　電纜長時允許電流校驗(yàn)表電纜型號長時允許電流A電纜實(shí)際電流A是否合格備注70mm2（L11）210合格70mm2（L12）210200合格短路電流計(jì)算及控制開關(guān)整定計(jì)算⑴ 短路電流計(jì)算短路回路各元件的阻抗計(jì)算：① 電源系統(tǒng)的電抗 ② 移動變壓器的阻抗③ 高壓干線電纜的阻抗：④ 掘進(jìn)機(jī)支線電纜的阻抗：⑤ 皮帶機(jī)支線電纜的阻抗：⑥ 各點(diǎn)短路電流計(jì)算：A、高壓開關(guān)柜I1d1點(diǎn)：兩相短路電流：B、移動變壓器I1d2點(diǎn)：短路回路總阻抗：兩相短路電流：C、掘進(jìn)機(jī)支線I12d3點(diǎn)：短路回路總阻抗：兩相短路電流：⑵ 保護(hù)裝置整定值計(jì)算① 高壓開關(guān)保護(hù)裝置整定短路保護(hù)整定：取校驗(yàn)靈敏度:滿足要求② 配電點(diǎn)真空饋電開關(guān)保護(hù)裝置整定過負(fù)荷保護(hù)裝置按實(shí)際控制負(fù)荷來整定：取短路保護(hù)裝置整定：取校驗(yàn)靈敏度: 滿足要求第二部分：22910綜采工作面供電設(shè)計(jì)。㈠ 確定供電方式、電壓等級。采煤機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)采用1140V電壓，其余動力電源采用660V。手持式電氣設(shè)備、固定照明采用127V。遠(yuǎn)方操作及控制采用36V。㈡ 計(jì)算工作面同時工作設(shè)備負(fù)荷電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)（見表611電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表）工作面同時工作設(shè)備總負(fù)荷詳見配電系統(tǒng)圖供電詳見配電系統(tǒng)圖。㈢ 進(jìn)行設(shè)備、電纜選型計(jì)算，繼電保護(hù)整定計(jì)算。 設(shè)備選擇：選擇原則：根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，各種不同類型的礦用低壓開關(guān)，應(yīng)按沼氣等級和有無煤（巖）爆炸危險及其使用地點(diǎn)的通風(fēng)條件確定。⑴ 起動器的額定電壓，必須大于或等于受控制電動機(jī)的額定電壓。⑵起動器的額定電流，必須大于或等于受控制電動機(jī)的額定電流。⑶ 起動器的進(jìn)出線及控制喇叭口內(nèi)徑必須符合連接電纜的最大外徑。⑷ 起動器須有良好的隔爆性能及可靠的過載、短路和漏電閉鎖裝置。電纜選型計(jì)算⑴ 選擇原則① 保證供電質(zhì)量V≮② 保證正常工作時的熱穩(wěn)定性：長期容許電流≥實(shí)際電流③ 足夠的機(jī)械強(qiáng)度④ 足夠的起動力距，⑵ 選擇方法 ① 對向移動設(shè)備供電的支線電纜截面按機(jī)械強(qiáng)度選擇不需要校驗(yàn)。② 對向固定或不經(jīng)常移動設(shè)備供電的低壓支線電纜應(yīng)按長時允許電流選, 長期容許電流＞實(shí)際電流也不需校驗(yàn)。⑶ 低壓電纜的選擇① 線路上實(shí)際流過的電流I21= =I22==I23= =I24==I3==L21號電纜選擇50mm2橡套電纜80m.L22號電纜選擇70mm2橡套電纜50m.L23號電纜選擇