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煤礦4萬(wàn)噸擴(kuò)建工程初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書中(參考版)

2025-07-30 13:02本頁(yè)面
  

【正文】 各管段壓降分別為: Δ P12= 512 1006 ????= MPa Δ P23= 512 ????= MPa Δ P34= 512 ????= MP。 3 : 根據(jù)采掘部署情況,最 遠(yuǎn)用風(fēng)點(diǎn)為掘進(jìn)工作面 A和 W2 段 K8煤層 回采工作 45 面,即 6 號(hào)和 11 號(hào)用風(fēng)點(diǎn) ,掘進(jìn)工作面較回采工作面風(fēng)動(dòng)工具多耗氣量大,所以只按 11 號(hào)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算 ,最遠(yuǎn)一路管道為 1→ 2→ 3→ 4→ 7→ 9→ 11,該管路為礦井正常生產(chǎn)期間最困難供風(fēng)點(diǎn)。 3 9 910 支 220 Φ 60179。 3 7 78 支 400 Φ 60179。 3 5 46 支 315 Φ 60179。 3 3 34 干 270 Φ 70179。 : 壓風(fēng)管網(wǎng)配備表 表 643 序號(hào) 管段代號(hào) 干、支管 計(jì)算管段長(zhǎng)度 m 氣量 m3/min 選配標(biāo)準(zhǔn)管 徑 1 12 干 70 Φ 70179。 1400 mm;機(jī)組重量: 20xx kg。 由于該空氣壓縮機(jī)出口壓力為 MPa,如果將其安設(shè)于地面,壓力將達(dá)不到使用要求, 根據(jù)礦井實(shí)際情況 結(jié)合礦方意見 ,在地面增設(shè)一處固定壓風(fēng)機(jī)站, 選配 LGFD10/7 螺桿式空氣壓縮機(jī) 1 臺(tái),其主要參數(shù)為 , 排氣量: 10 m3/min;排氣壓力: MPa;冷卻方式:風(fēng)冷;電機(jī)功率: 55 kW;排氣口尺寸: G2″;外形尺寸: 1700179。 力估算: 根據(jù)《煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求,用風(fēng)地點(diǎn)供氣壓力要比風(fēng)動(dòng)機(jī)械工作壓力高 MPa,后期管網(wǎng)最遠(yuǎn)段為 1145 m,即 44 P=Pe+∑Δ P+ =Pe+ ???ni ip1+ =+179。故按最大作業(yè)班人員需風(fēng)量計(jì)算 空壓機(jī)排氣量 如下: Q 排 =NQ=40=6 m3/min 式中: Q 排 : 礦井總耗風(fēng)量, m3/min; N:當(dāng)班最多人數(shù) , 取 40 人; Q:每人需風(fēng) 量 標(biāo)準(zhǔn) , 取 m3/min。 按照《防突與瓦斯抽放細(xì)則》規(guī)定:壓風(fēng)自救器風(fēng)量應(yīng)按照 m3/min178。 ) = m3/min 其中:α 1:沿管道全長(zhǎng)的漏風(fēng)系數(shù),根據(jù) 壓風(fēng)系統(tǒng)布置 圖,達(dá)產(chǎn)期間供氣最遠(yuǎn)點(diǎn)約為 1145 m,α 1取 ; α 2:由于風(fēng)動(dòng)工具磨深磨損耗氣量增加系數(shù) ; γ:海拔高度增加系數(shù) ; mi:同型號(hào)風(fēng)動(dòng)工具同時(shí)使用數(shù)量 ; qi:?jiǎn)闻_(tái)風(fēng)動(dòng)工具耗氣量 ; ki:同型號(hào)風(fēng)動(dòng)工具同時(shí)使用系數(shù)。 +4179。( 4179。 179。 用風(fēng)設(shè)備主要技術(shù)特征見表 642。 二、壓風(fēng)站設(shè)備選型計(jì)算: (一) 計(jì)算選型依據(jù) 井下用氣設(shè)備數(shù)量。如果礦井以后生產(chǎn)中井下增加大型風(fēng)動(dòng)工具數(shù)量后,地面固定壓風(fēng)不足時(shí),可根據(jù)需要增加移動(dòng)壓風(fēng)機(jī)隨著用風(fēng)地點(diǎn)的移動(dòng)而移動(dòng)。 = m 140++6= < 180 m 所選水泵及管路均滿足要求。 : 根據(jù)實(shí)際井巷布置,該排水管路總長(zhǎng)度約為 335 m,主要損失為主排水管路沿程損失。 排水流速 v= 0 434 ????= m/s 排水支管為 DN100,無(wú)縫鋼管,吸水管路選配φ 159179。 : 按照經(jīng)濟(jì)流速 ~ m/s 要求,取 m/s 計(jì)算, Dn= 36004?? ?v nQ =87 mm 排水管壁厚: CPRPd ??? 2? = 4180 02 ??? ? = cm 選配φ 108179。 6型水泵 3臺(tái),正常涌水量時(shí), 1臺(tái)工作, 1臺(tái)備用 , 1臺(tái) 檢修。 41 最大涌水時(shí)所需工作泵臺(tái)數(shù): n′ =48/43=,取 1臺(tái)。 檢修泵臺(tái)數(shù): 1179。 備用泵臺(tái)數(shù): 1179。 6型水泵,其主要參數(shù)如下:揚(yáng)程 H=180 m,額定流量 Q=43 m3/h,電機(jī)功率 37 kW,效率 η =66% , 允許吸上真空度 Hs=6 m。 40=48 m3/h : H=K(h+) =179。 : 正常涌水時(shí): Qp==179。 = m 90++= < 150 m 所選水泵及管路均滿足要求。 : 根據(jù)實(shí)際井巷布置,該排水管路總長(zhǎng)度約為 220 m,主要損失為主排水管路沿程損失。 40 排水流速 v= 0 434 ????= m/s 排水支管為 DN100,無(wú)縫鋼管,吸水管路選配φ 159179。 : 按照經(jīng)濟(jì)流速 ~ m/s 要求,取 m/s 計(jì)算, Dn= 36004?? ?v nQ =87 mm 排水管壁厚: CPRPd ??? 2? = 980 02 ???? = cm 礦井現(xiàn)已安裝 φ 108179。 正常涌水量時(shí), 1臺(tái)工作, 1臺(tái)備用, 1臺(tái)檢修。 5型水泵 3臺(tái), 其主要參數(shù)如下:揚(yáng)程 H=150 m,額定流量 Q=43 m3/h,電機(jī)功率 30 kW,效率η =70%,允許吸上真空度 Hs= m。 最大涌水時(shí)所需工作泵臺(tái)數(shù): n′ =,取 2臺(tái)。 檢修泵臺(tái)數(shù): 1179。 備用泵臺(tái)數(shù): 1179。 56= m3/h : H=K(h+) =179。 : 正常涌水時(shí): Qp==179。 (二) +100 m 水平按礦 井開采至 +100 m 水平后全礦井的部分涌水量進(jìn)行計(jì)算:正常涌水量: 25 m3/h,最大涌水量: 40 m3/h。 最終礦井將形成二級(jí)排水系統(tǒng)。 5型水泵 3臺(tái)。 2=444 s (八) 年提升能力計(jì)算: (按每天提升 16 h 計(jì), 330 d/a) 每天提煤用時(shí)間 :( c=) T 煤 =36003303 4 ?? ???= h 每天提矸用時(shí)間 :( c=) T 矸 = 4 ??? ???= h 材料為放空車時(shí)帶入,不計(jì)時(shí)間,合計(jì)凈提升煤、矸時(shí)間為 T= h, 其余時(shí)間為下放材料、人員下行(行人不開車)及檢修 , 滿足該煤層系統(tǒng)年生產(chǎn) 第三節(jié) 排水設(shè)備 一、原有排水設(shè)備利用情況及礦井現(xiàn)涌水量 礦井為 明 斜井開拓,開采 +335 m~ +100 m標(biāo)高,設(shè)計(jì)開采 K7和 K8 煤層, 2煤層采用聯(lián)合開拓布置方式。 (七) 提升時(shí)間估算: 38 按公式 : tg=( V/a+L/V+ θ )179。 (六) 初選電動(dòng)機(jī) 估算電動(dòng)機(jī)功率: ?? jc VFN 1000/m axm ax ?? ???? = kW 式中:η j:減速器傳動(dòng)效率, ; φ:電動(dòng)機(jī)容量系數(shù), ~ 。 所選絞車滾筒寬度符合要求。 =17998 N < 20 kN 滿足要求 ? ???? ????????? ??? dDK LDLBpsh7/ = )()( ???? ????? ? ? =596 mm < 800 mm 式中: Dp:平均纏繞直徑, m; dkDD p )1( ??? =+( 31)179。 +176。 179。其主要技術(shù)參數(shù)如下:提升機(jī)滾筒個(gè)數(shù) 1 個(gè),直徑 D= m,滾筒寬度 B= m,鋼絲繩最大靜張力 Fjmax=20 kN,提升速度 m/s,配套電機(jī)功率 37 kW。 (四) 計(jì)算選擇提升機(jī) 根據(jù)鋼絲繩直徑、最大靜張力、最大提升長(zhǎng)度及《煤礦安全規(guī)程》關(guān)于鋼絲繩纏繩層數(shù)的規(guī)定,纏繞 3 層,為此,查提升機(jī)樣本,根據(jù)小煤礦的實(shí)際提升能力要求以及資 金、井筒斷面等條件確定 選用重慶瑞聯(lián)礦山機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的 JTKB 179。19 天然纖維芯面接觸鋼絲繩,鋼絲繩公稱抗拉強(qiáng)度為 1670 MPa,鋼絲繩捻向?yàn)橥蚰恚摻z繩最小破斷拉力 F=141 kN,鋼絲繩每米質(zhì)量 mp= kg/m。 19WS+NF1670ZS141GB891820xx 作為提升鋼絲繩。 36 =15683 N 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定:升降物料時(shí)安全系數(shù)最低值為 。( 1750179。 +520)( sin25? +? )179。 (二) 確定提升長(zhǎng)度 Lt=225+25=250 m Lc=250+25=275 m (三) 繩端荷重 : Qdm=n(Qz+Qg)(sin? +f1cos? )g =3179。 考慮設(shè)計(jì)能力及井筒條件 同一級(jí)明斜井提升能力相仿 , 根據(jù)計(jì)算, 最大限度的降低提升時(shí)間,該段每次提煤炭 m3礦車 3車,或提矸 2 車。提升斜長(zhǎng) 225 m,提升量煤炭 40 kt/a,矸石 6 k178。 19WS+NF1670ZS141GB891820xx鋼絲繩能滿足使用要求。 結(jié)論:選用 JTKB 179。 每班作業(yè)時(shí)間分配表 作業(yè)名稱 數(shù)量 每次 數(shù)量 每班 次數(shù) 提升時(shí)間 (s) 備 注 下放材料 10 2 5 3844 不均衡系 數(shù)為 設(shè)備運(yùn)輸?shù)? 3 1845 按每班 3次計(jì)算 提升煤炭 42 3 14 10763 不均衡系數(shù)為 提升矸石 8 2 4 3075 不均衡系數(shù)為 不定期其他提升 3 1845 按每班 3次計(jì)算 提升時(shí)間合計(jì) 21372( ) 設(shè)備運(yùn)輸速度按 1 m/s,輔助工作時(shí)間按 30 s 計(jì),則一次提升時(shí)間為: T= 35 ( 30 1 ??????)179。 m3/a,考慮每班下井材料最大班時(shí) 10車,下放設(shè)備和不定期其他提升等 5 次~ 10 次,礦井能力小,取 6次。 選配 37 kW 電機(jī)滿足需要。 ( 九 ) 選擇天輪 dDt 40/ ? 1640/ ??tD )(406 mm? 選用 TD800/700天輪滿足要求,技術(shù)參數(shù)如下: 繩槽底圓直徑 800 mm,最大游動(dòng)距離 700 mm。 = m 34 k:纏繞 3 層。)179。( sin25176。 (按照提升煤炭時(shí)計(jì)算) Fzg=16304+382179。 型提升機(jī)可滿足要求。 33 ( 七 ) 鋼絲繩安全系數(shù)校核 按提升煤炭時(shí)校核安全系數(shù) mg= ? ?gfmLQ dg Fpc ?? c oss in 2?? = i 141000 ??????? )( = > 所選鋼絲繩滿足混合提升《煤礦安全規(guī)程》安全系數(shù)要求。其主要參數(shù)如下:鋼絲繩直徑 d=16 mm,鋼絲繩表面為光面鋼絲,鋼絲繩結(jié)構(gòu)形式為 6179。 gfLmgQmgcg)c o s( s i n110 2 ??? ??? = o i 1 6 7 01101 6 3 0 4??????? )( = kg/m 16NAT6179。 +520)( sin25? +? )179。 =16304 N : Qdg=n(Qz+Qg)(sin? +f1cos? )g =2179。( 1000179。 2 =( 25 ??????)179。??” 設(shè)計(jì)中根據(jù)提升機(jī)產(chǎn)品樣本初步確定提升速度為 m/s 以內(nèi),最大加、減速度為 a1= m/s2,末減速度為 a0= m/s2,低速等速運(yùn)行速度 v0= m/s。 (三) 確定提升長(zhǎng)度 Lt=332+25=357 m Lc=357+25=382 m (四) 初定提升速度與加、減速度 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》( 20xx 年版)第四百二十六條規(guī)定:“斜井提升容器的最大速度和最大加、減速度應(yīng)符合下列要求 :(一)升降人員時(shí)的速度,不得超過(guò) 5 m/s,并不得超過(guò)人車設(shè)計(jì)的最大允許速度。 ( 2) 根據(jù)矸石提升量 31 mgm Vk3600 ρ???? ????? tb TACaQrNf ????? ????? = 輛 ( 1) 根據(jù)煤炭容重確定 n≤)c os)(s in( ??? ?? ZK P Q ≤)25c )(s i ( 6000 ?????= 輛 ( 2) 根據(jù)矸石容重確定 n≤)c os)(s in( ??? ?? ZK P Q ≤)25c )(s i ( 6000 ?????= 輛 式中: Qp:礦車碰頭連接器強(qiáng)度,取 6000 kg; 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,考慮設(shè)計(jì)能力及井筒條件,最大限度的降低提升時(shí)間,該段每次提煤炭 3車,或提矸 2車。傾角取 ; V:礦車的容量, m3; ρ m:煤炭容重 t/m3。 m3/a,煤炭和矸石的提升采用 翻斗 式礦車, 容量 m3,自重 520 kg,小件材料采用礦車運(yùn)輸,特殊材料采用 MLC26A,自重 490 kg,年工作日 330 d,每天 16 h,煤炭容重 t/m3,矸石容重 t/m3。 19WS+NF1670ZS141GB891820xx鋼絲繩能滿足使用要求。 2=597 s 結(jié)論:選用 JTKB 179。 一次提升時(shí)間為 448 s。 (十一) 核定提升能力 煤炭年生產(chǎn)能力 40 kt/a,矸石 6 k178。 (十) 初選電動(dòng)機(jī) 估算電動(dòng)機(jī)功率: ?? jc V
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