大学毕设论文--13410综采面安装设计说明书.doc

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1、13410综采工作面安装设计说明书目 录第一章 工作面概况31.1 地质条件简介31.2切眼状况41.3安装方案概述4第二章 通风防尘系统52.1通风系统52.2 防尘系统5第三章 供电系统设计73.1机电设备选型及荷载73.2供电能力计算8第四章 运输系统154.1大井提升验算154.2轨道运输系统164.3皮带运输系统21第五章 安装前期准备工作245.1井巷工程245.2钉道工程245.3支架及其它设备地面装车245.4绞车及安全设施的安装245.5施工起吊锚杆255.6可视化装置的安装25第六章 支架及其它设备安装266.1切眼设备安装顺序266.2安装工作面运输机266.3安装煤机2

2、66.4安装工作面支架27第七章 主要安全技术措施297.1相关条例与规章制度297.2一般规定及质量标准化要求297.3安装支架安全技术措施297.4安装运输机、煤机安全技术措施307.5运输安全技术措施317.6机电设备安装主要技术措施337.7综合防尘措施347.8通风、瓦斯、防灭火、综合防尘措施357.9可视化安装主要技术措施36第八章 避灾路线及应急预案378.1工作面避灾路线378.2发生重大事故时的应急预案378.3灾害事故的应急措施37第一章 工作面概况1.1 地质条件简介1、概述13410综采工作面位于-700m水平夏桥系东二采区，地面标高+35.8+37m，工作面标高为-3

3、66-418m。该工作面位于采区最上端，为东翼第四个回采工作面，其上部为F6断层构造带，下部为已回采结束的1348工作面，下伏为回采结束的山西组煤9606、9606小、9606煤柱、9360煤柱、9360工作面。13410综采工作面走向长682m，倾斜长123.8m，主采下石盒子组1煤，煤层倾角318，平均10；煤厚总厚0.301.60m，平均1.03m。工作面回采对地面设施无影响。2、煤层及顶底板情况煤层该工作面回采下石盒子组煤，黑色，半亮型煤，以亮煤为主，条带状、粉末状结构，性脆易碎，煤层受沉积及构造影响，厚度变化较大，发育3个煤层变薄区。煤层为复杂结构，呈双层结构，上层煤厚0.202.0

4、0m，平均1.03m；夹矸厚0.001.00m，平均0.16m，岩性为泥岩、炭质泥岩；下层煤厚0.000.80m，平均0.17m。顶底板顶板灰深灰色，含植物化石碎片，层面夹炭纹，西部细砂岩发育，东部粉砂岩、泥岩发育，顶部发育一层薄煤，厚0.000.50/0.20m。老顶：细砂岩、中粗砂岩、粉砂岩、泥岩，厚14.0338.23m，平均24.02m。深灰色灰色，含较多植物化石，西部泥岩含砂量较多，东部粘土岩发育。东西部发育厚1.9316.2m，平均6.84m的中砂岩。 底板直接底：深灰色，中上部夹一层薄煤，下部过渡为细砂岩，厚1.755.84m，平均3.71m，含植物化石碎片。水文地质根据工作面瞬

5、变电磁法勘探及下部回采结束的1348水文地质资料分析，该面顶板砂岩富水性不均一，局部含水性较强，发育2个富水区。预计工作面回采时正常涌水量515m3/h，最大涌水量50m3/h。1.2切眼状况1、支护方式：采用锚梁网和锚索联合支护，切眼刷大后用单体支柱和锚索加强支护。2、切眼设计净断面：矩形，宽5.3m高1.8m=9.54m。（图1-1）3、支护状况：切眼内支护状态良好。由于断层影响局部区域顶板破碎，应加强监控、监测。4、切眼角度：513，平均8。1.3安装方案概述1、工作面设计所需安装设备，综采支架选用ZY3200/10/20型掩护式液压支架83架，MG300/710-WD型双滚筒电牵引采煤

6、机1部，SGZ-730/400中双链刮板输送机1部。2、工作面安装顺序工作面刮板输送机煤机综采支架装载机150胶带运输机，其中部分设备安装可以根据人员及现场条件合理平行操作。图1-1第二章 通风防尘系统2.1通风系统1、风量计算根据徐矿司2005164号，关于印发徐州矿务集团有限公司矿井风量计算细则（试行）的通知，13410工作面安装的风量按巷道供风计算： Q基本=60V采1S采max =600.259.54=143.1（m3/min）式中: Q安工作面安装所需的基本风量，m3/min。V采1工作面风速，取V采10.25m/s；S采max采煤工作面净断面积，9.54m2。2、通风路线（附图）新

7、鲜风流-700m混合井-700m东大巷夏桥系东二采区集中运输上山夏桥系东二采区轨道上山13410运输机道13410工作面13410材料道夏桥系-360m回风道-300m东大巷-300m总回风道东风井地面。2.2 防尘系统防尘供水路线-115m水源-300m东大巷夏桥系-360m回风道夏桥系东二采区轨道上山13410工作面两道。2-1工作面安装期间通风系统图第三章 供电系统设计3.1机电设备选型及荷载1、机电设备选型13410综采工作面机电设备表序号设备名称设备型号单位安装地点数量1采煤机MG300/710-WD部工作面12刮板运输机SGZ-730/400部工作面13潜水泵QBK30-15037

8、KW台13410皮带机道44胶带运输机SDJ-150部13410皮带机道15胶带运输机SDJ-80部13410皮带机道16刮板运输机SZZ-90部13410皮带机道27照明信号KZXB-4.0台13410材2、溜248电绞JY-4台13410材料道39电绞JD-40台13410材料道210电绞JD-40台13410材料道111水泵BQS（QBK）50-30-7.5N台13410材料道212电绞JD-11.4台13410材料道113煤电钻MZ2-12台13410材2、溜2414乳化泵VRB-250/31.5套13410材料道215加压泵MRBZ80/200套13410材料道116移变KBSGZY

9、-1000台13410材料道117移变KBSGZY-6300台13410材料道12、供电负荷： 13410综采工作面供电负荷表设备名称设备型号额定功率（kW）额定电压（V)额定电流(A)起动电流(A)采煤机MG300/710-WD2300+245+2011404061090刮板运输机SGZ-730/40022001140227.61138SZZ-9090114052260胶带运输机SDJ-15075114043215SDJ-150240114046230乳化泵VRB-250/31.5160114091455加压泵MRBZ80/2003766042.6255电绞JY-45566054270电绞J

10、D-404066039197电绞JD-11.411.466011.256水泵BQS（QBK）50-30-7.5N7.56608.643潜水泵QBK30-15037KW3766043218煤电钻MZ2-1.21.21276.834照明信号KZXB-4.01.21276.8343.2供电能力计算1、供电系统拟定根据该综采工作面所处的地理位置，及该地区的负荷状况及现场实际，特拟定13410综采工作面两道由1348变电所二段一台KBSG-500干式变压器提供；13410综采工作面由两台移变（KBSGZY-1000一台、KBSGZY-630一台），运输机道备用泵由1348变电所一段一台KBSG-500干

11、式变压器提供，主备排水泵采用双回路双电源供电；具体供电方式及负荷电压等级，详见供电系统图（附后）。2、变压器容量校验1#变压器KBSG-500/6/0.69(供两道)Sj=PN（Kr/COS）其中：PN=2.4+8+74+2.4+8+37+110+95+15=351.8KW Kr=0.286+0.714（PS/PN）=0.286+0.714（55/351.8）=0.3976查表得：COS=0.6式中：Sj - 设备组的视在功率； PN - 设备组的有功功率； Kr - 设备组的需用系数；COS -功率因数PS -设备组的单台最大有功功率 计算得：Sj233（KVA）500KVA 满足要求2#移

12、动变电站变压器KBSGZY-1000/6/1.2（供采煤机、乳化泵等）Sj=PN（Kr/COS）其中：PN=710+160=870kWKr=0.4+0.6(PS/PN)=0.4+0.6(300/870)=0.607 查表得：cos=0.7计算得：Si=PNKr/cos=8700.6070.7=755kVA1000kVA 合格3#移动变电站KBSGZY-630/6/1.2（供工作面溜子、乳化泵等）Sj=PN（Kr/COS）其中：PN=2002+160+90+4=654kWKr=0.4+0.6(PS/PN)=0.4+0.6(200/654)=0.5845 查表得：cos=0.7计算得：Si=PNK

13、r/cos=6540.58450.7=545kVA630kVA 合格4#变压器KBSG-500/6/1.2(供运输机道皮带、刮板运输机)Sj=PN（Kr/COS）其中：PN=75+80+90=245KW Kr=0.4+0.6（PS/PN）=0.4+0.6（90/245）=0.6204查表得：COS=0.7计算得：Sj217（KVA）500KVA 满足要求5#变压器KBSG-500/6/0.69(供运输机道备用泵)Sj=PN（Kr/COS）其中：PN=213+97.7+74=384.7KW Kr=0.286+0.714（PS/PN）=0.286+0.714（90/384.7）=0.4687查表得

14、：COS=0.6计算得：Sj301（KVA）500KVA 满足要求3、高压电缆的选择移变高压电缆选用MYPTJ-6(50mm2)矿用移动金属屏蔽监视型橡套电缆，规格长度见供电系统图。高压电缆载流量校验： （2#、3#移变）Si=710+160+200+200+90+4=1364kVAIe=Si/(1.7326)=132A173A 满足式中：Si - 设备组的视在功率之和； Ie - 设备组折算到高压侧的额定电流之和；4、低压动力电缆的选择660V供电系统动力电缆全部选用MY型矿用阻燃橡套软电缆，电缆截面按长时允许载流量选取(计算略)。1140V供电系统中，选用MCP和MYP型屏蔽橡套软电缆，规

15、格、型号见供电系统图。5、短路电流计算选取几个短路点，计算其短路电流值（列下表）：短路点名称换算后的电缆长度（m）查表得出的两相短路电流（A）d1208225d26181161d3764933d4814890d5131.44711d64202315d71004374d8896.458136、过流保护整定及灵敏度校验根据选取的短路点，计算所对应的低压馈电开关电流整定值，校验灵敏度系数是否合格：1、Z-200#馈电开关：（13410两道总开关）短路整定IZIQe+KXIe IQe+KXIe=551.156+（166+80.4-55）1.15=599.61 (A) IZ取650A式中：IQe - 容

16、量最大的电动机额定起动电流；KX - 需用系数，取1；Ie - 其余电动机的额定电流之和。作主保护灵敏度校验：KS=I d1（2）/IZ=8225/650=12.71.5 合格 式中：KS - 灵敏系数 d1（2）- 所选第一点两相短路电流IZ - 短路电流整定值作后备保护灵敏度校验：KS=I d4（2）/IZ=890/650=1.371.2 合格2、Z-197#馈电开关：短路整定IZIQe+KXIe=IQe+KXIe=371.156+（4+2.4+37）1.15=305.21(A)灵敏度校验：KS=I d2（2）/IZ=1161/400=2.91.5 合格作后备保护灵敏度校验：KS=I d3

17、（2）/IZ=933/400=2.31.2 合格 3、Z-1-41#馈电开关：短路整定IZIQe+KXIeIQe+KXIe=371.156+（37+2.4）1.15=300.61(A)（2）、灵敏度校验：KS=Id3（2）/IZ=933/350=2.71.5 合格4、Z-189#馈电开关：短路整定IZIQe+KXIeIQe+KXIe=551.156+1111.15=507.15(A)灵敏度校验：KS=I d4（2）/IZ=890/550=1.621.5 合格5、2#移变低压侧：短路整定IZIQe+KXIeIQe+KXIe= 1090+91=1181(A)灵敏度校验：KS=I d5（2）/IZ=

18、4711/1200=3.931.5 合格6、3#移变低压侧：短路整定IZIQe+KXIeIQe+KXIe= 1138+91+52=1281(A)灵敏度校验：KS=I d6（2）/IZ=2315/1400=1.651.5 合格7、Z-199#馈电开关：短路整定IZIQe+KXIe=260+43+46=349A灵敏度校验：KS=I d7（2）/IZ=4374/500=8.71.5 合格8、Z-194#馈电开关：短路整定IZIQe+KXIeIQe+KXIe=401.156+(57.7+74)1.15=427.46(A)灵敏度校验：KS=I d8（2）/IZ=813/450=1.81.5 合格3.3安

19、全技术措施1、安装单位必须严格执行本供电设计安装使用，如有负荷变动（增加）或延长线路，变动单位应提出书面申请，经机电科电气安全组分管人员和分管井下供电的技术员审查、审批后，方可变动，否则为严重违章作业。2、电气设备的使用单位必须加大对电气设备的维护和保养，严禁出现电器失爆，严禁使用大保险、明保险或用铜、铝、铁丝勾保险；严禁各种保护甩掉不用。3、电缆线必须吊在巷道的上帮，高度要在1.8m以上，并严格按照煤矿安全规定中的有关规定吊挂整齐，四小线分开，严禁出现鸡爪子、羊尾巴、明接头和破皮等不合格接头；电气设备必须装备齐全，清洁卫生，严禁出现设备或电缆被“埋、压、砸、崩”现象。4、所有从事电气工作人员

20、，必须经培训考试合格后，方可持证上岗，无证人员不得参加电气工作。5、防爆电气设备入井前，应由指定的电气防爆检查员检查其安全性能，取得合格证后，方准入井使用。6、所有开关的整定值，必须符合要求，确保发生意外事故时能够灵敏、可靠、及时断电。7、井下流动电工必须携带瓦斯便携仪，井下打开电气设备前，必须先检查该点的瓦斯浓度不超过标准，方可施工。8、井下严禁带电检修、搬迁电气设备（包括电缆和五小电器）。9、电气设备每班使用前，跟班维护员必须对巷道设备、线路、小型电器进行仔细检查，完好后方可使用。10、所有运输系统的声光信号齐全、完好，安全设施要配齐。11、该地区电气设备的完好率必须达100%，小型电器的

21、合格率、电缆吊挂的合格率必须达100%，加大设备的强制性检查、检修力度，保证每个生产班正常使用，降低机电事故。12、严格执行党政办发2009有关井下机电管理规定。13、该地区所有接地装设必须按煤矿安全规程第482487条执行。40图3-5供电系统图第四章 运输系统4.1大井提升验算1、系统基本参数提升机型号：JKMD3.54（Z）摩擦轮直径：D=3500mm最大静张力：470KN最大静张力差：140KN提升绳：6V34-36.5-1670Mpa钢丝绳直径：d=36.5mm 破断拉力总和：G=971KN根数：n1 =4 钢丝绳每米重量：P1=5.68Kg/m尾绳：P849-16327根数：n2=

22、2 尾绳每米重量：P2=11.02Kg/m罐笼型号：GDG1/4型一吨矿车双层四车多绳罐笼罐笼自重：MZ=13750Kg（包括吊挂装置）其它井架高度：Hj=47米 提升高度：H0=743米小井深度：Hx=38米 围包角：a=1835024矿井阻力系数k=1.2 加速度：=0.75m/s2=0.22、验算参数（前提：支架M0=10.5t，配重Mp=7.2t）钢丝绳的安全系数：允许安全系数 ma=8.2-0.0005Hc=7.72最大静张力 Fjmax=mz+m0+n1p1(H0+Hj)+n2p2Hx=455.79KN实际安全系数 ma=n1G/Fjmax=8.527.72摩擦轮的验算Fjmax=

23、455.79KN470KN轻载侧钢丝绳的张力:F2=Mz+Mp+n1p1Hj+n2p2(H0+Hx)=390.49KN最大静张力差：Fcmax=Fjmax F2=65.3KN140KN 摩擦衬垫比压：q=Fjmax+F2/Ddn1=1.598Mpa1.75许用 d=mp+mz+n1p1Hj+n2p2(H0+Hx)-0.1m0-mk.a(ea-1)/k.m0+(mb+mk)a= 1.661.25许用轻载侧变位质量：mk=mp+mz+n1p1Hj+n2p2(H0+Hx)+4md=346KN重载侧变位质量：mb=m0+mz+n1p1(Hj+H0)+n2p2Hx=35428KN制动力矩mz=3RFcm

24、ax+(n1p1-n2p2)H0=18.575tm6.5 满足要求夏桥系东二采区回风上山-480m车场一部JY-5型运输绞车上拉支架绞车型号：JY-5最大静拉力：F=4500kg容绳量：L=650m(实际使用长度L=520m)钢丝绳直径选用：=24.5mm钢丝绳破断力：Q=39400kg单位钢丝绳自重：P=2.129kg/m最大倾角：=18最大负荷：G=11100kga：F拉=G(sin+f1cos)+PL(sin+f2cos) =11100（sin18+0.02cos18) +2.129520(sin18+0.2cos18) =3380kg6.5 满足要求夏桥系东二采区回风上山-360m车场

25、一部JY-6型运输绞车上拉支架绞车型号：JY-6最大静拉力：F=6000kg容绳量：L=1000m(实际使用长度L=500m)钢丝绳直径选用：=24.5mm钢丝绳破断力：Q=39400kg单位钢丝绳自重：P=2.129kg/m最大倾角：=24最大负荷：G=11100kga：F拉=G(sin+f1cos)+PL(sin+f2cos) =11100（sin24+0.02cos24)+2.129500(sin24+0.2cos24) =5345kg6000kg 满足要求b：保险系数验算K=Q/F拉=39400/5345=7.36.5 满足要求-360车场一部JD-40型运输绞车松支架最大负荷：G=1

26、1100kg绞车型号：JD-40最大静拉力：F=3000kg容绳量：L=650m(实际使用长度L=100m)钢丝绳直径选用：=21.5mm钢丝绳破断力：Q=27150kg单位钢丝绳自重：P=1.658kg/m最大倾角：=8a：F拉=G(sin+f1cos)+PL(sin+f2cos) =11100（sin8+0.02cos8)+1.658100(sin8+0.2cos8) =1316kg3000kg 满足要求 b：保险系数验算K=Q/F拉=27150/1316=20.66.5 满足要求13410材料道一部JY-4运输绞车拉支架绞车型号：JY-4最大静拉力：F=4000kg容绳量：L=650m(

27、实际使用长度L=500m)钢丝绳直径选用：=21.5mm钢丝绳破断力：Q=27150kg单位钢丝绳自重：P=1.658kg/m最大倾角：=10最大负荷：G=11100kga：F拉=G(sin+f1cos)+PL(sin+f2cos) =11100（sin10+0.02cos10)+1.658500(sin10+0.2cos10) =2250kg4000kg 满足要求b：保险系数验算K=Q/F拉=27150/2250=12.06.5 满足要求降低材料道一台JY-4运输绞车下松支架绞车型号：JY-4最大静拉力：F=4000kg容绳量：L=650m(实际使用长度L=320m)钢丝绳直径选用：=21.

28、5mm钢丝绳破断力：Q=27150kg单位钢丝绳自重：P=1.658kg/m最大倾角：=18最大负荷：G=11100kga：F拉=G(sin+f1cos)+PL(sin+f2cos) =11100（sin18+0.02cos18)+2.129420(sin18+0.2cos18) =3988kg4000kg 满足要求b：保险系数验算K=Q/F拉=27150/3988=6.86.5 满足要求切眼上口一台JD-40运输绞车下松支架绞车型号：JD-40最大静拉力：F=3000kg容绳量：L=650m(实际使用长度L=120m)钢丝绳直径选用：=21.5mm钢丝绳破断力：Q=27150kg单位钢丝绳自

29、重：P=1.658kg/m最大倾角：=13最大负荷：G=11100kga：F拉=G(sin+f1cos)+PL(sin+f2cos) =11100（sin13+0.02cos13)+1.658120(sin13+0.2cos13) =2548kg3000kg 满足要求b：保险系数验算K=Q/F拉=27150/2548=10.66.5 满足要求运输上山、-620m车场及-360m车场内安装的JD-11.4型调度绞车用于对拉回绳或弯道处调向，材料道外侧安装的用于对拉回绳的JD-40型绞车，此处均不予验算。5、安全设施的布置及安装具体安装位置如下：集中回风上山：该斜巷上滑板安装一套联锁安全门与道档，

30、安全门安装在距变坡点11.5m位置，道档安装在安全门前0.51m处。下滑板安装一套常闭安全门。上下滑板安全门前13m位置处施工躲避硐室。东二采区回风上山：该斜巷-480m车场上滑板安装一套联锁安全门与道档，安全门安装在距变坡点11.5m位置，道档安装在安全门前0.5m1m处。斜巷中部150m处安装一套捕车器。上下滑板安全门前13m位置处施工一躲避硐室。东二采区回风上山：该斜巷-360m车场上滑板安装一套联锁安全门与道档，安全门安装在距变坡点11.5m位置，道档安装在安全门前0.51m处。斜巷中部约150m处安装一套捕车器。下滑板安装一常闭安全门，安装位置距变坡点11.5m位置。上下滑板安全门前

31、13m位置处施工躲避硐室。运输上山：该斜巷上滑板安装一套联锁安全门及道档。安全门距变坡点11.5m位置，道档安装在安全门前0.51m处。躲避硐室距安全门前5m,斜巷下头变坡点向上23m位置安装常闭安全门，采取远距离控制。13410综采面材料道：外头安装一套常闭安全门，安全门距变坡点11.5m位置。里头安装一套常闭安全门，设置在距变坡点11.5m位置，安全门前13m位置处施工躲避硐室。13410综采面斜材料道：安装一套常闭安全门，设置在距变坡点11.5m位置。13410综采面降低材料道：中部车场平台安装一套联锁安全门及道档，安全门距变坡点11.5m位置，道档安装在安全门前0.51m。里车场安装一

32、套常闭安全门，设置在距变坡点11.5m位置。里、外车场安全门前13m位置处施工躲避硐室。13410综采面切眼：切眼上滑板安装一套联锁安全门及道档。安全门安装在距变坡点11.5m位置，道档安装在安全门前0.51m。切眼下口轨道终端向上35m位置安装常闭安全门，控制机构设在下头机道内。4.3皮带运输系统1、工作面生产能力计算工作面里切眼89m，外切眼35m,生产能力按照后期124m最大生产能力计算：每天割煤6刀，即中、夜班各进3刀，早班检修。一个循环进尺：0.6m一个循环产量：1240.61.61.370.97158(t) 日产量：1586948(t) 日进尺：0.6m63.6m2、工作面运煤设备

33、选型13410综采工作面原煤运输系统由一部SSJ-150型带式输送机、一部SSJ-80型带式输送机、一部SZZ-90型（改造）转载刮板运输机和一部40T（）刮板运输机组成，其中：SZZ730/90中双链刮板转载机：长度： 25m输送量： 900t/h刮板链速： 1.4m/s电动机型号： YBS-90 电压： 1140/660V 功率： 90kW刮板链型式： 中双链圆环链规格： 2692-C最小破断负荷： 850kN链条中心距： 120mm刮板间距： 736mm中部槽型式： 整体焊接箱式封底结构爬坡角度: 10与皮带机有效搭接长度: 12m移动方式： 配拉移装置落地段卸载口两侧配加高挡板SGZ7

34、30/400中双链刮板输送机长度： 150m输送量： 700t/h装机功率： 2x200kw适应工作面倾角： 20中部槽宽度： 730mm(外宽)中部槽结构： 整体铸焊封底中板厚度： 25mm NM360底板厚度： 16mm NM360中部槽槽间连接形式： 1800KN哑铃销连接刮板链型式： 中双链圆环链规格： 2-26x92-C（扁平链）刮板链速： 1.1m/s减速器： 行星齿轮传动轴承： 进口品牌密封件： 进口品牌电动机： YBSS-200单速电机（西北骏马） 电压等级： 1140V机头卸载方式： 端卸紧链形式： 闸盘紧链联轴器形式： 摩擦离心偶合器采煤机牵引方式： 齿轮-齿形铸造销轨式销轨节距： 125mm MG320/710-WD电牵引采煤机 采高： 0.9-2.0m截深： 630mm滚筒直径： 1250mm机面高度： 846mm最大卧底量： 300mm截割功率：