第六章 提升、通风、排水及压缩空气设备bqoa.docx

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1、河南理工大学成人高等教育毕业设计 第六章 提升、通风、排水及压缩空气设备第六章 提升升、通风风、排水水及压缩缩空气设设备6.1提提升设备备6.1.1概述述本矿井设设计生产产能力为为3.00Mt/a，采采用一对对立井开开拓方式式。矿井井主要开开采水平平为-3325.0m，主主井井口口标高为为1339.00，副副井井口口标高为为1339.66，主主井井筒筒净直径径为D550000mm,装备一一对立井井四绳220t箕箕斗，担担负全矿矿井的煤煤炭提升升任务。副副井井筒筒净直径径为D665000mm, 装备备一对11.5tt矿车双双层四车车四绳罐罐笼(一一宽一窄窄), 担负全全矿井提提人、矸矸石、设设备

2、及升升降材料料等任务务，宽罐罐除满足足上述提提升任务务外,还还可以满满足整体体升降大大型设备备、综采采支架等等任务。对主、副副井提升升设备的的选型，设设计根据据矿井提提升高度度和提升升量采用用多绳摩摩擦轮提提升方式式，并对对多绳摩摩擦轮提提升机从从安装方方式上进进行了塔塔式与落落地式两两种布置置方式的的比较，通通过分析析比较知知道，塔塔式多绳绳摩擦轮轮提升机机具有占占地面积积小，钢钢丝绳在在井塔内内运行条条件好，在在同样摩摩擦系数数情况下下防滑性性能好等等优点，但但也存在在抗震能能力差，安安装不方方便，辅辅助设施施多，建建井期占占用井口口时间长长，总投投资较高高等缺点点；而落落地式多多绳摩擦擦

3、轮提升升机则具具有抗震震能力强强，建井井期占用用井口时时间短，辅辅助设施施少，投投资省等等优点，但但占地面面积较大大。通过过与总平平面布置置相结合合，落地地式多绳绳摩擦轮轮提升机机机房占占地对整整个工业业广场的的占地影影响不大大，因此此，本设设计主、副副井提升升设备均均选用落落地式多多绳摩擦擦轮提升升机。设计推荐荐主井提提升机采采用交流流同步提提升电机机全数字字矢量控控制交直直交变频频供电系系统方案案，实现现无级调调速、高高效运行行。副井井提升机机的电气气传动设设备, 采用电电枢换向向12脉脉动顺序序控制SSCR-D供电电系统, 实现现无级调调速、高高效运行行。6.1.2主井井提升设设备1、设

4、计计依据主井年产产量：33.0 Mt/a；主井井口口标高：1339.00 ；主井井底底标高：3225.00 ；工作制度度： 3330d/aa，16h/d；装载位置置箕斗底底标高： -2295.0 m(水平上上装载)；卸载位置置箕斗底底标高： +1153.0 mm。2、提升升设备选选型（1）提提升容器器选择本矿主井井选用一一对立井井四绳220t箕箕斗，担担负全矿矿井的煤煤炭提升升任务,其主要要参数为为：载重G20tt，质量量Gz255.7007t（含悬悬挂装置置），箕箕斗本体体高度114.332m, 箕斗斗全高118.552m。根据据防滑计计算，箕箕斗需加加配重110t。（2）提提升钢丝丝绳选择

5、择及校核核a.绳端端荷重：Q5557077 kggb.钢丝丝绳悬垂垂长度：HC5515 mc.钢丝丝绳允许许最小安安全系数数：ma77.20.00005551556.94225d.提升升主绳选选择：提升主绳绳选用444ZAAB6V37SFC11770ZZZ(SSS)型型钢丝绳绳4根，左左、右捻捻向各22根，主主要技术术参数：绳径：dk44mmm,丝径3mm，钢钢丝绳单单位长度度质量为为Pk8.008kgg/m，钢钢丝绳最最小破断断拉力为为Q112700kN。（3）提提升机选选型及校校核a.按钢钢丝绳直直径计算算 DD904439660（mmm）b.按钢钢丝绳丝丝径计算算D12200333600

6、0（mmm）c.提升升机选择择提升机选选用JKKMD-44(Z)型落地地式多绳绳摩擦轮轮提升机机1台，其其主要技技术参数数如下：摩擦轮直直径 D40000mm天轮直径径 DDt40000mm最大静张张力 Fjjmaxx8000 kkN最大静张张力差 Fcmmax2700 kN提升机旋旋转部分分变位质质量Gjj200000kgg天轮变位位质量GGt277775 kkg减速比ii1衬垫摩擦擦系数 0.25衬垫允许许比压 P22.0 MPaad.提升升机校验验实际最大大静张力力：Fj7709.7711（kNN） 8000 kNN实际最大大静张力力差：Fc2205.4544（kNN） 2700 kNN

7、实际衬垫垫比压： P1.4559 (MPaa) 2.00 MPaa所选提升升机满足足要求。6.1.3副井井提升设设备1、设计计依据（1）矿矿井年产产量：33.0 Mt/a；（2）副副井井口口标高：1339.66 ；（3）副副井井底底标高：3225.00 ；（4）矸矸石量：按年产产煤量的的5.55计；（5）坑坑木消耗耗：1.5 mm/kt；（6）支支护材料料：244.255t/班；（7）运运送设备备：1 次/班；（8）最最大班下下井人数数：2447人；（9）其其它：55 次/班；（10）最大件质量：16000 kg；（11）平板车质量：1000 kg。2、设备备选型计计算（1）提提升容器器选择本

8、矿副井井提升矸矸石、下下放材料料等采用用MG11.7-6A型型、1.5t、6000mm轨轨距固定定式矿车车，矿车车质量为为7188kg，考考虑到运运输综采采液压支支架等大大型设备备，提升升容器选选用一对对GDGG1.55/6/2/44（K）型型1.55t双层层四车四四绳罐笼笼，一个个宽罐，一一个窄罐罐。宽罐罐主要技技术参数数为：质质量1559900kg（含含悬挂装装置），允允许载人人80位位，罐笼笼本体高高度为661000mm，全全高为1112000mmm。窄罐罐主要技技术参数数为：质质量1448600kg（含含悬挂装装置），允允许载人人56位位，需增增加配重重11330kgg，罐笼笼本体高高

9、度与宽宽罐相同同。在升升降最大大件时，另另一侧需需增加临临时配重重120000kgg。罐笼笼双层提提人，单单层提除除人以外外的矸石石、物料料等辅助助作业。6.2通通风设备备6.2.1设计计依据1、矿井井所需风风量： 180m3/s；2、矿井井所需负负压：初初期 16766.733 Paa；后期18875.16 Pa。3、通风风机安设设位置通风设备备设置在在风井工工业场地地内，回回风立井井井口附附近。进进风主井井井口标标高为+1399 m，副副立井井井口标高高为+1139.6 mm；回风风立井井井口标高高为+1311.0 m。回风风井距最最近村庄庄距离约约4600 m。6.2.2通风风设备选选型

10、1、通风风机所需需风量、负负压计算算根据矿井井所需的的风量和和负压，考考虑通风风设施漏漏风和风风机阻力力损失、消消声器阻阻力损失失及自然然风压后后，通风风机的计计算风量量和负压压分别为为： 通风容易易时期：易1.051180=1899(m3/s) ；易116766.733+1000+115019227（PPa）。 通风困难难时期：难1.051180=1899 (mm3/s) ，难118755.166+1000+115021225(PPa) 。2、通风风机选型型根据可研研设计对对适宜本本矿井的的FBCCDZ(原BDDK) 系列、22K566系列、GGAF等等系列通通风设备备方案的的比选，本矿矿井

11、通风风设备选选用静压压效率较较高、高高效区域域广、土土建费用用低、系系统总投投资少、年年电耗省省、可靠靠性高，综综合运营营费用低低的FBBCDZZ（原BDDK）系列对对旋式轴轴流通风风机。依据所需需通风机机的计算算风量和和负压及及通风设设备方案案，本矿矿井通风风设备选选用FBBCDZZ（原BDDK）-100-332型对对旋式轴轴流通风风机2台台，其中中1台工工作，11台备用用。每台台通风机机配用YYBF6630MM-10型 10kkV3555kWW专用防防爆电动动机2台台。通风风机可根根据矿井井通风的的需要，调调整叶片片角度，工工作在高高效区，实实现节电电运行。为了满足足环保要要求，通通风机配

12、配备消音音装置。6.3配配电及控控制根据通风风机设备备选型情情况和现现行版矿矿山电力力设计规规范和和煤矿矿安全规规程要要求，通通风机电电机采用用高压直直接起动动，并能能通过反反转运行行实现反反风。根据风机机正反转转工作要要求，通通风机房房高压配配电设备备，选用用KYNN28-12金金属铠装装抽出式式开关柜柜。通风机房房的低压压配电及及MCCC设备，选选用GCCS型抽屉式开开关柜。矿井主通通风机为为一级负负荷。通通风机房房的高、低低压电源源各两回回，均直直接引自自风井变变电所。6.4 排水设设备6.4.1主排排水设备备1、设计计依据本矿井在在井下-3255.0mm水平，副副立井井井底车场场附近设

13、设置矿井井主排水水泵房，排排水管路路沿副立立井敷设设。副立立井井口口标高+1399.6mm，井底底标高-3255.0mm，井下下排水要要求处理理，水处处理需增增加扬程程10.4m。矿井正常常涌水量量19110m3/h，最最大涌水水量24491mm3/h，总总排水高高度4775m。2、排水水方案比比选根据矿井井排水参参数，采采用通过过鉴定的的矿井井排水设设备选型型优化设设计计算算程序设设计计算算，选出出了适合合本矿井井的排水水方案二二个，其其技术经经济参数数见表66.1内容单位技 术 参 数数方案一方案二设 计依 据矿井正常常涌水量量m3/hh19100矿井最大大涌水量量m3/hh24911排水

14、垂高高m475排 水设 备水泵型号号MD5880-6608MD5000-5579水泵台数数台11电机型号号YB2型型 44极电机参数数10kVV、11120kkW排水管路路4-D480016正常涌水期工况水泵运行行台数台5水管工作作趟数3流量m3/hh552.3534.33扬程m495.99494.94效率%80.11979.994吸程m6.2335.044轴功率kW948.89918.86日排水时时间h/d16.55917.115经 济预 算年电耗kW.hh/a34522.610434588.3104基建投资资元559.46104549.65104表6.11矿井排排水设备备选型方方案表从表中

15、可可以看出出，方案案一为MMD5880608型水水泵，方方案二为为MD5500579型水水泵，二二个方案案设备台台数、管管路趟数数、配套套电动机机均相同同。从经经济方面面分析，方方案一基基建投资资略高于于方案二二，但年年电耗低低于方案案二，二二个方案案综合营营运费用用相当；从技术术方面分分析可知知，方案案一排水水系统运运行效率率高，排排水的富富裕能力力高，水水泵吸程程高，可可节省水水仓工程程量及其其投资，在在这一点点上具有有明显的的优势，因因此设计计根据计计算机优优化及综综合技术术经济分分析比较较，推荐荐方案一一作为本本矿井的的排水方方案。3、排水水设备选选型经计算机机优化选选型设计计计算，本

16、本矿井主主排水设设备选用用11台 MD5580-608型矿矿用离心心式排水水泵，配配YB2型、4极、110kV、111200kW矿矿用防爆爆电动机机。正常常涌水期期5台工工作，44台备用用，2台台检修，最最大涌水水期6台台工作。排水管路路选用44趟D448016无缝缝钢管，分分段选择择壁厚。正正常涌水水期3趟趟工作，11趟备用用，最大大涌水期期4趟工工作。6.5供供配电与与控制排水泵房房的排水水泵主电电机，由由设置在在井下变变电所内内的高压压配电设设备一对对一供电电。同时时，在主主排水泵泵房，设设有就地地操作箱箱。为了实现现矿井井井下主排排水自动动化，设设计有自自动化排排水系统统。该系系统采用

17、用防爆PPLC控控制，能能根据井井下水仓仓水位自自动起停停水泵，工工作泵故故障时，备备用水泵泵自动投投入。现现场控制制器采用用S7系系列PLLC，完完成数据据采集与与控制功功能。并并配置工工业智能能图形工工作站，作作为数据据显示和和操作监监控设备备。6.6压压缩空气气设备6.6.1设计计依据本矿井主主要用气气地点为为井下各各采掘进进工作面面生产用用气及应应急安全全用气，地地面只有有煤仓空空气炮及及机修厂厂少量用用气。矿矿井生产产初期井下最远远用气点点距主副副井工业业场地约约5.44km，后期最最远用气气点距主主副井工工业场地地约9.3kkm。矿矿井地面面海拔标标高为+1399.6mm，井下下用

18、气地地点最高高水平标标高约海海拔为-1300m。矿井初期期开采，井下设设有6个个掘进工作面面，其中中1个岩巷掘进面配混混凝土喷喷射机11台，气气动凿岩岩机2台台，风镐镐1台，单体体锚杆机机1台；4个综掘面不用用压缩空空气，11个半煤巷巷普掘面面配气动动凿岩机机机1台，风风镐1台。矿井井各用气地地点用气气设备型型号、数数量及耗耗气量情情况如下下：1、岩巷巷掘进工工作面11个，用用气设备备为：ZY-224气体体凿岩机机 2台 耗气气量2.8 mm3/miin/台台；G10风风镐 1台台 耗气量量1.22 m3/miin/台台；MFFC-111900/34470单单体锚杆杆机1台台 耗气量量3.44

19、 m3/miin/台台； HPCC-V混混凝土喷喷射机 1台台 耗气量量588 m3/miin/台台。2、半煤煤巷普掘掘工作面面1个，用用气设备备均为： ZY244气体凿凿岩机 1台 耗气气量2.8 mm3/miin/台台；G10风风镐 1台 耗气气量1.2 mm3/miin/台台。3、井下下应急安安全用气气量按155m3/miin考虑虑。4、地面面机修厂厂用气设设备为空空气锤，用气量为0.85 m3/min；煤仓同时工作的空气炮用气量约2.5m3/min。6.6.2矿井井用气量量根据矿井井用气设设备布置置情况及及工作特特点，对对不同工工作地点点和工作作性质的的用气设设备，分分别考虑虑管路漏漏

20、气、设设备磨损损及海拔拔高度因因素后计计算矿井井总用气量量如下：=1.221.151(62.880.92+41.200.966+23.400.999+18+15+0.855+2.5+22)=76.1 (m3/miin) 式中：1沿管管道全长长的漏气气系数，取取1.111.2； 1机械械磨损耗耗气量增增加系数数，取11.11.115；海拔拔高度修修正系数数； mmi用气气量最大大班次内内，同型型号风动动机具的的使用台台数；qi每每台风动动机具耗耗气量，mm3/miin；mi同同型号风风动机具具同时使使用系数数；110台取取0.88511，100300台取00.8550.75，331660台取取0.77500.655。6.6.3空压压机设备备选型根据矿井井压缩空空气系统统设备方方案、矿矿井总用用气量、风动机具分布情况，设计推荐选用综合运营费用低的0.75MPa、容积流量49.2m3/min 的M250-2S型两级压缩双螺杆空气压缩机3台，2台工作，1台备用。每台空压机配用1台10kV 250kW电动机。机组采用水冷冷却方式。另带1台1.5kW的排风扇。空压机站站设在工工业场地地内，空空压机呈呈单列布布置。59