矿井副井提升系统改造方案（26页）.doc

1、副井提升系统改造方案一 副斜井提升系统现状： 景昇矿副井长度560m，倾角23，担负提矸、下料和运送人员等任务。现有2JK2.5-20提升机一套，JTP-1.61.5/20提升机一套。按照矿井设计，拟报废2JK2.5-20提升机，保留JTP-1.61.5/20提升机，担负提矸、下料和运送人员等任务。该提升机主要技术参数如下：型号：JTP-1.61.5/20型；额定提升力矩45kN，最大提升速度3.1m/s；电动机JR127-8，功率130kW，电压等级380V，转速729rpm。钢丝绳为：24.5NAT619S+FC-ZS型钢丝绳；存在问题：提升机电控为TKD型（淘汰型）。二 改造方案将JTP

2、-1.61.5/20提升机现有TKD电控系统更换为PLC电控系统（含操作台），液压站、电动机。三 选型依据（一）已知条件矿井年产量： AN=0.3Mt/a（按0.45Mt/a选型）斜长： L=710m（副井下延150米后）最大倾角： =23井口标高： +324.5m井底车场标高： +47m矸石量： 矿井年产量的8%材料量： 矿井年产量的6%最大件质量(含平板车)：2t采用1t固定式矿车矿车自重： QZ=600kg载矸量： QK=1800kg提升不均衡系数： C=1.25矿井工作制度： br=330d；t=16h（二）提升设备校核及选型1一次提升量提升斜长：一次提升循环时间：初步选用最大速度3.

3、06m/s一次提升量的确定：考虑矿车在斜坡上运行，减少装载相应的装载系数0.87，则一次提升量应不小于决定串车每次由3辆1t矿车组成。2钢丝绳选型绳端荷重：钢丝绳悬垂长度：钢丝绳单位长度的重量计算：选用20NAT67+FC-1670-221-138型圆股钢丝绳。全部钢丝破断拉力总和安全系数：所选钢丝绳符合安全规程规定。3提升机校核滚筒直径：滚筒缠绳宽度：钢丝绳在滚筒上缠3层。最大静张力：符合煤矿安全规程规定。（三）天轮选型Dt=6020=1200mm选用TD1400/1350型游动天轮。（四）电动机校核：提升速度：电动机功率：现有电动机JR127-8，功率130kW，不能满足提升要求，更换为J

4、R128-8型电动机，技术参数为：功率155kW，电压等级380V，转数730rpm。确定提升速度：(五)提升能力校核每班提升量确定：每班提升矸石量：每班下放材料量：一个循环周期时间：T=638s每班提升次数确定：每班提升矸石时间：T=30638=19140s=5.3h满足生产要求。副井压风系统改造方案一 系统现状景昇矿副井现有LG-20/8空压机1台，排气量20m3/min，压力0.8MPa，电机130kW。压风管路只敷设至井底，各采区工作面附近设移动空压机向工作面提供压缩空气。原有设备老化，压风系统不符合煤矿安全规程和矿井压风自救要求，需新建压风机房和设备选型。二 改造方案新建压风机房一座

5、，安装LG-42型空压机，40m3/min/0.7MPa，配套电机280kW，压风主管路为1943.5mm无缝钢管，采区分管为1334mm无缝钢管，支管为734mm无缝钢管。压风管路通过主斜井敷设至各用风地点，满足矿井正常生产和压风自救要求。三 选型依据矿井主要用风为生产用风和压风自救用风。一期全矿井需要风动工具型号、数量和耗风量如表所示。二期全矿井需要风动工具型号、数量和耗风量如表7.4.2所示。风动工具技术规格参数表表序号风动工具名称型号单台耗风量台数备 注1风煤钻ZQS-20/2.03.8m3/min9井下使用2砼喷射机ZP-25-8m3/min4井下使用3凿岩机YTP26G2.8m3/

6、min4井下使用4风镐FG-8.31.2m3/min9井下使用1风煤钻ZQS-20/2.03.8m3/min9井下使用风动工具技术规格参数表表序号风动工具名称型号单台耗风量台数备 注1风煤钻ZQS-20/2.03.8m3/min9井下使用2砼喷射机ZP-25-8m3/min3井下使用3凿岩机YTP26G2.8m3/min3井下使用4风镐FG-8.31.2m3/min6井下使用1风煤钻ZQS-20/2.03.8m3/min9井下使用压风机站供风量：1一期：矿井生产需风式中：1沿管路全长的漏气系数，取1.2；2风动机具磨损后，耗气量增加的系数，取1.15；海拔高度修正系数，取1；mi在同一个工作班

7、内，同型号风动机具的台数，qi一台风动机具的耗气量，m3/min；Ki同型号风动工具同时使用系数。压风自救系统需风式中：K压风管路漏风系数，取1.2；K1压风自救器安装区域工作人员不均衡系数，取1.2；总压风自救安装区域的最多人数；q自压缩空气供给量，每人按0.3m3/min。2二期：矿井生产需风式中：1沿管路全长的漏气系数，取1.2；2风动机具磨损后，耗气量增加的系数，取1.15；海拔高度修正系数，取1；mi在同一个工作班内，同型号风动机具的台数，qi一台风动机具的耗气量，m3/min；Ki同型号风动工具同时使用系数。压风自救系统需风式中：K压风管路漏风系数，取1.2；K1压风自救器安装区域

8、工作人员不均衡系数，取1.2；总压风自救安装区域的最多人数；q自压缩空气供给量，每人按0.3m3/min。设备及管路满足矿井安全生产需要。副井地面供电系统改造方案一 系统现状景昇矿副井工广地面6KV变电所双回路电源引自宏安35KV变电站6KV侧不同母线段，均为架空线路，导线型号为LGJ-70，每回线路长度约为1.2Km。该变电所原主要担负副斜井两部绞车、老系统平硐两条暗斜井绞车、老系统平硐通风机、其它地面低压负荷用电及井下部分负荷用电。存在问题：设备陈旧、无电气保护、矿院内有T接。二 改造方案拟新建地面变电所一座，新装高压开关柜18台（KYN28A-12型）、主变2台（630kva）、低压配电

9、柜16台，实现双回路分列运行。并配备小电流接地保护、无功补偿装置2套（750KVar）、变电所综合保护、防雷设施等。三 选型依据一）矿井电力负荷1一期(复工复产期)经负荷计算，一期全矿井用电负荷如下：1) 副井工广新建地面6KV变电所(6KV母线补偿1500KVar后，最大涌水量时)有功功率： Pj=2383.2kW；无功功率： Qj=564.2kvar；视在功率： Sj=2449.1kVA；功率因数： cosj=0.97。2二期(达产期)1) 副斜井工广新建地面6KV变电所（6KV母线补偿1500KVar后，最大涌水量时）有功功率： Pj=2721.3kW；无功功率： Qj=941.8kva

10、r；视在功率： Sj=2879.7kVA；功率因数： cosj=0.95。矿井改造电力负荷统计表（一期）表11.2.1负荷名称额定 电压 （V）额定 容量 (kW)全部 设备（台）工作 设备（台）全部 容量 (kW)工作容量(kW)需用 系数（Kc）功率 因数 cos有功功率（kW）无功率 (KVar)视在功率(KVA)最大负荷利用小时年耗电量（kWh）备 注主斜井工广6KV变电所1、主斜井皮带（一部）6000280215602800.60.7168.0171.4240.033005544002、主斜井皮带（二部）660220214402200.60.7132.0134.7188.633004

11、356003、地面压风机6000280328405600.70.85392.0242.9461.2300011760004、变电所0.4KV低压负荷 (1)、地面灌浆站380201120200.70.814.010.517.5200028000 (2)、地面通风机380160426403200.540.8172.8129.6216.087601513728 (3)、排矸系统380401140400.70.728.028.640.0300084000 (4)、辅助厂房设备380301130300.70.721.021.430.0264055440 (5)、强力破碎机380110212201100

12、.70.777.078.6110.03000231000 (6)、其它低压负荷380200112002000.70.8140.0105.0175.02640369600(2)-(6)项合计0.77438.8363.1569.60.4KV母线补偿300KVar后，负荷合计0.99438.863.1443.3主斜井工广6KV变电所负荷总计0.881130.8 612.1 1285.86KV母线补偿360KVar后，负荷总计0.981130.8252.11158.6副斜井工广新建6KV变电所一、地面负荷1、副斜井吊挂乘人装置380551155550.70.738.539.355.0280010780

13、0矿井改造电力负荷统计表（一期） 表负荷名称额定 电压 （V）额定 容量 (kW)全部 设备（台）工作 设备（台）全部 容量 (kW)工作 容量 (kW)需用 系数（Kc）功率 因数 cos有功 功率 （kW）无功 功率 (KVar)视在 功率 (KVA)最大负荷利用小时年耗电量（kWh）备 注2、副斜井提升机380155111551550.70.8108.581.4135.636003906003、锅炉房380401140400.80.832.024.040.042001344004、矿井水处理厂380601160600.80.848.036.060.026401267205、污水处理厂38

14、0151115150.80.812.09.015.02640316806、消防、供水设备380511151510.50.825.519.131.92640673207、其它低压负荷380200112002000.70.8140.0105.0175.02640369600 地面负荷合计(2-7项）0.80366.0 274.5 457.5二、井下负荷1、五2煤轨道反上山吊挂乘人器660151115150.80.712.012.217.12800336002、五2煤轨道反上山绞车660110111101100.60.866.049.582.51320871203、运料斜巷绞车66040114040

15、0.50.720.020.428.61320264004、六2煤一采区-11010采煤工作面660510.211510.2510.20.40.6204.1272.1340.130006122405、六2煤一采区掘进头（3个）660257.633772.8772.80.30.6231.8309.1386.430006955206、六2煤开拓掘进头660190.611190.6190.60.30.657.276.295.330001715407、五2煤一采区上山掘进头（3个）660354.6331063.81063.80.30.6319.1425.5531.930009574208、其它负荷660

16、100111001000.70.770.071.4100.030002100009、-47m泵房排水泵 （正常涌水量时）660132313961320.840.8110.983.2138.65100565488 （最大涌水量时）660132323962640.840.8221.8166.3277.21700376992矿井改造电力负荷统计表（一期） 表 负荷名称额定 电压 （V）额定 容量 (kW)全部 设备（台）工作 设备（台）全部 容量 (kW)工作 容量 (kW)需用 系数（Kc）功率 因数 cos有功 功率 （kW）无功 功率 (KVar)视在 功率 (KVA)最大负荷利用小时年耗电量

17、（kWh）备 注2-9项负荷合计 （正常涌水量时）0.641079.11307.51695.3 （最大涌水量时）0.651190.01390.61830.310、机轨合一巷吊挂乘人器660301130300.70.721.021.430.028005880011、+50m中央泵房排水泵 （正常涌水量时）60006303118906300.850.87535.5303.5615.536001927800 （最大涌水量时）600063032189012600.850.871071.0607.01231.012001285200井下负荷合计 （正常涌水量时）0.711635.61632.42310.

18、8 （最大涌水量时）0.752282.02019.03047.0副斜井工广新建6KV变电所负荷总计 （正常涌水量时）0.722001.61906.92764.5 （最大涌水量时）0.762648.02293.53503.2乘以0.9同时系数后，负荷总计 （正常涌水量时）0.721801.51716.22488.1 （最大涌水量时）0.762383.22064.23152.8矿井改造电力负荷统计表（一期） 表 负荷名称额定 电压 （V）额定 容量 (kW)全部 设备（台）工作 设备（台）全部 容量 (kW)工作 容量 (kW)需用 系数（Kc）功率 因数 cos有功 功率 （kW）无功 功率 (

19、KVar)视在 功率 (KVA)最大负荷利用小时年耗电量（kWh）备 注6KV母线补偿1500KVar后，负荷总计 （正常涌水量时）0.991801.5216.21814.4 （最大涌水量时）0.972383.2564.22449.1年总耗电量12684008吨煤耗电量（KWh/t）42.3矿井改造电力负荷统计表（二期）表负荷名称额定 电压 （V）额定 容量 (kW)全部 设备（台）工作 设备（台）全部 容量 (kW)工作 容量 (kW)需用 系数（Kc）功率 因数 cos有功 功率 （kW）无功 功率 (KVar)视在 功率 (KVA)最大负荷利用小时年耗电量（kWh）备 注主斜井工广6KV

20、变电所1、主斜井皮带（一部）6000280215602800.60.7168.0171.4240.033005544002、主斜井皮带（二部）660220214402200.60.7132.0134.7188.633004356003、地面压风机6000280328405600.70.85392.0242.9461.2300011760004、变电所0.4KV低压负荷 (1)、地面灌浆站380201120200.70.814.010.517.5200028000 (2)、地面通风机380160426403200.750.8240.0180.0300.087602102400 (3)、排矸系统3

21、80401140400.70.728.028.640.0300084000 (4)、辅助厂房设备380301130300.70.721.021.430.0264055440 (5)、强力破碎机380110212201100.70.777.078.6110.03000231000 (6)、其它低压负荷380200112002000.70.8140.0105.0175.02640369600(2)-(6)项合计0.77506.0413.5653.50.4KV母线补偿300KVar后，负荷合计0.98506.0113.5518.6主斜井工广6KV变电所负荷总计0.881198.0 662.5 136

22、9.06KV母线补偿360KVar后，负荷总计0.971198.0302.51235.6副斜井工广新建6KV变电所一、地面负荷1、副斜井吊挂乘人装置380551155550.70.738.539.355.02800107800矿井改造电力负荷统计表（二期） 表负荷名称额定 电压 （V）额定 容量 (kW)全部 设备（台）工作 设备（台）全部 容量 (kW)工作 容量 (kW)需用 系数（Kc）功率 因数 cos有功 功率 （kW）无功 功率 (KVar)视在 功率 (KVA)最大负荷利用小时年耗电量（kWh）备 注2、副斜井提升机380155111551550.70.8108.581.4135

23、.636003906003、锅炉房380401140400.80.832.024.040.042001344004、矿井水处理厂380601160600.80.848.036.060.026401267205、污水处理厂380151115150.80.812.09.015.02640316806、消防、供水设备380511151510.50.825.519.131.92640673207、其它低压负荷380200112002000.70.8140.0105.0175.02640369600 地面负荷合计(2-7项）0.80366.0 274.5 457.5二、井下负荷1、五2煤轨道上山吊挂乘人

24、器660551155550.80.744.044.962.928001232002、五2煤轨道反上山吊挂乘人器660151115150.80.712.012.217.12800336003、五2煤皮带上山运输机66090221801800.70.7126.0128.5180.033004158004、五2煤轨道上山绞车660110111101100.750.882.561.9103.126402178005、五2煤轨道反上山绞车660110111101100.60.866.049.582.51320871206、六2煤一采区-11030采煤工作面660510.211510.2510.20.40

25、.6204.1272.1340.130006122407、五2煤一采区-11010采煤工作面660457114574570.40.6182.8243.7304.730005484008、五2-11020机巷掘进头660375.211375.2375.20.30.6112.6150.1187.630003376809、五2-11020风巷掘进头660345.211345.2345.20.30.6103.6138.1172.6300031068010、五2-11030机巷掘进头660257.611257.6257.60.30.677.3103.0128.8300023184011、其它负荷6601

26、00111001000.70.770.071.4100.0300021000012、-47m泵房排水泵矿井改造电力负荷统计表（二期） 表负荷名称额定 电压 （V）额定 容量 (kW)全部 设备（台）工作 设备（台）全部 容量 (kW)工作 容量 (kW)需用 系数（Kc）功率 因数 cos有功 功率 （kW）无功 功率 (KVar)视在 功率 (KVA)最大负荷利用小时年耗电量（kWh）备 注 （正常涌水量时）660132313961320.840.8110.983.2138.65100565488 （最大涌水量时）660132323962640.840.8221.8166.3277.2170

27、03769923-12项负荷合计 （正常涌水量时）0.661135.71301.51727.3 （最大涌水量时）0.671246.51384.71863.111、六2煤二采区上山掘进头（3个）660354.6331063.81063.80.30.6319.1425.5531.9300095742012、轨道大巷吊挂乘人器660301130300.70.721.021.430.028005880013、+50m中央泵房排水泵 （正常涌水量时）60006303118906300.850.87535.5303.5615.536001927800 （最大涌水量时）600063032189012600.

28、850.871071.0607.01231.012001285200井下负荷合计 （正常涌水量时）0.702011.32052.02873.3 （最大涌水量时）0.742657.72438.63606.9副斜井工广新建6KV变电所负荷总计 （正常涌水量时）0.712377.32326.53326.3 （最大涌水量时）0.743023.72713.14062.5矿井改造电力负荷统计表（二期） 表1负荷名称额定 电压 （V）额定 容量 (kW)全部 设备（台）工作 设备（台）全部 容量 (kW)工作 容量 (kW)需用 系数（Kc）功率 因数 cos有功 功率 （kW）无功 功率 (KVar)视在

29、 功率 (KVA)最大负荷利用小时年耗电量（kWh）备 注乘以0.9同时系数后，负荷总计 （正常涌水量时）0.712139.62093.82993.6 （最大涌水量时）0.742721.32441.83656.26KV母线补偿1500KVar后，负荷总计 （正常涌水量时）0.962139.6593.82220.4 （最大涌水量时）0.952721.3941.82879.7年总耗电量14564620.0吨煤耗电量（kWh/t）48.5二）副井新建变电所设备该变电所6KV配电装置采用KYN28A-12型金属封闭铠装移开式开关柜，断路器选用真空断路器，DC220V弹簧操作机构。断路器的额定电流为12

30、50A，额定开断电流25kA。经计算，6KV单相接地电容电流不超过20A，地面变电所6KV母线装有选择性的单相接地保护装置。该变电所每段6KV母线均设置1套无功补偿装置，每套容量为750KVar，经计算其补偿容量满足6KV供电系统补偿要求。三）过电压保护与接地为防直击雷，副斜井工广新建6KV变电所屋顶设避雷带。变电所经电缆进出线，为防止雷电侵入波，在变电所各段母线上采用金属氧化物避雷器保护。设计选用带间隙金属氧化物避雷器过电压保护装置以限制真空断路器的操作过电压。接地电阻要求小于0.5。在架空线路两端采用金属氧化物避雷器保护。附：变电所接线图副井供暖系统改造方案一 系统现状景昇矿副井现有一台D

31、Z2-1.25-A型锅炉，为职工浴池供热。存在问题：供热能力低下，不能满足改造后职工浴池、办公生活采暖及矿井防冻需要。另外，需要为郏县金安矿部分场所供暖。二 改造方案拟新建锅炉房一座，新装DZL4-1.3-A型快装锅炉2台，及水处理设备、供暖管路、设施等。三 选型依据（一）经过对景昇矿原有建筑物及新建建筑物耗热量计算，采暖热负荷为1611.3kW，洗浴热负荷为694.45kW，矿井防冻热负荷758kW。选用DZL4-1.3-A型快装锅炉2台。锅炉燃用矿井生产的原煤。采用机械上煤、机械除渣。锅炉给水和采暖循环水软化处理，选用ZNG4L型自动软水器两台。锅炉烟气除尘选用复合型多管旋风除尘器，其除尘

32、效率为9597%,满足环保要求，除尘器下部细灰由人工运输。（二）管网工业场地供热管分为四个部分：1井筒防冻为专管供汽管道，热煤为0.3Mpa饱和蒸汽。2浴室、食堂蒸煮及开水用热为常年供汽管道，热煤为0.3Mpa饱和蒸汽。3输煤建筑及井筒采暖为季节性供汽管道，热煤为0.2Mpa饱和蒸汽。4其它各建筑物采暖为季节性供汽管道，热煤为0.07Mpa饱和蒸汽。所有管道均采用岩棉管壳进行保温，架空敷设，补偿方式采用方型补偿器和自然补偿。副井架空乘人装置安装方案一 系统现状目前，景昇矿副井正在维修中，不能使用机械运送人员。在副井未维修前，采用JTP-1.61.5/20型提升机运送人员，人车型号XRCQ216

33、/6型斜巷人车。存在问题：提升机电控为淘汰型。斜巷人车运行不符合集团关于提高矿井运送人员设备安全性能的精神。二 改造方案1 更换现有JTP-1.61.5/20型提升机电控系统；2 安装架空乘人装置一套（长度：L斜长 =710m; 电动机YB2-250M-4 ,N=55 kW, 一台。 绳速v=1.1 m/s。钢丝绳选用619S+FC261470）。三 选型依据1）已知条件： 斜长及倾角 L斜长=710m，=23钢丝绳 619W+FC261470 2.74 kg/m绳轮转动部分重量 20 kg 人座重量 10 kg人座间距 6 m托绳轮间距 6 m人和工具总重 70 kg摩擦传动装置 围包角 1

34、80摩擦系数f=0.02绳速 v=1.1 m/s导绳轮直径 =1.6m2）阻力计算：提升高度H = L斜长sin=710sin23=277m水平投影长度Lh = L斜长cos =710cos23=654mcos=0. 92sin= 0.39乘人座每米重量： qz=10/6=1.67kg/m托绳轮每米重量： qT=20/6=3.33kg/m人和工具每米重量：qr=70/6=11.67kg/ m钢丝绳每米重量： qc= 2.74 kg/m最多人数： n=118人只提人，不放人时的计算（1）上升侧运行阻力:WS =( qc+ qz+ qT)Lfcos+( qc+ qz )L sin+3 qrn（ f

35、cos+ sin）=（2.74+1.67+3.33）0.02654+（2.74+1.67）277+311.67118（0.020.92+0.39）=101+1222+1687=3010kg（2）下放侧运行阻力:Wx=( qc+ qz+ qT)Lfcos- ( qc+ qz )L sin-3 qrn（ fcos- sin）=（2.74+1.67+3.33）0.02654-（2.74+1.67）277=101-1222=-1121kg（3）各点张力计算：按垂度条件确定最小张力S2 S25( qc+ qz+ qr )LTcos=5（2.74+1.68+11.67）60.92=444kg取S2=200

36、0 kgS2= S1 +WxS1=2000-（-1121）=3121kgS3=1.02 S2=2040kg S4= S3+ WS =2040+3010=5050kg（4）摩擦力备用系数取K1.15（按规程）摩擦力备用系数K= S1 （efa-1）/（S4 -S1）=3121（1.88 -1）/（5050-3121）=1.421.15经计算摩擦力备用系满足要求。（5）电机功率计算：牵引力为：W0= S4 -S1 +0.05(S4 +S1）=5050-3121+0.05（5050+3121） =2338kg电机功率:N0=K W0 V /（102）=1.223381.1/（1020.8）=38 kW考虑实际运行中存在的各种阻力，故选电机为YB2-250M-4N=55 kW一台。（6）钢丝绳安全系数按规程n6S4点为最大张力:S4=50509.81=49540NN=353000/49540=7.16经计算钢丝绳安全系数满足要求。3）吊挂乘人装置选型结果为：吊挂乘人器一台，长度：L斜长 =710m; 电动机YB2-250M-4 ,N=55 kW, 一台。 绳速v=1.1 m/s。钢丝绳选用619S+FC261470。