采区排水系统及设备选型

第七章采区排水系统及设备选型第一节排水系统下山采区必须建有能满足要求的排水系统，采区水仓的有效容量应能容纳4h的采区正常涌水量。说明采区涌水排至地面的排水方式和排水路线。第二节排水设备选型一、说明：包括排水泵和排水管路的选型。设备和管路选型要有详细的计算过程。对于最大涌水量和正常涌水量差别较大的下山采区，应有规范的水仓、泵房设计；必须有工作、备用和检修水泵。工作水泵的能力，应能在20h内排出采区24h的正常涌水量。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。工作和备用水泵的总能力，应能在20h内排出采区24h的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的25%。必须有工作和备用水管。工作水管的能力应能配合工作水泵在20h内排出采区24h的正常涌水量。工作和备用水管的总能力，应配合工作和备用水泵在20h内排树采区24h的最大涌水量。二、排水设备选型已知条件：采区正常涌水量qz=96.3m3/h，最大涌水量qmax=127.5m3/h，水泵房标高H1=210m，排水口标高H2=3.7m，矿井水酸碱度PH=7.21、选型计算：（1）选择水泵①正常涌水时水泵必须的排水能力Qz=1.2qz=115.56m3/h②最大涌水时水泵必须的排水能力Qmax=1.2qmax=153m3/h③水泵必须扬程Hb=Hc/ηg=(H1+H2)/ηg=284.9mηg取0.75④预选水泵名称：耐腐多级离心泵型号;MD155-67*5流量：Q=155m3/h扬程：H=335m（2）选择管路正常涌水时一趟排水管路，最大涌水时两趟排水管路。①计算管径取流速Vp=1.5～2.2(m/s)，则排水管内径dp=[(4Q)/(π×3600Vp)]1/2=0.191m=191mm必须有工作备用的水管故选用219排水管路两趟(3)验算排水时间正常涌水时和最大涌水时每天必须的排水时间分别为Tz=24qz/(1Q)=17.9hTmax=24qmax/2Q=11.8h无论正常涌水还是最大涌水时，每天的排水时间均符合《煤矿安全规程》第278条要求。（4）验算电机容量工况点在水泵工业利用区域内，根据设备手册选配220KW电机。第八章采区供电及装备第一节供电系统说明8#采区采掘设计一个回采，一个掘进共两个工作面。均由23盘区8#煤变电所供电，随着采区巷道向下延伸，回采到230813回采工作面时23盘区8#煤变电所向下搬迁至采平图上配电点，供电电源由中央变电所转移至23盘区配电所其它供电与现状一样。现以230807回采工作面及230805回风巷掘进工作面为例说明8#供电。第二节230807综采工作面供电规程（一）．供电方案：230807工作面开采煤层属8#煤层，该工作面轨顺长860m,皮顺长665m,该工作面为一次采全高综采工作面，切眼长度200m。该工作面供电方式如下：(1)、KBSGZY－1600/10/3.3KV移动变电站供工作面采煤机3300V电源（2）、KBSGZY－2000/10/3.3KV移动变电站供工作面转载机，破碎机及刮板输送机机头3300V电源(3)、KBSGZY－1000/10/1.14KV移动变电站供工作面乳化泵、喷雾泵1140V电源（4）、KBSGZY－630/10/1.14移动变电站供230807皮顺口皮带机1140V电源(5)、KBSGZY－500/10/1.14移动变电站供230807轨顺、皮顺口水泵、绞车等660V电源（6）、10KV电源来自23盘区8#煤变电所控制230807回风巷顺口（8#回风与轨道联络处）高压开关为该面供电，同时实现双级闭锁，详见供电系统图。监测监控设备的供电取自专用电源，闭锁该工作面高压开关（3300V、1140V660V供电）。（二）．主要负荷统计：（1）1＃移变（KBSGZY－1600/10/3.3KV）负荷统计:采煤机MG500/1140-WD1140KW（2）2＃移变（KBSGZY－2000/10/3.3KV）负荷统计:刮板输送机机头SGZ-960/10502×525KW转载机SZZ-960/400400KW破碎机PLM-2200200KW（3）3＃移变负荷统计:1＃乳化液泵BRW200/31.5/125125KW2＃乳化液泵BRW200/31.5/125125KW3＃乳化液泵BRW200/31.5/125125KW1＃喷雾泵BPW250/6.3/4545KW2＃喷雾泵BPW250/6.3/4545KW（4）4＃移变（KBSGZY－630/10/1.14KV）负荷统计:皮带输送机DSJ-100/100/2×2002×200KW（5）5＃移变负荷（KBSGZY－500/10/0.66KV）统计:回柱绞车JH-202×22KW自吸泵6×30KW（三）．变压器容量计算：（1）1＃移变容量的计算：所带负荷∑Pe＝1140KWPd需用系数Kx＝0.4+0.6——∑Pe其中:Pd为最大一台电动机额定功率KW500Kx＝0.4+0.6×———＝0.661140∑Pe1140根据公式ST＝Kx———＝0.66×———＝940.5KVACOSФ0.8P有功功率=855×0.66=620.7KVAS视在功率=620.7/0.8=775.9KVA其中COSФ取0.8，940.5＜1600KVA故移变满足负荷的要求。（2）2＃移变容量的计算：所带负荷∑Pe＝525×2+400+200=1650KW525Kx＝0.4+0.6×———＝0.591650∑Pe1650根据公式S＝Kx———＝0.59×———＝1219KVACOSФ0.8P有功功率=855×0.59=504KVAS视在功率=504/0.8=630.6KVA其中COSФ取0.8，1219＜2000KVA移变满足负荷的要求。（3）3＃移变容量的计算：所带负荷∑Pe＝125×3+45×2＝465KW125Kx＝0.4+0.6×———＝0.56465∑Pe795根据公式S＝Kx———＝0.56×———＝556.5KVACOSФ0.8P有功功率=556.5×0.56=311.6KVAS视在功率=311.6/0.8=389.5KVA其中COSФ取0.8，556.5＜1000KVA移变满足负荷的要求。（4）4＃移变容量的计算：所带负荷∑Pe＝200+200＝400KW200Kx＝0.4+0.6×———＝0.7400∑Pe400根据公式S＝Kx———＝0.7×———＝350KVACOSФ0.8P有功功率=350×0.7=245KVAS视在功率=245/0.8=306.3KVA其中COSФ取0.8，350＜630KVA满足负荷的要求。（5）5＃移变容量的计算：所带负荷∑Pe＝44+30+18.5+88＝179.5KW30Kx＝0.4+0.6×———＝0.5179.5∑Pe179.5根据公式S＝Kx———＝0.5×———＝120KVACOSФ0.75P有功功率=120×0.5=60KVAS视在功率=60/0.75=80KVA其中COSФ取0.75，120＜500KVA移变满足负荷的要求。（四）、电缆选型1、10KV电缆载流量选择校验回路：供电距离起始点230807皮顺口配电点，终点为230807轨顺巷电气列车总长度为810m回路负荷：采煤机1140KW、1#乳化液泵125KW、喷雾泵45KW、破碎机200KW、水泵88KW、刮板输送机电机2*525KW、2#乳化泵125KW、转载机250KW、总计为3023KW，负荷率按照60%计算，COSφ=0.85回路额定电流为：+Ig=Kt---同时系数取1；Si---视在功率为；Ig=107A；MYPTJ-70mm2截电缆的载流量为200A故取MYPTJ-50mm2截面的电缆b.按电压损失校验：△U=Ue*5%=500VR==3.3Ω/Km查表得MYPTJ-3*50mm2电缆R=0.413.3Ω/Km，符合电压降要求故选用MYPTJ-3*50mm2-2100m为其供电。2、3300V系统电缆截面的选择1）采煤机电缆的选型总长度L=280m采煤机1140KW，负荷率按照60%计算，COSφ=0.85；Ig=143A；查表截MCDGP-1.9/3.3-3*90面的电缆载流量275A143Ab.按电压损失校验△U=Ue*5%=57VR==0.82Ω/Km查表得电缆MCPTB-3*95mm2R=0.252Ω/Km0.82Ω/Km符合电压降要求故选用MCDGP-1.9/3.3-3*90电缆为其供电。关于刮板机、转载机、破碎机电缆的选型与上述计算类似3、1140V系统电缆截面的选择1）皮带输送机电缆的选型总长度L=150m皮带机2*200KW，负荷率按照60%计算，COSφ=0.85；Ig=121A；查表截MYP-3*50mm2的电缆载流量150A121Ab.按电压损失校验△U=Ue*5%=57VR==1.82Ω/Km查表得电缆MYP-3*50mm2R=0.832Ω/Km1.82Ω/Km符合电压降要求故选用UYPJ-3*50mm2电缆为其供电。（五）、低压开关的整定计算1）660V网络开关的整定①自吸泵开关的整定；负荷设备总功率∑P=30KW;最大负荷设备功率Ps=30KW，使用电缆MYP-3*10+1*2.510m电缆电阻Ro=2.159Ω/km电缆电抗Xo=0.092Ω/kma、过流整定，根据公式Ig=k∑P/31/2Ucosφk------需用系数；k=0.4+0.6∑P/Pscosφ—功率因数：取0.7得Ig=37.5Ab、短路整定，根据公式Is=U/2（Ro2+Xo2）1/2得Is=15271Ac、灵敏度计算，根据公式Ke=Is/8Ig=50.901.5②回柱绞车开关的整定；负荷设备总功率∑P=22KW;最大负荷设备功率Ps=22KW，使用电缆MYP-3*10+1*2.510m电缆电阻Ro=2.159Ω/km电缆电抗Xo=0.092Ω/kma、过流整定，根据公式Ig=k∑P/31/2Ucosφk------需用系数；k=0.4+0.6∑P/Pscosφ—功率因数：取0.7得Ig=27.5Ab、短路整定，根据公式Is=U/2（Ro2+Xo2）1/2得Is=15271Ac、灵敏度计算，根据公式Ke=Is/8Ig=555.311.5③馈电开关的整定；负荷设备总功率∑P=114.16KW;最大负荷设备功率Ps=30KW，使用电缆MYP-3*70+1*25860m电缆电阻Ro=0.488Ω/km电缆电抗Xo=0.081Ω/kma、过流整定，根据公式Ig=k∑P/31/2Ucosφk------需用系数；k=0.4+0.6∑P/Pscosφ—功率因数：取0.7得Ig=79.6Ab、短路整定，根据公式Is=∑PI+U/2（Ro2+Xo2）1/2得Is=2163Ac、灵敏度计算，根据公式Ke=Is/8Ig=3.371.52）1140V网络组合开关的整定①皮带机组合开关的整定；负荷设备总功率∑P=630KW;最大负荷设备功率Ps=315KW，使用电缆2*MYP-3*35+1*1620m电缆电阻Ro=0.616Ω/km电缆电抗Xo=0.084Ω/kma、过流整定，根据公式Ig=k∑P/31/2Ucosφk------需用系数；k=0.4+0.6∑P/Pscosφ--功率因数：取0.7得Ig=319.1Ab、皮带机电缆最远端短路整定，根据公式Is=U/2（Ro2+Xo2）1/2得Is=91683A②乳化泵及喷雾泵组合开关的整定；负荷设备总功率∑P=295KW;最大负荷设备功率Ps=200KW，使用电缆乳化泵MYP-3*35+1*1620m电缆电阻Ro=0.616Ω/km电缆电抗Xo=0.084Ω/km喷雾泵MYP-3*1620m电缆电阻Ro=1.369Ω/km电缆电抗Xo=0.090Ω/kma、过流整定，根据公式Ig=k∑P/31/2Ucosφk------需用系数；k=0.4+0.6∑P/Pscosφ--功率因数：取0.7得Ig=139.6Ab、乳化泵电缆最远端短路整定，根据公式Is=U/2（Ro2+Xo2）1/2得Is=91683A喷雾泵电缆最远端