采区行人上山掘进供电设计.doc

102采区行人上山掘进供电设计
一、掘进供电基本要求
（一）、概述：
102采区行人上山掘进施工使用的设备有绞车两台JYB-5×1.40（150kw）共150KW、P-90B耙矸机一台（45KW）、ZP-Ⅶ喷浆机一台(5.5KW)和对旋局扇FBD-2×30两台（60KW）、照明综保一台等。局扇安装在10#交叉点进风流中，75KW绞车安装在的102采区行人上山，用于斜巷提升，另外在迎头设有耙矸机和喷浆机等。设备电源取自副井下口袁店矿建项目部102采区临时变电所。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
（二）、“三专三闭锁”及“三大保护”的设置：
对局扇的供电采用专用变压器、专用线路、专用开关实现三专供电，备用局扇电源取自102采区行人上山的风电联锁开关，主、备局扇由同一台QBZ-2×80－SF型开关控制，通过内部联线实现主、备局扇的自动切换，但不允许从备局切换到主局。在向迎头供电的动力线路中设一台KBZ-200型开关作为风电联锁开关，在该开关中外接瓦斯断电仪来实现风电瓦斯断电闭锁，一旦瓦斯超限则自动切断掘进工作面的供电，局扇一旦停转，则该线路能够实现断电闭锁。从而实现局扇的“三专三闭锁”。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
三专供电的过流保护由三专低压分馈来实现；漏电保护由低馈开关检漏装置对接地网络监控，以分断该分控开关来实现。迎头动力电源的过流保护由动力馈电开关来完成；漏电保护馈电开关检漏装置对接地网络监控，以分断该开关来实现。接地保护由接地极、接地线构成的接地网络来实现。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
（三）、设备布置、接地保护、及电缆吊挂标准
主局扇、备用局扇、风联开关均设在10#交叉点进风流中，102采区行人上山迎头设耙矸机及喷浆机，上山口位置设75KW运输绞车一台。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
设备布置要求开关台台上架，小电上板，并挂牌留名。
接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。局部接地极可设置于巷道水沟内或其它就近的潮湿处。设置在水沟中的局部接地极应用面积不小0.6mm2、厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应放于水沟深处。设置在其它地点的局部接地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2个钢管相距不得小于5m ，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，应采用截面不小于25mm2的铜线，或截面不小于50mm2 的镀锌铁线，或厚度不小于4mm，截面不小于50mm2 的扁钢。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
（四）、电缆悬挂点间距不超过800mm，距离腰线以上800mm。通讯电缆悬挂在电缆钩上部位置，动力电缆在下部位置，其间距不得小于100mm。电缆悬挂应保证矿车掉道时不受撞击，电缆坠落时不落在轨道上。电缆与风水管路、风筒分开悬挂在巷道两帮。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
（五）、供电计算：
1、 三专供电：
负载电流、电压见附表一
⑴、局扇干线使用50mm2电缆，长期使用载流量为173A。
按长时允许电流校验电缆：Iy=173A＞Ie=156A
所使用电缆合格。
⑵、局扇：胶带、运输、行人上山施工局扇电源是同一三专线路， Ie=70A，IZ≤Ie=70A 开关过流整定为70A； 茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
短路整定：Id=7×Ie=7×70=490，局扇分馈开关整定为420A。
2、 动力供电：
动力干线电缆为MYP3×70+1×25其长时允许电流为217A。
按长时允许电流校验电缆：Iy=217A＞Ie=151A
干线电缆合格。
⑴、磁力启动器整定：
绞车开关： Ie=87A ，IZ≤Ie=87A，整定值为87A。
耙矸机开关：Ie=52A ，IZ≤Ie=52A，整定值为52A。
喷浆机开关：Ie=7A ，IZ≤Ie=7A整定值为7A。
馈电开关：IZ≤Ie=150A 开关过流整定为150A；
Idz=4Ie+∑Ie ＝412A 短路整定值为412A;
由于供电距离较长，迎头部分不能达到保护的灵敏度要求，所以在上山400m位置处将原下口绞车窝的KBZ-200分馈开关上移，用于短路保护，整定值取为210A。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
⑵、馈电开关：
1、分馈开关KBZ-200：短路整定
Idz≥IQe＋∑Ie＝4Χ87＋52+7+5＝412A 短路整定值为412A.
电缆长度换算：702电缆换算系数为0.73，162电缆换算系数为3.01，电缆换算长度L =0.73×800+3.01×122=951m，查表可知：Id⑵＝ 772A，则K＝Id⑵/Idz＝772/412＝1.87>1.5，合格。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
附表一：
袁店一矿102采区行人上山掘进设备负荷额定电流表

设 备 名 称
电机功率（KW）
电压
（V）
额定电流
（A）
额定启动电流 （A）
P-90B耙矸机
45
660
52
364
ZP-VII喷浆机
5.5
660
7
49
2×22KW对旋式局扇
2×22
660
52
364
ZXZ8-4.0照明综保
4
660
5
--------
JYB-5×1.40运输绞车
75×2
660
87
345

六、绞车选型及钢丝绳的校验
一、JYB-5×1.40（75KW）型绞车安装要求
1、绞车要设专门的硐室，内绞距轨道的安全距离不得小于0.4米，安装时内绞应水平，绞车基础深度不小于1.5米。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
2、内绞除用混凝土固定外，要有可靠的生根留绳，留绳应用3副以上卡子卡紧，留绳破断拉力大于主绳的3倍。
3、小绞车提升负荷及钢丝绳选择（附计算）
JYB5×1.4内绞，提矸子：3车，选钢丝绳6×19Φ21.5㎜
4、钢丝绳在滚筒上的固定不少于2副卡子，且有防松垫圈，滚筒上应留5圈余绳。钢丝绳长度不得超过绞车的最大容量。正常使用的钢丝绳一个捻距内的断丝数和磨损量不得超过10%，严禁有挤压、扭结现象。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
5、绞车司机侧应装有不少于2㎜厚的金属挡板，绞车附近应有良好的照明。
6、每个钩头都必须有符合要求的保险绳，保险绳应同主绳直径相同，用不少于3副绳夹卡紧。保险绳长度和挂车数相应。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
二、安全设施安装及布置：
1、下山口设门式保险挡。
2、所有保险挡在不行车时均保持常闭状态。
3、保险挡均用11#矿用工字钢制成，手动保险挡用Φ21.5㎜以上的钢丝绳加槽钢框制成。
三、信号：
1、每台绞车有各自独立的声光信号系统，信号清晰、明确、可靠。
2、行车时，行车红灯应正常使用。
四、绞车提升要求：
1、绞车在摘钩时，应将车辆进入停车场，在停车场内摘换钩头。
2、摘挂钩时，把钩工应遵守操作规程。
3、不准在停车场以外的斜坡作为停（存）车场。
4、严禁先打开挡车装置后进行挂钩操作，严禁矿车在没有运行到安全停车位置就提前摘钩，严禁在松绳较多的情况下推车。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
五、提升安全措施：
1、绞车工、信号工、把钩工应经过专门培训考试合格持证挂牌上岗。
2、特殊工种要遵守岗位责任制、安全规程、作业规程、操作规程。
3、每天必须有专人对绞车、钢丝绳、钩头、矿车连接装置、放跑车装置和跑车防护装置进行检查。每班行车前应对上述设备设施及绞车道进行检查，确认无误方可行车。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
4、机修人员应对绞车制动闸、工作闸、绞车固定情况等进行全面检查。提升钢丝绳每天检查一次，并填入记录本中，对钩头、保险绳、安全设施要进行检查调整，提升钢丝绳直径减少量达到10%时，必须更换。钢丝绳产生严重扭曲变形必须更换。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
5、所有挡车器不行车时，均应保持常闭状态。
6、严禁断电松车、放飞车，严禁有全绳时开车，严禁在排乱绳时开车，严禁绞车不完好时开车，严禁绞车固定不合格是开车。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
7、开车时要高度集中精力，发现钢丝绳、矿车连接装置、绞车等出现异常应立即停车处理。
8、把钩工要清点挂车车数，严禁超挂；提升设备及物料时，严禁超高、超宽、超载；必须使用不能自动脱落的矿车销子，要挂好保险绳，确认无误后方可向信号工发出开车信号。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
9、必须遵守斜巷“行人不行车，行车不行人”的规定。
10、保证斜巷轨道和道岔的铺设质量，道木无杂物、淤泥、积水。
11、在斜巷内拿道，车的下方严禁站人。司机要高度集中，绳要保持拉紧状态，严禁脱钩拿道。
12、挡车设施制作及安装要按集团公司关于斜巷运输272号文件及图册的标准进行加工制作安装。
13、必须遵守集团公司关于窄轨运输272号文的规定。
六、绞车钢丝绳安全系数校验：
（一）、绞车提升负荷及钢丝绳的选择
钢丝绳直径：Φ21.5mm，6股19丝。
每次提升1.5吨3辆重车。
㈡、提升钢丝绳安全系数校验：
1、提升货载荷重Q
Q=Z×Km×Rg×Vch
其中：Z——每次提升矿车数，Z=3
Km——矿车装满系数，Km=0.9
Rg——岩石松散容量，Rg=2×103Kg
Vch——矿车容积，Vch=1.7m3
所以Q=2×2×103×1.7×0.9=9180Kg
2、钢丝绳终端荷重Qo
Qo=Q+Qz
其中：Qz——车皮容器自重，Qz=3×800=2400kg。
Qo=9180+2400=11580Kg
3、钢丝绳安全系数校核
m= Qd
Qo（sinβ+f1cosβ）+ PsbLo（sinβ+f2cosβ）
其中： Qd——所选钢丝绳所有破断拉力总和
Lo——钢丝绳斜长，Lo＝1200m
β——巷道最大倾斜角，β=160
f1——矿车运行阻力系数，取=0.01
f2——钢丝绳移动阻力系数，取=0.2
选用6×19Φ21.5钢丝绳强度校验
查钢丝绳参数表知Psb=1.67Kg/m，
Qd=325.3KN
325.3×103/9.8
m=
11580×（sin160+0.01cos160）+1.67×1200×（sin160+0.2cos160）綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
=7.83
m＞6.5。
所以符合《煤矿安全规程》要求。
㈢、提升机强度验算：
最大静张力验算（6×19Φ21.5㎜钢丝绳验算，β=160）
Fj≥（Q+Qz）（sinβ+f1cosβ）+ PsbLo（sinβ+f2cosβ）
=11580×（sin160+0.01cos160）+1.67×1200×（sin160+0.2cos160）驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
=4240Kg
=41.55KN
查JYB-5×1.40型调度绞车说明书：
电动机功率：75KW，钢丝绳直径Φ21.5㎜，容绳量1200米，静张力50KN。
内绞静张力大于计算的钢丝绳终端载荷，满足提升机强度要求。
㈣、矿车连接装置强度验算：
Po
Zzd=
（G+Go）（sinβ+f1cosβ）
其中： Po——矿车车钩强度， Po=6000Kg
G——矿车载重量，G=2×103×1.7×0.9
Go——矿车自重，取Go=800 Kg
β——斜巷倾角，取β=160
f1——矿车运行阻力系数，取=0.01
Zzd——按矿车连接装置强度计算的重车数
6000
Zzd=
（2000×1.7×0.9+800）×（sin160+0.01cos160）
=7.3
取整数Zzd=7＞3
所以矿车连接装置按3辆重车计算满足使用要求。
㈤、估算电动机功率：
该绞车容绳量为1200m，在施工中绳下方长度按1000m计算
K·Q·Vm
N=
1000·ηi
其中：K——斜巷阻率系数，取1.1
Q——一次提升货载重量，
Vm——提升机的标准速度，取1.4m/s
ηi——减速器传动效率，取0.85
Q= Qo（sinβ+f1cosβ）+ PsbLo（sinβ+f2cosβ）
=11580×（sin160+0.01cos160）+1.67×1000×（sin160+0.2cos160）=4083.7Kg猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
=40.02KN

所以， 1.1×40020×1.4
N= =72.5KW＜75KW
1000×0.85
选用75 KW绞车提升3车，满足要求。
安全系数符合《规程》（2007）规定。
（六）提升耙矸机校验：
1、提升货载荷重Q
由于耙矸机自重为8700㎏,所以Q=8700 Kg
2、钢丝绳单位长度重量Pso
Pso= Q（sinβ+f1cosβ）
110ζβ/ma—Lo（sinβ+f2cosβ）
Lo——钢丝绳斜长，Lo=1200米。
ζβ——钢丝绳钢丝的极限抗拉强度，取155Kgf/mm2
β——巷道最大倾斜角，β=160
ma——安全系数，ma=6.5
f1——矿车运行阻力系数，取=0.01
f2——钢丝绳移动阻力系数，取=0.2
根据《煤矿安全规程》规定：提升物料安全系数
ma›6.5
将数据代入
Pso= 8700×（sin160+0.01cos160）
110×155/6.5－1200×（sin160+0.2cos160）
=2481.7/2061.6=1.2Kg/m
3、查钢丝绳参数表6×19Φ21.5，Psb=1.67 Kg/m可以满足要求, Psb=1.67 Kg/m›Ps=1.2Kg/m。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
4、钢丝绳安全系数校核

m= Qd
Q（sinβ+f1cosβ）+ PsbLo（sinβ+f2cosβ）
其中： Qd——所选钢丝绳所有破断拉力总和
β=160
选用6×19Φ21.5钢丝绳强度校验
查钢丝绳参数表知Psb=1.67 Kg/m，ζβ=1670Mpa
Qd=325.3KN

m= 325.3×103/9.8
8700×（sin160+0.01cos160）+1.67×1200×（sin160+0.2cos160）構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
=9.7›ma=6.5。
所以符合《安全规程》要求。
所选用绞车及钢丝绳满足使用要求。

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