第6章 礦井主要固定設備

1、江倉礦區(qū)六號井可行性研究報告 第六章 礦井主要固定設備第六章 礦井主要固定設備第一節(jié) 提升設備一、主斜井提升設備江倉礦區(qū)六號礦井設計規(guī)模0.9Mt/a，采用斜井開拓。井下布置一個綜采工作面、一個炮采工作面、四個綜掘工作面和兩個炮掘工作面。礦井煤炭運輸系統(tǒng)采用帶式輸送機連續(xù)運輸方式。主斜井井筒長度約981m，傾角0°25°，為簡化運輸方式，在主斜井鋪設一臺帶式輸送機承擔整個礦井的原煤提升任務，主斜井帶式輸送機長度約1020m、傾角0°25°。工程移交時井下煤炭運輸系統(tǒng)簡述如下：11101炮采工作面來煤依次經過：工作面順槽可伸縮帶式輸送機一水平南翼+3635

2、石門二部帶式輸送機一水平南翼+3635石門一部帶式輸送機主斜井帶式輸送機；12101綜采工作面來煤依次經過：工作面順槽可伸縮帶式輸送機一水平北翼+3635石門帶式輸送機一水平北翼溜煤眼帶式給料機一水平北翼上山帶式輸送機一水平北翼集中煤倉（Q=600t）煤倉下口帶式給料機一水平中央石門帶式輸送機一水平南翼集中煤倉（Q=600t）煤倉下口帶式給料機主斜井帶式輸送機。兩個工作面生產的原煤最終由主斜井帶式輸送機提升至地面。1.設計初始條件及主要參數的確定(1) 主斜井長度、傾角、提升高度主斜井帶式輸送機長度約為1020m，傾角0°25°，提升高度H=410m。(2) 輸送量的確定根

3、據礦井開拓部署，11101炮采工作面來煤峰值輸送量為150t/h，原煤最終全部運至主斜井帶式輸送機，中間無煤倉緩沖；12101綜采工作面來煤的峰值輸送量為450t/h，但由于在煤流運輸過程中有一水平北翼集中煤倉和一水平南翼集中煤倉緩沖，兩個煤倉的倉容均為600t，考慮到煤倉的緩沖作用，12101綜采工作面運至主斜井帶式輸送機時的峰值量取250t/h，因此確定主斜井帶式輸送機的輸送量為Q=400t/h。(3) 帶速和帶寬的確定根據輸送能力來確定帶速、帶寬，帶速提高可以減小帶寬，進而減少井筒斷面，降低井巷投資，帶速提高還可以降低帶式輸送機的最大張力值，使帶強降低，降低帶強可顯著地降低設備總投資。但

4、是，帶速過高輸送帶磨損加劇，物料對托輥的沖擊增大，從而使托輥等部件壽命降低；帶速太高還容易在巷道揚起煤塵，對主斜井通風不利。綜合以上因素，并結合本礦井輸送量，設計確定主斜井帶式輸送機速度不大于3.5m/s。根據輸送量、傾角、運距、輸送帶張力、造價等因數的影響，設計確定主斜井帶式輸送機帶寬B=1000mm，V=3.5 m/s。 2.主斜井帶式輸送機設備選型計算(1) 圓周驅動力FU的計算FU=CfLgqRO+qRU+(2qB+qG)cos+FS1+FS2+qGHg 式中：C附加阻力系數，取1.09；f模擬摩擦系數，取=0.035；L輸送機長度，L=1020m；qRO承載分支托輥每米長旋轉部分質量

5、，qRO=30.2kg/m；qRU回程分支托輥每米長旋轉部分質量，qRU=7.42kg/m；qB每米長輸送帶的質量(阻燃帶ST/S2500)，qB=43kg/m；qG每米長輸送物料質量(qG=Q/3.6V)，qG=31.7kg/m；FS1主要特種阻力，FS1=2000N；FS2附加特種阻力，FS2=2000N；H物料提升高度，H=410m；輸送機傾角，=0°25°；經計算：FU=178755N。(2) 驅動功率PA計算:PA=經計算軸功率：PA626kW；取電機備用系數K=1.5，計算電機功率N=K·PA=626kW，取電機功率2×500kW，采用頭部雙

6、滾筒雙電機驅動方式，功率配比11。(3) 輸送帶張力計算主斜井帶式輸送機采用頭部雙滾筒雙電機驅動布置方式，確定傳動滾筒的圍包角：1170°，e12.44，1200°，e12.85。 輸送帶最大下垂度要求計算：承載分支：Fmina0(qB+qG)g/8(h/a)max=10981N，取(h/a)max=0.01；回程分支：FminaUqBg/8(h/a)max=15803N，取(h/a)max=0.01。 按不打滑條件計算張力，當第二個傳動滾筒用足時：FU=F1-F2，FU1=F1-F1-2=FU/2，FU2=F1-2-F2=FU/2，F1-2/ F2=2.85，F3=F2+

7、 fLg（qRU+qB）-qBHg 計算得: F3F4=-106821NFmin 。所以按滾筒不打滑條件計算的尾部張力不滿足輸送帶下垂度要求。因此令F3F4=15083N，重新返算各點張力可得：F1=354983N，F2=176228N，F1-2=265606N，F3F4=15083N按傳動滾筒不打滑條件驗算圍包角： 第一傳動滾筒：1=170° e1=2.44不打滑條件：F1/F1-2=1.34e1 ，符合要求； 第二傳動滾筒：2=200° e2=2.85不打滑條件：F1-2/F2=1.51e2 ，符合要求。所以按輸送帶下垂度要求計算的各點張力均滿足要求。主斜井帶式輸送機設

8、計計算見表6-1-1。619表6-1-1 主斜井帶式輸送機計算表計算簡圖原始數據1物料： 原煤粒度： （0300）mm比重： 0.9t/m3動堆積角 15°2驅動裝置：雙滾筒雙電機1:1驅動3模擬摩擦系數：f0.0354提升高度：H=410m5. 輸送機長度：L=1020m輸送量（Q）帶寬（B）帶速（V）基本參數（kg/m）各點張力（N）圓周力（N）輸 送 帶打滑驗算功率（kW）t/hmmm/s規(guī)格（N/mm）安全系數SA滿足不打滑要求軸功率電機功率40010003.5ST/S 25007.06262×500(4) 輸送帶的選擇根據以上計算結果，帶式輸送機最大張力點Fmax

9、=F1=354983N，選取輸送帶帶強ST/S2500。安全系數SA7.0。本輸送帶強度滿足帶式輸送機工程設計規(guī)范（GB50341-2008）中的相關要求。(5) 逆止器的選擇按帶式輸送機工程設計規(guī)范（GB50341-2008）9.6.3條計算帶式輸送機所需逆止力矩：ML=（FstFH）式中：ML帶式輸送機所需逆止力矩（N·m）H 上運段提升高度，H=410m；Fst傾斜阻力（N）；FH 主要阻力（N）；經計算可得：ML=67963N·m。逆止器選擇：逆止器逆止力矩M=K2ML2×67963135925N·m（取2倍）,M逆止裝置額定逆止力矩；K2逆止裝

10、置工況系數，取2.0。所選擇逆止器：DSN200型,其額定逆止力矩200kN·m M， 滿足要求。（6）制動器的選擇根據煤礦建設項目安全設施設計審查和竣工驗收規(guī)范（AQ1055-2008）第3.9.2.1.2款規(guī)定：帶式輸送機制動器的制動力矩與計算制動力矩的比值，不得小于2也不得大于3。按照以上規(guī)定及根據計算的制動輪所需的制動力矩，確定制動器的制動力矩：M制=2MB=2×67963=135926N·m （取2倍），所選制動器型號：KPZ1400/4×YZ100型，額定制動力矩152kN·m，安全系數2.23，滿足要求。(7) 張緊裝置選型由于帶

11、式輸送機機頭處張緊較大，因此將主斜井帶式輸送機張緊裝置布置在尾部。經計算，主斜井帶式輸送機的計算張緊力為22kN，選擇ZY-400型自控液壓張緊裝置，采用第二種安裝方式，最大張緊力60kN，張緊行程6m。3.驅動方式選擇主斜井帶式輸送機是礦井煤炭運輸系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)，由于其負荷大、慣性大，直接啟動將產生很大的動張力，從而影響帶式輸送機的運行工況及設備安全，并對電網造成很大沖擊。礦井主斜井帶式輸送機宜采用頭部多機驅動系統(tǒng)，驅動系統(tǒng)相對集中，有利于設備安裝、檢修和集中控制。根據本礦井主斜井帶式輸送機的實際情況，確定其驅動形式采用靠近頭部雙滾筒雙電機的驅動型式。目前已運行的帶式輸送機技術成熟且比較常用

12、的驅動方式主要有：（1）電機+調速型液力耦合器+減速器（簡稱調速型液力耦合器驅動方式）。該驅動方式具有以下優(yōu)缺點：具有較好的延時啟動性能，啟動加速度可以控制在00.05m/s2，運營費用較低； 價格低，電控系統(tǒng)相對簡單，便于生產操作；能實現短時期的低速驗帶功能，長時間運行時耦合器發(fā)熱問題不易解決，需設置獨立的驗帶驅動系統(tǒng)；整個系統(tǒng)傳動效率相對較低，多機驅動時功率平衡不容易實現。（2）10kV高壓電機+CST軟啟動系統(tǒng)（簡稱CST驅動方式）。該方式具有以下優(yōu)缺點：具有良好的啟動性能，能實現帶式輸送機的軟啟動和軟停車，可實現多機功率平衡；維護量小，運行可靠； 可實現低速驗帶的要求；投資較高，不能調

13、速運行，對生產能力的變化適應性差。（3）高壓變頻調速驅動系統(tǒng)。該驅動方式具有以下優(yōu)缺點：具有良好的調速性能，調速范圍大，啟動加速度可以控制在00.05m/s2，運營費用較低；可以長時間穩(wěn)定地在低于額定速度下運行，并且能夠調速運行，很好地適應不斷變化的礦井生產需要，此特點尤其適用于礦井初期產量較低時，輸送機以較低速度運行，能夠降低托輥轉速減少托輥損耗，降低輸送帶的磨損并節(jié)約電能；可實現低速驗帶的要求；變頻調速驅動方式，電控設備多、占地面積相對較大；系統(tǒng)復雜，需要高素質的維護檢修人員，投資高，并且有一定諧波危害。以上三種驅動系統(tǒng)均具有良好啟動性能，能實現重載延時啟動，實現可控啟動和停車，具有啟動平

14、穩(wěn)、動張力小等顯著優(yōu)點，可確保主斜井帶式輸送機安全可靠運行。經過綜合分析，主斜井帶式輸送機采用10kV高壓變頻調速驅動方式，該驅動方式能夠根據輸送量變化實現調速運行，很好地適應礦井生產變化需要。4.小結主斜井帶式輸送機主要技術參數見表6-1-2。表6-1-2 主斜井帶式輸送機主要技術參數序號名 稱單位參 數備 注1輸送量(Q)t/h4002帶寬 (B)mm10003帶速 (V)m/s3.54機長 (L)m10205傾角()度0256阻燃型輸送帶N/mmST/S25007防爆變頻電動機臺YBBP560S2-4G型，N=500kW，U=10kV，2臺+3900m海拔8減速器臺M3PSF90+2Fa

15、n，i=28，2臺9逆止器臺DSN200，額定逆止力矩200kN·m， 1臺10制動器套KPZ1400/4×YZ100，額定制動力矩152kN·m ,N=4.0kW，1套11自控液壓張緊裝置套ZY-400型,第二種安裝方式，張緊力60kN，張緊行程6m，1套布置在機尾5、主斜井帶式輸送機檢修及人員提升設備在主斜井井筒內設置一臺循環(huán)架空乘人裝置，承擔全礦井人員上下井任務并兼顧主斜井帶式輸送機井筒內托輥等零部件的提升任務。經計算，架空乘人裝置功率N=55kW。為保障設備運行安全可靠，在主斜井帶式輸送機與架空乘人裝置之間設置防護網，且主斜井帶式輸送機與架空乘人裝置不得同

16、時運行。二、副斜井提升設備1. 設計依據副斜井井口軌面標高： +3900.00m 副斜井井筒傾角：25°副斜井井筒斜長：875m車場型式：井上、井底均為平車場副斜井提升系統(tǒng)不升降人員提升量：坑木： 16m3/d錨桿托板： 12t/d樹脂藥卷： 6t/d金屬網： 6t/d鋼帶： 2t/d水泥沙石： 140t/d其他： 16t/d最重件重量： 18t2.副斜井提升設備選型根據副斜井井筒傾角、斜長以及礦井提升量，提升設備對單鉤、雙鉤兩種提升方式進行技術經濟比較后確定。兩個提升設備選型方案等參數詳見 表6-1-3 副斜井提升方案比較表。表6-1-3 副斜井提升方案比較表方 案方案一方案二提升

17、方式雙鉤單鉤提升機型號規(guī)格2JK-3×1.8JK-3×2.2滾筒直徑（m）33滾筒寬度（m）1.82.2減速器速比31.531.5最大靜張力（kN）135135最大靜張力差（kN）90天輪直徑（m）2.52.5提升鋼絲繩型號規(guī)格34NAT 6V×37S+FC1570 ZZ 673 482(2根)34NAT 6V×37S+FC1570 ZZ 673 482(1根)直徑（mm）3434抗拉強度（MPa）15701570鋼絲破斷拉力總和（kN）792.121792.121單位重量（kg/m）4.824.82計算安全系數6.7326.732滾筒上纏繩層數（層）3

18、3電動機型號規(guī)格交流變頻交流變頻功率（kW）400710電壓（kV）0.6610轉速（r/min）745745提升速度（m/s）3.723.72提升能力一次提升循環(huán)時間（s）1166.611461.06最大班作業(yè)時間（h）3.594.74投資設備+電控+安裝(萬元)400420備 注比較表中的價格僅為參考由表6-1-3副斜井提升方案比較表中可以看出，兩個方案均能滿足副斜井提升需要，經濟方面，方案一投資較方案二低20萬元；技術方面，方案一采用雙鉤提升方式，提升效率高，提升能力大，電動機功率低，電耗小等優(yōu)點，故提升設備選型經技術經濟比較后確定采用方案一，即選用雙鉤提升方案。3.推薦方案選型計算 （

19、1）.串車組成及繩端載荷重升降普通物料時，提升機單側可牽引5輛600mm軌距礦車, 繩端滿載最大載荷51.5kN；提升大件時，提升機一側牽引1輛專用平板車，軌距600mm，平板車自重3000kg，載重18000kg，總重21000kg，另一側牽引5輛600mm軌距1.0t滿載矸石礦車進行平衡,繩端載荷89.8kN。（2）. 提升機選用2JK-3.0×1.8型礦井雙卷筒提升機一臺，主要技術參數：卷筒直徑 3000mm卷筒寬度 1800mm卷筒個數 2個鋼絲繩纏繞層數 3層鋼絲繩最大靜張力 135KN鋼絲繩最大靜張力差 90KN減速比 31.5提升速度 3.72m/s提升機校驗：計算提升

20、機卷筒直徑 DJ=34×80=2720mm<3000mm計算提升機卷筒寬度 BJ=1369mm<1800mm計算鋼絲繩最大靜張力（按提升最大件計算）:FJ=117.7kN135kN計算鋼絲繩最大靜張力差（按一側提升最大件，另側提升5個滿載矸石車計算）:Fc=69.37kN90kN選用提升機符合要求。（3）. 鋼絲繩鋼絲繩懸垂長度975m，提升長度905m。選用34 NAT 6V×37S+FC 1570 ZZ 673 482 GB8918-2006型鋼絲繩2根，主要技術參數：鋼絲繩公稱直徑： 34mm鋼絲繩參考重量： 482kg/100m鋼絲繩公稱抗拉強度： 15

21、70MPa鋼絲繩最小破斷拉力： 673kN最小鋼絲破斷拉力總和： 792.121kN每根鋼絲繩長度： 1100m計算鋼絲繩安全系數：提升最重件my=6.732>6.5選用鋼絲繩符合要求。（4）. 電動機計算電動機功率378.5kW，提升機選配交流變頻電動機一臺，功率400kW,電壓660V，轉速745r/min，減速比31.5。選用電動機符合要求。（5）. 天輪計算天輪直徑Dt=34×60=2040mm，選用TXG-2500/19型固定天輪2個,繩槽底圓直徑2500mm，適用鋼絲繩直徑34mm。選用天輪符合要求。（6）. 提升系統(tǒng)要素提升機軸中心線至天輪軸中心線水平距離55m,

22、提升鋼絲繩外偏角1°713；天輪架高度11.5m。（7）. 設計提升作業(yè)時間下放水泥砂石等采用七階段速度圖，最大提升速度3.72m/s。+3730m一次提升循環(huán)時間360.14s，最大班升降物料10次，設計作業(yè)時間1.00h；+3630m一次提升循環(huán)時間487.02s，最大班升降物料10次，設計作業(yè)時間1.35h；+3530m一次提升循環(huán)時間319.45s，最大班升降物料14次，設計作業(yè)時間1.24h。最大班下井時間約3.59h。4.提升機房及附屬設施提升機房大廳面積18×18m2，機房內設置1臺電動雙梁橋式起重機，起重量50/10t，跨度16.5m，起重機軌面距提升機房大

23、廳室內地坪高度為7.5m。第二節(jié) 通風設備一、設計依據本礦井為瓦斯礦井，礦井通風方式為分區(qū)式通風，通風方法為抽出式，由主、副斜井進風，南翼、北翼回風斜井出風。南翼回風斜井：通風容易時風量為60m³/s，負壓為768.5Pa；通風困難時風量為60m³/s，負壓為1173.8Pa。北翼回風斜井：通風容易時風量為73m³/s，負壓為1250.2Pa；通風困難時風量為73m³/s，負壓為1579.9Pa。二、方案比較離心式風機與軸流式風機相比，反風需要專設反風道及反風閘門等一系列設施，增加了反風道的投資，土建施工量大，且風門多，在冬季容易出現風門被凍住的問題，其

24、風量調節(jié)方式為采用前導葉調節(jié)，屬于截流式調節(jié)，不利于風機的經濟運行，設計推薦選用軸流式礦井通風機。根據礦井回風量、負壓的要求，以及高海拔氣壓變化因素的影響。對軸流式通風設備的選型，本設計考慮了兩個方案。方案一選用GAF型軸流式礦井通風機，該型風機工裝器具齊全，制造質量較好；采用停機一次性整體調節(jié)葉片方式，風機葉片調節(jié)方便；采用停機調節(jié)葉片反風，反風量大；風機運行噪聲較??；但由于主電機安裝在出風側，傳動軸需穿過擴散塔與風機葉輪連接，其尺寸較長，安裝對中困難，需建機房、擴散塔等，風道長，占地面積較大；安裝調試復雜，施工周期長，裝置設備多、維護量稍大；反風時需調節(jié)葉片角度，操作時間長。方案二選用FB

25、CDZ型礦用防爆對旋軸流式通風機，屬國內90年代中期開發(fā)的新產品，已在國內礦井得到大量的應用，其兩級葉輪既是工作輪又互為導葉，提高了風機運行效率，通風機設有回流環(huán)，有效地消除了喘振；可用一臺電機單級葉輪運行，以適應礦井不同期間對通風的需要；采用反轉反風并帶防爆制動器，反風量較大，反風時間較短；安裝簡單、施工周期短，維護工作量??；可露天布置，安裝時間短。但由于通風機電動機安裝在風機輪毅內，葉輪安裝在電動機軸上，需要裝設防爆電動機，電動機散熱較差，電動機維護較復雜。經對以上2種風機的綜合比較后，設計推薦方案二,即選用FBCDZ型軸流式通風機。三、通風設備選型1.南翼回風斜井通風設備選型(1) 設計

26、計算所需通風機風量、風壓計入通風裝置漏風和阻力損失后所需通風機風量：通風容易時期和困難時期均為 1.05×60=63m³/s。所需通風機風壓：礦井通風容易時期為 768.5+350=1118.5Pa，礦井通風困難時期為 1173.8+350=1523.8Pa。(2) 通風網路特性曲線方程礦井通風容易時期 Hy=0.281809Q²Pa，礦井通風困難時期 Hn=0.383925Q²Pa。(3) 通風設備通風設備選用FBCDZ20/110×2(B)型礦用軸流式通風機2臺，1臺工作，1臺備用。依據該型通風機特性曲線和通風網路特性曲線，確定通風機的工況

27、點參數如下：礦井通風容易時期：葉片角度-3°，風量66.4m3/s，風壓1242.5Pa，效率76%，軸功率108.6kW，年電耗114.3×104kW.h/a；礦井通風困難時期：葉片角度0°，風量65.8m3/s，風壓1662.3Pa，效率85%，軸功率128.7kW,年電耗135.4×104kW.h/a。每臺通風機選配2臺YBF350-8型通風機專用隔爆電動機，每臺電動機功率110kW,電壓380V，同步轉速750r/min,效率92。通風機輪葉運轉角度留有6°余量。(4) 通風設施在南翼回風斜井井口附近設置兩臺FBCDZ20/110

28、15;2(B)型防爆對旋軸流式通風機及配套電動機，其中一臺工作，一臺備用。南翼回風斜井風硐出口和安裝通風機場地之間設有風門間，風門間內設置2個倒換通風機的CBM型電動插板門。CBM型電動插板門配備電動、手搖兩用驅動機構，配套電動機功率2×5.5kW，電壓380V。在裝設通風機的場地附近設置配電間,通風機值班室與配電間聯(lián)合建筑。為降低通風機空氣動力噪聲，在通風機擴散塔前側裝設消聲器。為便于風機進行性能測試，在風機進風側設有風機性能用測試風筒。通風機配置在線監(jiān)測裝置一套，對通風機運轉工況進行在線監(jiān)測。通風機反轉反風。2. 北翼回風斜井通風設備選型(1) 設計計算所需通風機風量、風壓計入通

29、風裝置漏風和阻力損失后所需通風機風量：通風容易時期和通風困難時期均為 1.05×73=76.65m³/s。所需通風機風壓：礦井通風容易時期為 1250.2+350=1600.2Pa，礦井通風困難時期為 1579.9+350=1929.9Pa。(2) 通風網路特性曲線方程礦井通風容易時期 Hy=0.272364Q²Pa，礦井通風困難時期 Hn=0.328481Q²Pa。(3) 通風設備通風設備選用FBCDZ22/185×2(B)型礦用對旋軸流式通風機2臺，1臺工作，1臺備用。依據該型通風機特性曲線和通風網路特性曲線，確定通風機的工況點參數如下：礦

30、井通風容易時期：葉片角度-6°，風量77.9m3/s，風壓1652.8Pa，效率79%，軸功率163.0kW，年電耗171.5×104kW.h/a；礦井通風困難時期：葉片角度-3°，風量78.6m3/s，風壓2029.3Pa，效率85%，軸功率187.7kW,年電耗197.5×104kW.h/a。每臺通風機選配2臺YBF450S2-8型通風機專用隔爆電動機，每臺電動機功率185kW,電壓380V，同步轉速750r/min,效率92。通風機輪葉運轉角度留有9°余量。(4) 通風設施在北翼回風斜井井口附近設置兩臺FBCDZ22/185×2

31、(B)型防爆對旋軸流式通風機及配套電動機，其中一臺工作，一臺備用。 北翼回風斜井風硐出口和安裝通風機場地之間設有風門間，風門間內設置2個倒換通風機的CBM型電動插板門。CBM型電動插板門配備電動、手搖兩用驅動機構，配套電動機功率2×5.5kW，電壓380V。在裝設通風機的場地附近設置配電間,通風機值班室與配電間聯(lián)合建筑。為降低通風機空氣動力噪聲，在通風機擴散塔前側裝設消聲器。為便于風機進行性能測試，在風機進風側設有風機性能用測試風筒。通風機配置在線監(jiān)測裝置一套，對通風機運轉工況進行在線監(jiān)測。通風機反轉反風。第三節(jié) 排水設備井下一水平主排水泵房和主水倉設在副斜井井底附近，井下涌水匯集于

32、主水倉內，經由主排水泵房內的水泵和敷設于副斜井的排水管路及地面管路，排至礦井工業(yè)場地井下水處理站進行處理后復用。一、設計依據礦井正常涌水量38.3m³/h，礦井最大涌水量58m³/h。副斜井井口標高+3900.00m,主排水泵房底板標高+3530.00m，排水垂高370.0m，排水距離約1300m。二、主排水設備選型設計計算所需工作水泵最小排水能力：礦井正常涌水量時水泵流量為1.2×38.3=45.96m³/h；礦井最大涌水量時水泵流量為1.2×58=69.60m³/h。根據水泵需要的流量、排水量以及排水距離等條件的要求，設計考慮了B

33、QW型礦用潛水泵及MD型礦用耐磨多級離心泵兩個方案。 方案一選用BQW80-20×23-220型礦用隔爆型潛污水電泵3臺，每臺水泵配套電動機功率220kW，電壓10kV，同步轉速3000r/min。設置159×7無縫鋼管排水管路2趟，每臺工作水泵對應1趟排水管路運行。方案二選用MD85-45×10型礦用耐磨多級離心式水泵3臺，每臺水泵配套YB3-315L-2型電動機，功率185kW，電壓660V，同步轉速3000r/min。設置159×7無縫鋼管排水管路2趟，每臺工作水泵對應1趟排水管路運行。方案一最大特點是電泵體積小，移動方便，便于安裝，使用可靠。同時

34、考慮到該礦位于高海拔地區(qū)，MD型水泵吸水高度受海拔高度影響，實際吸水高度低，水倉布置困難，存在綜合經濟效益低等問題，因此推薦方案一，即選用BQW80-20×23-220型礦用隔爆型潛污水電泵3臺，每臺水泵配套電動機功率220kW，電壓10kV，同步轉速3000r/min。主排水系統(tǒng)特性方程：排水管路運行初期：Hc=（375+0.00599850Q²）×9.80665kPa排水管路淤積后： Hy=（375+0.01019745Q²）×9.80665kPa依據選用水泵特性曲線和主排水系統(tǒng)特性曲線，確定單臺水泵工況如下：排水管路運行初期：流量92.6

35、m³/h，揚程4181.6kPa，效率55.1%，排水管路流速1.56m/s，軸功率199.1kW，年排水電耗166.8×104kW.h/a； 排水管路淤積后：流量84.8m³/h，揚程4396.3kPa，效率54.1%，排水管路流速1.76m/s，軸功率195.2kW，年排水電耗178.5×104kW.h/a。礦井正常涌水量時水泵1臺工作，1臺備用，1臺檢修；礦井最大涌水量時2臺同時工作。 水泵晝夜工作時間：排水管路運行初期，礦井正常涌水量時9.9h，礦井最大涌水量時7.5h；排水管路淤積后，礦井正常涌水量時10.8h，礦井最大涌水量時8.2h。主排水

36、管路選用159×7無縫鋼管，沿副斜井敷設2趟，礦井正常涌水量時1趟工作，1趟備用；礦井最大涌水量時2趟同時工作。 三、主排水泵房硐室及輔助設施主排水泵房硐室按3臺水泵2趟排水管路進行布置，硐室長30m，寬5.0m，墻高2.2m。泵房配水井安設PZI400型配水閘閥2個，配水閘閥直徑DN400。為便于設備安裝和檢修，泵房內設置WA型環(huán)鏈手拉葫蘆各1臺，起重重量1t，起重高度3m。第四節(jié) 壓縮空氣設備一、設計依據礦井移交時，井下共布置1個綜采工作面、1個炮采工作面、4個綜掘工作面和2個炮掘工作面。掘進工作面風動工具使用臺數，耗氣量見表6-4-1礦井用氣情況表。表6-4-1 礦井用氣情況表

37、用 氣 地 點風動工具工作臺數每臺耗氣量(m3/min)總耗氣量(m3/min)炮采工作面（1個）手持風動鉆機12.52.5綜掘工作面（4個）錨桿錨索鉆機44.518炮掘工作面（2個）手持風動鉆機22.55氣腿式鑿巖機22.55風鎬21.63.2錨桿錨索鉆機24.59混凝土噴射機2816空壓機站標高+3900.00m。最大班下井人數178人。二、空氣壓縮機選型(一) 設計計算壓縮空氣需要量1. 按風動工具計算需氣量計入壓縮空氣管路漏氣損失、風動機械磨損耗氣量增加等因素后，設計計算礦井井下壓縮空氣需要量為：Q=1.2×1.15×1.29×（3×2.5

38、15;0.98+6×4.5×0.92+2×2.5×0.99+2×1.6×0.99 +2×8）=100.2m3/min式中：1.2為管路漏氣系數；1.15為風動機械摩擦損耗風量增加的系數；1.29為海拔高度修正系數；0.99，0.98，0.92為風動工具同時使用系數。2. 按井下人員自救計算需氣量Q=1.2×1.2×1.29×（178+20）×0.3m3/min=110.3m3/min式中： 1.2為管道漏風系數；1.2為下井人員富裕系數；1.29為海拔高度修正系數；178為礦井移交時期

39、最大班下井工人數；20為下井管理人員數量；0.3m³/min/人為每人壓風自救供氣要求。(二) 設備選型本礦井壓縮空氣設備的選型，按照國家安全監(jiān)管總局國家煤礦安監(jiān)局關于印發(fā)煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設完善基本規(guī)范（試行）的通知要求，選用地面固定式壓縮空氣設備，在礦井工業(yè)場地建空氣壓縮機站一座。根據設計計算壓縮空氣需要量，空氣壓縮機按以下兩個方案進行技術經濟比較后確定。方案一：選用SA250A型螺桿空氣壓縮機4臺，3臺工作，1臺備用。每臺空氣壓縮機額定排氣量45.5m³/min，排氣壓力0.85Mpa，風冷，功率250kW，電壓10kV。方案二：選用SA185A型螺桿式空

40、氣壓縮機5臺，4臺工作，1臺備用。每臺空氣壓縮機額定排氣量30.4m³/min，排氣壓力0.85Mpa，風冷，功率185kW，電壓380V。兩個方案壓縮空氣設備及參數詳見表6-4-2壓縮空氣設備選型方案比較表。由表6-4-2可見：方案一和方案二所選空壓機均能滿足能夠滿足礦井正常生產需要，和最大班下井人員自救時需氣量的要求，但方案一投資較方案二可節(jié)省9萬元，并且方案一的壓縮空氣設備臺數少于方案二，便于安裝、操作、維護，故設計確定壓縮空氣設備選型采用方案一，即選用SA250A型螺桿空氣壓縮機4臺，3臺工作，1臺備用。三、壓縮空氣管路壓縮空氣最遠輸送距離約為5.0km，壓縮空氣管路管徑按照

41、其輸送距離最遠點壓力損失不超過0.1MPa計算確定。計算壓縮空氣管路主干管內徑259.0mm， 表6-4-2 壓縮空氣設備選型方案比較表內 容方案一（推薦）方案二壓縮空氣設備基本參數型 號SA250ASA185A數量（臺）45額定排氣量（m³/min）45.530.4排氣壓力（MPa）0.850.85功 率 （kW）250185電 壓 （kV）100.38冷卻方式風冷風冷投資設備（含電控）（萬元）9498土 建 （萬元）4752合 計 （萬元）141150壓縮空氣干管選用273×7無縫鋼管，沿副斜井敷設一趟；壓縮空氣次干管選用159×4.5無縫鋼管，沿一水平南翼+

42、3730軌道石門、一水平中央軌道石門、一水平北翼軌道上山、一水平北翼+3730軌道石門、二水平南翼軌道上山、二水平北翼軌道上山各敷設一趟；壓縮空氣支管選用133×4無縫鋼管，沿一水平南翼+3630軌道石門、11121工作面回風/輔運巷、11121工作面帶式輸送機巷、11101工作面回風/輔運巷、11101工作面帶式輸送機巷、一水平南翼+3635帶式輸送機石門、一水平南翼+3735回風石門、一水平中央帶式輸送機石門、一水平北翼帶式輸送機上山、一水平北翼+3635帶式輸送機石門、一水平北翼+3735回風石門、11121工作面回風/輔運巷、12121工作面帶式輸送機巷、12101工作面回風/輔運巷、12101工作面帶式輸送機巷各敷設一趟等井下其它所有避災線路巷道各敷設一趟。壓風