地下開采設計綜述

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1、遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 4.6 礦井通風與防塵 4.6.2 風量及負壓計算 1、礦井需風量計算 （1）按井下同時工作的最多人數計算 3 4m／min最多下井人數 （2）按排塵風速計算 A、回采工作面需風量（ Qh）計算 Qh=VBH 回采需風量 =巷道排塵風速巷道平均寬度巷道平均高度 式中： V ——巷道型采場的排塵風速， m/s； B——巷道型采場的平均寬度， m； H——巷道型采場的平均高度， m； B、掘進工作面需風量（ Qj）計算 Qh=VS Qh=掘進排

2、塵風速掘進斷面面積 式中： V ——掘進工作面的排塵風速， m/s； 2 S——掘進工作面的斷面面積， m； (3) 按柴油設備運行功率計算風量井下無柴油設備。 （ 5）風量計算結果 采區(qū)總需風量及風量分配見下表。 表 4-3 采區(qū)總需風量及風量分配表 序 作業(yè)項 數 需風量 小 計 （m3/s ） 備注 號 目 量 (m3/s) 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 1 回采采 1 2.64 2.64 場

3、 2 采準切 1 1.26 1.26 割 3 硐室風 1 2.0 2.0 量 4 內外部 2.3 30% 漏風 5 總計 8.2 2、風壓計算 礦井總壓差是指空氣流從進風口經過礦井所屬的井巷工程到出風口 所發(fā)生的能量損失，在數值上等于摩擦阻力與局部阻力之和。其中摩擦 阻力的計算公式如下： 2 3 2 h′＝ αPLQ/S ＝RQ h′＝ 摩擦阻力系數 斷面周

4、長 計算長度 風量 斷面面積 式中， α—摩擦阻力系數， kgS2/m4； P —井巷工程的斷面周長， m； L —井巷工程的計算長度， m； 3 Q—通過井巷工程的風量， （m/s ） 3 S—井巷工程的斷面面積， m； 局部阻力計算公式為： 局部阻力 = h ′ 20% 局部阻力 = 摩擦阻力 20% 4-4 通風最困難時期礦井負壓計算表 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 巷 順 阻 巷 巷 井 風

5、道 風 巷道名 支 力系 道周 道斷 巷長 負 序 量 速 稱 護 數 長 面 度 壓 號 （Q） (m/s ） （a） （p） （s） (L) （ Pa） 1 主井 混 0 1 1 5 8 0. 0. 2 石門、 不 0 7 4 2 8 17 1. 3 天井、 不 0 8 4 5 3 1. 0. 4 采場 不 0 1 6 4 3 1. 0. 5 回風巷

6、 不 0 7 4 2 8 20 1. 小計 41 局阻（ 20％） 8. 裝置阻力 15 自然風壓 10 合計 21 3、風機選型 3 基本參數： Qmax=8.2m /s （最大需風量），H=210.21Pa（負壓合計） 通風機參數： 風量： 6.2--13.5m 風壓： 136--227Pa 功率： 11kw ；  3/s ； ； 主扇通過反轉實現(xiàn)礦井反風。 4.7 礦山運輸與提

7、升 4.7.1 井下運輸設備 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 設計井下年運量為：礦石 3.0 萬 t/a 、廢石 0.3 萬 t/a ，最大運距 220m，平均運距 140m。礦石松散體重 2.0t/m 3、廢石松散體重 1.8t/m 3 。工作制度： 300d/a 、2 班/d 、8h/ 班。采用 0.3m3膠輪手推車運輸。 一、礦車的選擇 1、班設計生產率 AS=CAb=1.2 ( 礦石產量 +廢石產量 ) ( 工作天數倒班數 )=66t （每 天每班需要生產的礦石） 2、運距取為 平均運輸距離 3、線

8、路坡度取為 3‰ 4、手推車容積 0.3m3 實際載重：礦石：0.9 0.3（礦車容量） 2（礦石松散體重 )=0.54( 實際載重 ) 廢石 : 0.9 0.3（礦車容量） 1.8（廢石松散體重） =0.49 （實際載重 ) 二、人員及車輛配備 1、每班需完成車次 n=66（每天每班需要生產的礦石）  0.54 （礦車容量）  =122.2  次， 取 123 次。 2、人推車往返一次所需時間 ( 取人行速度 3.6km/h) t=(2 140) (3. 010003600

9、)=337S=5.6min ≈6 min t= （2平均運輸距離）（人行速度） 3、每人每班可完成的次數 ( 按每班實際工作 6h) 6606.0=60 次 工作時間每次完成需要時間 4、每班需 3 人推車，共需 20 輛礦車。 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 4.7.2 提升設備 4.7.2.1 主井提升設備 一、設計依據 (1) 主井井口標高 +254m，井下裝載標高 200m，提升高度 53.958m，計算井架高度 20m，鋼絲繩最大懸垂高度 74.0m。 (2) 提升容器： 1#罐

10、籠配平衡錘（平衡錘質量 1000kg）。罐籠最大外形尺寸：1300980mm，自重 1150kg，最大載重 1200kg；手推車自重 150kg， 有效載重 540kg； (3) 提升時間：年生產 300天，每天 2班， 6h/ 班。 (4) 提升量： 3.3 104 t/ 年。 (5) 罐道：鋼絲繩罐道，規(guī)格 28mm，螺旋拉緊，拉緊力 1.0t 。 (6) 防墜器： GS型 二、選型計算 ( 一) 鋼絲繩選擇計算 繩端載荷： 提貨時： Q d =2350kg（自重 +最大載重） ‘ 提人時： Q d 2 =Qg+

11、Q =1150+675=1600kg（自重 +人重） 鋼絲繩懸垂長度 ：H0=H+Hj=53.96+20=73.96m≈74.0m 鋼絲繩懸垂長度： 提升高度 +井架高度 式中：井架高度 Hj =20m (1) 提升速度 V =0.5 H （0.5 提升高度） =3.67m/s max 式中： H—提升高度， 54 m。 根據《金屬非金屬礦礦山安全規(guī)程》主井最高允許提升速度 3.67m/s 。 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 (2) 提升鋼絲繩選擇計算 ① 每米鋼絲繩質量

12、 Ps Q Q z = 2350 kg/m B 0.989 11 H o 11 1670 m a 74 7.5 鋼絲繩質量 = 需要提升的所有重物質量 {11 ( 鋼絲繩抗拉強度安 全系數)- 大懸垂高度 } 式中： Ps— 鋼絲繩每米質量， kg/m； σ—鋼絲繩的抗拉強度， 1670（Pa）； Qd—鋼絲繩終端懸掛質量， 2350kg； Qg—容器質量 1150 kg Q—有效裝載量 690kg H0—鋼絲繩最大懸垂長度 74m

13、 m—鋼絲繩安全系數，取 7.5 。 ② 選擇鋼絲繩 依據 GB8918-2006標準 主提升鋼絲繩選用 619S+FC鋼絲繩。 鋼絲繩的安全技術參數： 繩直徑 φ20mm； 最大鋼絲直徑： 1.0mm 每米質量 1.44kg/m ； 鋼絲公稱抗拉強度 1670Mpa； 鋼絲繩最小破斷拉力總和 267080N。 ③ 安全系數驗算 提升貨物時安全系數： 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 m Q p 267080 11.08 7.5 ( Qd PS H

14、0 ) g (2350 1.44 74) g （符合規(guī)定） 提升人員時安全系數： ( 按一次準乘 6人計算 ) m Qp 267080 (Qg 6Qren PS H 0 ) g 15.95 9 (1150 6 75 1.44 74)g （符合規(guī)定） m —鋼絲繩實際安全系數 Qp—鋼絲繩破斷拉力總和， N g —重力加速度其余同前 ④ 最大靜張力 F0 最大靜張力 F0=（Q+ Qr+PSH0）g =(1200+1150+1.44 74) 9.81 =24.10kN

15、 式中 F0—鋼絲繩最大靜張力， kN Q —一次提升量， kg Q r —罐籠質量， kg 其余同前。 ⑤最大靜張力差 F j =(Qr +Q+PSH0- Q c) g =(2350+1.44 74-1000 ) 9.81 =14.29kN 式中： Fj —鋼絲繩最大靜張力差， kN Q —一次提升量， kg Q r —罐籠質量， kg Q c —平衡錘質量， kg 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 其余同前。 （二）提升機的選擇 現(xiàn)有 2JTP-1.6 0.9/31.5 型礦井提升機，

16、其技術參數為： Dg=1.6m， B=0.9m；Fce（最大靜張力 ）=44＞F0；Fje （ 最大靜張力差 ）=30＞Fj ；i=31.5 ； Vmax=2.6m/s 。 鋼絲繩在滾筒上的纏繞寬度： Bˊ=［(Ht （提升高度） +Lm)/ πDg+3］(d （鋼絲繩直徑） +ε（鋼絲繩間隙）］ =［(53.96 +30) （ 1.6 3.14 ） +3］(20+2) =0.434m 即鋼絲繩在滾筒上為單層纏繞。 （三）天輪直徑： 取天輪直徑為 1600mm。 （四）電動機預選 Ns= k Fj（最大破斷拉

17、力）V max（給定提升機的最大提升速度） /(1000 η)(kW) =(1.2 142902.6 )/(1000 0.85) =52.45kw 校核轉速： nd=(60 Vmaxi)/( πDg) =(60 2.6 31.5)/(1.6 π) =978rpm 提升機配套電機參數為： 電機型號： YR280M-8 電壓： V=380V 額定功率： Ne=115kw 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 額定轉數： nd=972rpm （五）提升機的實際運行速度： Vm

18、ax（實際最大提升速度） =( πDgnd)/(60i) =(3.14 1.6 972)/(60 31.5) =2.30m/s （六）卷筒直徑與鋼絲繩直徑及鋼絲直徑之比： 卷筒直徑與鋼絲繩直徑之比： 1600/20=80 卷筒直徑與鋼絲直徑之比： 1600/1.0=1600>1200 通過計算能滿足豎井提升要求，主井詳細參數和計算見表 4-11 表 4-5 主井提升詳細參數和計算 序 項目 單位 參數及計 備注 1 提升高度 m 53.96 2 提升容器 kg 1150 1#單層罐 3 一

19、次提升礦車 輛 1 0.3m3 膠 4 有效載重 kg 1200kg 5 鋼絲繩 6 Ф20mm， 6 最大靜張力 KN 24.10 7 最大靜張力差 KN 14.29 8 提升機型號 2JTP1.60.9-20 9 最大提升速度 m/s 2.3 10 提升電機 YR280M-8 功率 75KW （七）卷筒中心與天輪中心的相對位置 1、井架高度的確定 Hja =H（g提升裝置高度） +Hgj（過卷高度）+ 1 D（t

20、卷筒直徑） =5+4+1 1.6 4 4 =9.4m 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 現(xiàn)用井架實際高度為 20m，滿足要求。 2、卷筒中心至井筒提升中心線的水平距離 bmin≥0.6H ja +3.5+Dj =0.6 20+3.5+1.6=17.1m 最小寬度≥ 0.6 井架高度 +3.5+ 卷筒直徑 取 b=25m 3、鋼絲繩弦長 LXI (b DT ) 2 ( H Ja c) 2 (25 0.8)2 (20 0)2 31.3m 2 弦長 = （井

21、距 - 卷筒半徑） +（井架高度 ）2 4、鋼絲繩偏角 s e 1.1 0.054 B 0.9 t g 1 2 2 0.013 LXI 31.3 α =0.78○ <1.5 ○ 5、提升系統(tǒng)的運動學 （1）加速度與減速度的確定 按照規(guī)程規(guī)定取 a ＝a ＝0.5 ｍ /s 2 1 3 （2）加速與減速運行時間 t 1＝t 3＝Vｍ ax/a 1＝2.3 （實際最大提升速度） /0.5 ＝4.6s （3）加速與減速運行距離 h1= h

22、 3=Vt1（實際最大提升速度運行時間） /2=2.3 4.6/2=5.29 ｍ （4）等速運行距離 h2=H-(h 1+h3) （提升高度 - 加減速運行高度） =54-（5.29+5.29 ）=43.42m 等速運行時間 t 2＝h2/V ｍax （等速運行距離 / 運行速度）＝ 43.42/2.3 ＝18.87s (5) 一次提升的運行時間 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 T1＝t 1+t 2+t 3 （加速 +減速 +勻速）＝28.07s (6) 一次提升的全時間 T＝2(T 1+θ) （

23、T1+裝卸載時間 ）＝ 2(28.07+30) ＝ 116.14s 6、提升能力 （1）年實際提升能力 A 年產量 =(3600br 年工作日 t每天提升小時數  Q)/(C  提升能力富裕系數  Tg  一次全提升的時間  ) =(3600300 120.54)/(1.2  116.14) =50215(t/  年) （2）小時的最大提升能力 Ah＝3600Q/Tg 一次全提升的時間＝ 36000.54/116.14＝16.74t

24、/h 經計算，提升能力符合要求。 4.8 排水設備與供水 根據礦山提供的水文地質資料結合實際揭露的涌水量情況，確定其水 文條件為簡單型，地下水來源主要為大氣降水。按正常涌水量為 3 ， 10m/h 3 最大涌水量為 15m/h 設計排水系統(tǒng)。生產實踐中，應根據礦井實際涌水 量，及時調整排水設施，確保生產安全。 4.8.1 排水設備選擇 4.8.1.1 按排水高度和正常涌水量初選水泵 ⑴確定排水設備揚程 H′=KHp 揚程損失系數排水高度、就取井高  =1.1 54=59.4m 損失

25、系數豎井（  1.08-1.1  之間井深取大井淺取?。?（斜井  1.1-1.25 之間傾角大取小值） ⑵確定排水設備所必須的排水能力 Q2b（礦井正常涌水量） 240m3 3 / h Q′= 12m 20 20h 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 設計選用 D12-253 型水泵，其技術參數為：功率 7.5kw ，轉數 2950r/min ，流量為 12.5m3/h ，揚程 75m，滿足規(guī)程規(guī)定的排水要求。 4.8.1.2 水泵臺數和使用情

26、況 水泵房內共設置同型號水泵 3 臺。工作水泵在 20h 內能排出一晝夜的 正常涌水量；除檢修泵外，工作泵和備用泵同時工作在 20h 內能排出一 晝夜的最大涌水量。 4.8.1.3 排水管選擇 1、計算內徑： dn排水管所需直徑  4n泵臺數 Q一臺水泵的流量 3600 Vj 排水管中的經濟流速（ 1.2~2.2之間） 式中： n——向排水管中輸送的水泵臺數； Q ——水泵流量， Q＝12.5m3 /h ； V j ——排水管中的經濟流速，取 Vj ＝2m/s。 所以： 1

27、 4nQ 2 1 12.5 4 dn 3600 3.14 2 3600 Vj  1 2 0.047m 47mm 2、計算壁厚： x許用應力 0.4Pd管道最低點壓力 1a f 腐蝕附加厚度 壁厚＝0.5dn 1.3Pd x 式中： ——鋼管壁厚， mm； x ——許用應力，取 100MPa； Pd——管道最低點壓力，取 1MPa； af ——考慮管道腐蝕及管道制造誤差的附加厚度，取 2mm。 所以： 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地

28、下開采初步設計 ＝ x 0.4Pd ＋ 1－ ＋ 1 af 0.5 50 100 0.4 2 2.28mm 0.5dn 1.3Pd － 1 x 100 1.3 1 3、選標準管： 選 YB231-70無縫鋼管外徑： d=83mm 壁厚： δ=4.0mm＞2.28mm， 內徑： dn=75mm＞47mm 鋼管每米質量： 8.38kg/m 。 4、排水管中實際流速 4Q一臺水泵的流量 Vp排水管水流速度 = 2 = 3600（dn根據計算選出的標準直徑）

29、  4 12.5 2 =0.69m/s 3600（0.08） 5、條數 敷設排水管路兩條，一條工作，一條備用。 4.8.1.4 吸水管選擇 1、直徑選擇 吸水管直徑一般比水泵出口直徑大 25—50mm， dx 吸水管直徑計算值 ＝dn 水泵出口直徑 +(25 ～50) ＝75+(25～ 50) ＝100～125mm 選 YB231-70 無縫鋼管外徑 dx=108mm 壁厚 δx=4.0mm 內徑 dnx =100mm 每米質量 10.26kg/m 2、吸水管中的水流速度 v x吸水管水流速度 4 Q 一

30、臺水泵的流量 4 12.5 0.442 m / s 3600d n根據計算選出的標準直徑 2 3600 0.1 2 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 4.8.1.5 計算結果 排水管中水流速度為 0.69m/s ；吸收管中水流速度 0.442m/s ；管道中 的揚程損失經初步測算，取 10m。 4.8.1.6 水泵所需總揚程 Hz=Hp 排 水 高 度 +K 考 慮 淤 泥導 致 的 阻 力 系 數 （ hx 吸 水 管 揚 程 損 失 系 數 +hp 排 水 管 揚 程 損失

31、系 數 ） =54+1.7 10=71m<100m 4.8.1.7 排水管路 沿主井井筒敷設兩條排水管 , 并用閘閥將它們互相連接 , 使任一臺泵 可通過任一條排水管排水。 4.8.1.8 確定排水泵電機 選用 Y280S-2，其技術參數： 其技術參數：功率： 7.5kw；電壓： 380v；轉速： 2950 轉/ 分。 4.8.1.9 排水泵房 1、泵房長度： 考慮三臺泵，其間留有一定安全空隙，端部留有一定空間，選取泵房 長度為 20m。 2、泵房寬度： Bbf ＝bjc 水泵基礎寬度 +bgc 軌

32、道側凈寬 +bjq 吸水井凈寬 式中： bjc —水泵基礎寬度 b jc ＝1.0m bgc —軌道側凈寬 b gc＝1.2m b —吸水井凈寬 b jq ＝0.8m jq 所以： Bbf ＝1.0+1.2+0.8 ＝3m 3、泵房高度： 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 由于泵輕，用起吊梁，手動 5t 葫蘆起吊。 H＝h1+h2+h3+h4+h5 式中： H 是起重梁軌面至地坪的總高度， h1 是起重機規(guī)面至地坪的高度，h2 是起重繩的垂直長度， h3 是水泵機組的高度，

33、 h4 是機組吊離基礎面的高度， h5 是機組基礎面至泵房地坪的高度。 根據手冊推薦及經驗， 它們分別取 0.5 ；1.5 ；1.0 ；0.3 ；0.3 。所以 H=0.5+1.5+1.0+0.3+0.3=3.6 m 。 計算結果如下： 泵房長： 20m； 泵房寬： 3m； 泵房高： 3.6m； 2 泵房斷面積?。?9m。 4.8.2 供水設施 4.8.2.1 用水量 3 a）鑿巖機防塵清洗用水估計 5m/h 3 b）防火用水： 72m/h 4.8.2.2 供水壓力 a）防塵用水壓力不低于 0.25Mpa

34、 b）防火用水壓力不低于  0.4Mpa c）噴霧器用水壓力不低于  0.4 ～0.5Mpa d）鑿巖機用水壓力  :YT-23  0.29 ～0.4Mpa 4.8.2.3 地面供水池容量 3 3 3 Q＝5m/h 8h+50 m /h 3h＝ 190m 取其容量為  3 260m，并保證水池中任何時候都儲有  3 200m以上的水。 4.8.2.4 供水管選擇 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 選 YB231-70

35、 無縫鋼管 外徑 dx=58mm 壁厚 δx =4mm 內徑 dnx=50mm 每米質量 5.52kg/m 4.9 壓氣設備 礦井使用的風動設備為 YT-23 型鑿巖機，單臺耗氣量為 3.3m3/min ； YSP45向上式鑿巖機，單臺耗氣量為 5m3/min 。 按最大同時使用 2 臺 YT-23 風動鑿巖機和 1 臺 YSP45向上式鑿巖機計 算全礦耗氣量。 表 4-6 壓氣設備用風 設備名稱 工作 總臺數 單臺耗

36、風量 總耗風量 備注 臺數 3 3 （m/min ） （m/min ） YT-23 1 2 3.3 6.6 YSP-45 1 1 5 5 4.9.1 全礦最大耗氣量 n Q全礦最大耗氣量 =1.05KG 高原修正系數 KL 管網漏氣系數 KX 吸氣管引起的能力下降系數 KT 氣動同時工作系數 K m ni i 1 =1.05 1.01 1.1 1.01 0.94 1.15 11.

37、6 =14.77m3/min 4.9.2 壓氣設備選擇 依據上述計算結果，現(xiàn)有 G132SF-8 螺桿式空壓機 1 臺，排氣量 3 ，排氣壓力 0.8MPa，電壓為 380V，功率為 132kw。 23m/min 4.9.3 供氣管道選擇 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 1．管道內徑計算 ( 管內壓氣流速為 V=8m/s) 式中 Q—壓氣耗量按 3 計算，則 Q=23m/min Dn =20 Q管內自由空氣流量 =20 Q 95.91mm 2．選

38、管道 選取無縫鋼管 (YB231-64) 外徑： d=115mm 壁厚： =5mm 內徑： d n =105mm>95.91mm 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 山供電 6.1供電電源 該礦山供電系統(tǒng)采用一路 10kV 架空母線，一路自備柴油發(fā)電機組的供電方式。 10kV 架空母接自三屯營鎮(zhèn)變電站，考慮供電系統(tǒng)的可靠性，在地面建立配電室一座，供電系統(tǒng)見圖。配電室由變電站線路經開關、斷路器、 變壓器和發(fā)電機組供電供給配電室電源。已有型號為 S9 630-10/0.4 型變壓器一臺及 3

39、00kw 柴油發(fā)電機組（ 380V）二臺。 兩路供電電源可以保證提升機、水泵一類負荷的用電。下井電源經 SG200 型隔離變壓器經鋼絲鎧裝電纜送入井下，井下設置配電點，動力 電壓采用 380V 供電方式，巷道照明電壓 220V，信號電壓 127V，工作面照明采用 36V 供電方式，地表照明電壓 220V。 6.2 供電方式 6.2.1 負荷計算 根據礦山配置用電設備容量，采用需用系數法，計算礦山用電負荷。 見電力負荷統(tǒng)計表 。用電設備最大工作容量： 有功功率： 341.09kw 無功功率 : 222.22kvar 視在功率 : 407.09k

40、VA 自然功率因數 : 0.82 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 表 6-1： 主要用電設備負荷統(tǒng)計表 電 動 機 設備容量 計 算 容 量 總臺數 / 安裝 工作容 cos Φ 設備名稱 額定電壓 額定容 功率 工作臺 容量 量 （V） 量（kw ） 因數 數 （kw ） （kw ） 地面用電 主井提升機 380 155 1/1 155 155

41、風井提升機 380 110 1/1 110 110 空壓機 380 65/45 3/2 155 110 地面照明 220 2 2 小計 422 377 0.84 地下用電 水泵 380 75 3/1 225 75 主扇風機 380 18.5 1/1 18.5 18.5 局部通風機 380 3.5 5/3 17.5 10.5 井下巷道照明 220/127 3 3 工作面照明 36 1 1  有用功 無用

42、功 tg Φ 需用系 （kw ）（kvar） 視在功 備 數 等于工 有用 率 注 （KX ） 作容量 功* （kVA * 需用 tg Φ ） 系數 0.65 0.8 124 80.6 0.65 0.8 88 57.2 0.62 0.85 93.5 57.97 0.33 0.9 1.8 0.59 307.3 196.36 0.75 0.85 63.75 47.81 0.62 0.61 11.

43、29 7.0 0.7 0.75 7.35 5.51 0.33 0.95 2.85 0.94 0.33 0.95 0.95 0.31 遷西縣三屯營鎮(zhèn)合利礦業(yè)有限公司合利鐵礦地下開采初步設計 小計 265 108 0.81 86.19 61.57 合計 687.0 485.0 0.83 393.4 257.93 470.49 9 遷西縣漁戶寨福珍全六順礦業(yè)有限公司漁戶寨鐵礦青山口采區(qū) （梅家峪任志峰采區(qū)）初步設計 (修改版) 6.2.2 無功補償電容選擇

44、 低壓補償全部采用變電所就地補償方式。該礦有功率為 393.49,自然 功率因數為 0.83，補償后功率因數為 0.95,則需要裝設電容器組的總容 量為： Qc電容器總容量 P有功功率 [ (1/ cos2 1補償前 1) (1/ cos2 2補償后功率因數 1)] =393.49 (0.59-0.42) =393.49 0.25 =98.37(kvar) 補償電容選用 BW0.4-24-3 型 400V24kVar 的三相并聯(lián)電容器接 在低壓母線上，需用電容器個數為： n=98.37/

45、24=4.1 取 4 只。 補償后： 功率因數 : 0.948 有功功率 : 393.49kw 無功功率 : 132.09kvar 視在功率 : 415.07kw 年耗電量： 5405227 kwh 6.2.3 變壓器及發(fā)電機組 利用已有 S9 630-10/0.4 型變壓器 1 臺，可滿足采區(qū)的全部用電需 要。下井電纜經 SG200 型隔離變壓器進入井下。 利用已有 300kw 柴油發(fā)電機組（ 380V）二臺，滿足礦山一級負 21 北京金潤德工程技術有限公司 遷西縣漁戶寨福

46、珍全六順礦業(yè)有限公司漁戶寨鐵礦青山口采區(qū) （梅家峪任志峰采區(qū)）初步設計 (修改版) 荷供電需要。 6.2.4 下井電纜 （ 1）按經濟電流密度選擇電纜截面： Jj---電纜線路的年利用小時為 3000～5000h，查出其經濟電流密 度為 Jj =2.25A/mm2。 電纜正常運行時的長時最大負荷電流 I g=S 額定容量 （ 1.732 0.4） =185.59 0.693 =267.82A 則電纜的經濟截面為： Sj =Ig 最大負荷電流 /Jj 經濟電流密度 =267.82/2.25=11

47、9.03mm2 選擇 YJV 42 型礦用阻然交聯(lián)聚乙烯絕緣護套粗鋼絲鎧裝銅芯電 力電纜。 （2）按長時允許電流校驗電纜截面 由表查得型 YJV 42－3150mm2 電纜的長時允許電流為 326A，大 于 267.82A，符合要求。 （ 3）按電壓損失校驗 配電線路允許電壓損失為 5%，即： ⊿ Uy 允許電壓損失 =4000.05=20V 22 北京金潤德工程技術有限公司 遷西縣漁戶寨福珍全六順礦業(yè)有限公司漁戶寨鐵礦青山口采

48、區(qū) （梅家峪任志峰采區(qū)）初步設計 (修改版) 線路實際電壓損失為： 取 cosφ為 0.81，電纜長度 400m，電導率為 48.6 ⊿ U 實際電壓損失 =30.5I R cos φ =30.5I g 最大負荷電流 L 電纜長度 /(D 電導率 S 選擇的 經濟截面 ) cosφ =1.732 267.82 3260.81/(48.6 150) =16.80V <⊿ Uy＝20 V 線路壓降符合要求。 沿井筒敷設的所有電纜， 控制線路、信號線路，均采用鋼絲鎧裝 電纜固定敷設。 各中段水平巷道， 以上線路

49、均采用鎧裝電纜， 沿巷道 壁吊掛敷設。 6.2.4 供電設備選擇表 23 北京金潤德工程技術有限公司 遷西縣漁戶寨福珍全六順礦業(yè)有限公司漁戶寨鐵礦青山口采區(qū) （梅家峪任志峰采區(qū)）初步設計 (修改版) 表 6-2：供電設備一覽表 序 設備名稱 規(guī)格型號 單位 數量 備注 號 1

50、變壓器 S9-630/10-0.4 臺 1 2 隔離變壓器 SG-200 臺 1 3 隔離開關 RW-10/50 臺 1 4 隔離開關 GN6-0.4/600 臺 2 5 熔斷器 RN1-75/50 臺 1 6 開關柜 KYX-160/5 臺 3 7 饋電開關 BKD-400 臺 1 8 饋電開關 BKD-160 臺 1 9 電容器 BW0.4-24-3 只 4 10 鋼絲鎧裝電纜 YJV 423150mm2 m 400 2

51、條 6.3接地及漏電保護 6.3.1 地面電氣設備的保護接地 a．入井電源為中性點嚴禁接地系統(tǒng)。 b．礦井地面所有 380v 供電系統(tǒng)為中性點接地系統(tǒng)。 c．井上電氣設備，共用保護接地裝置，接地裝置的接地電阻不 大于 4 歐。 d．井上電氣設備，均設有過電壓保護設備進行過電壓保護。 e．在配電室室外設有主接地極，形式為放射型。 24 北京金潤德工程技術有限公司 遷西縣漁戶寨福珍全六順礦業(yè)有限公司漁戶寨鐵礦青山口采區(qū) （梅家峪任志峰采區(qū)）初步設計 (修改版) 6.3.2 井下保

52、護接地 根據《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》 要求，36V 以上和由于絕緣損 害可能帶有危險電壓的電器設備的金屬外殼、 構架等都必須有保護接 地。所有電器設備的保護接地裝置和局部接地裝置， 都應同井下主接 地極接成總網， 并且接地網上任一保護接地側的接地電阻不得超過 2 歐姆。 井下主接地極選用鋼性耐腐蝕的鋼板，面積不小于 0.75m2，厚 度不小于 5mm，分別裝在水溝內，與各個接地干線并接在一起。 6.3.3 地面避雷針的設置 a．地面 10KV 配電室外設有避雷針，壓風機房、井架以及高層 建筑等

53、均應設避雷針。 b．避雷針接地保護與工作接地極必須分開即為形成獨立系統(tǒng)。 6.4礦山通信及信號 根據《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》 規(guī)定，該礦地表調度室至井下各中段采區(qū)、馬頭門、井下車場、主要泵房等，設有 20 門的 Hicom 型程控交換機作為該礦井通訊系統(tǒng)。 礦井通訊采用 HUYA 322020.8 礦用通信電纜， 電纜線路分設兩 條通訊電纜，一條沿主井敷設至井底車場后進行分配， 另一條沿風井及天井敷設至井底車場后進行分配， 井下工作面、 變電點、水泵房等處設調度用戶， 兩條線路任何一條通訊電纜發(fā)生故障， 另一條通訊電纜的容量均能擔負井下各通訊

54、終端的通訊能力。調度用戶采用防水、防塵、防腐的本安型電話分機。 25 北京金潤德工程技術有限公司 遷西縣漁戶寨福珍全六順礦業(yè)有限公司漁戶寨鐵礦青山口采區(qū) （梅家峪任志峰采區(qū)）初步設計 (修改版) 嗣后充填采礦法 26 北京金潤德工程技術有限公司