51223综采工作面机电设备安装设计

51223综采工作面机电设备安装设计
一、工作面概况：
1、工作面位置：51223综采工作面北为F14断层，南为F15断层，东为未采区，西为原观家峪采空区，下部为15#煤采空区。

2、切眼及顺槽：
L4灰岩，厚度为4.47m。

底板情况：直接底为砂质泥岩，厚度为1.38m，老底为中粒砂岩，厚度为0.94m。

二、机电设备安装说明
1、概述：
轨道顺槽设备：一部JD-25型绞车、一部JD-40型绞车、一部双速绞车。

运输顺槽设备：一部SDJ-80皮带、一部SZB730/75转载机、一部P-75破碎机、一台潜水泵、一套乳化液泵站、一套喷雾泵站、三部JD-25绞车。

工作面设备：一台MG-160/375采煤机、一部SGZ-630/220刮板输送机、液压支架101架。

2、设备的运输路线：
轨道顺槽设备：由地面装车经柳树渠副井→750南大巷→512-509轨道斜坡→512轨道上山下部车场→512轨道上山→512北翼轨道上山→51223材料车场→51223轨道顺槽
工作面设备：由51224装车→512北翼轨道上山→51223材料车场→51223轨道顺槽→51223工作面（除刮板输送机）
运输顺槽设备：由51224装车→512北翼轨道上山→51223运输车场→51223运输顺槽
3、设备的运输方法：
⑴设备在运输时，要根据周围的现状及巷道布置状况，结合设备的尺寸大小，选择合适的运输方式。

运输时，对运输车辆按各个设备的安装顺序进行编号，各个设备车辆的先后顺序为：运输顺槽①转载机；②破碎机；
③皮带输送机，轨道顺槽①刮板输送机机头；②刮板机机头过度支架；③中部支架；④刮板机机头尾过度支架；⑤采煤机；⑥刮板输送机机尾。

⑵采煤机、皮带输送机、转载机、破碎机均采用解体方式装平板车运输，电气设备验收合格发入井合格证后包装好和小件采用装吨车运输。

4、排水系统：
安装期间两巷排水系统：在运输顺槽下帮侧吊挂2寸水管，将水排到512轨道上山排水沟，流至512-509轨道斜坡排水沟将水排出。

5、防尘系统及供水施救系统：
为满足工作面的洒水灭尘及供水施救系统建设要求，需吊挂静压水管路，取水源来自大巷的6寸静压水管，运输顺槽用2寸静压水管，并按供水施救系统建设要求，每隔50米设一个阀门和三通供运输顺槽；轨道顺槽采用2寸静压水管，每隔100米设一个阀门和三通供轨道顺槽洒水灭尘。

轨道顺槽和运输顺槽口分别安设总阀门。

其它防尘设施由通风科做出设计后由安装队进行施工。

安装期间两巷供水系统：512-509轨道斜坡静压水管→512轨道上山静压水管→512北翼轨道上山静压水管→51223两巷。

6、在工作面安装压风自救系统管路，压风管采用2寸管路，安装位置在工作面回风巷（轨道顺槽）在距安全出口以外25－40m范围内设置一组压风三通阀门装置，回风巷（轨道顺槽）有人固定作业地点安装一组压风三通阀门装置；进风巷（运输顺槽）在安全出口以外50－100m范围内设置一组压风三通阀门装置。

三、机电设备安装方案：
轨道顺槽按要求铺设轨道完毕后，根据绞车设计要求，先打好绞车底座，再安装绞车及所用的一切信号，完成经验收后方可进入大型设备的运输和安装阶段。

工作面设备在安装时，设备的运输顺序取决于安装顺序。

具体安装顺序，轨道顺槽：刮板机机头→刮板机中间部分→刮板机机头过度支架→中间架→刮板机机尾过度支架→机组→刮板机机尾→全线试运转，运输顺槽：转载机→破碎机→皮带输送机。

轨道顺槽和运输顺槽设备安装可同步进行。

四、机电设备安装要求：
1、照明、通信、信号：
⑴工作面支架每隔6架安设一盏支架灯，共计17盏。

轨道顺槽每隔20米安设一盏节能灯，每部绞车顶部安设一盏节能灯，共计19盏。

运输顺槽每隔20米安设一盏节能灯，每部绞车顶部安设一盏节能灯，共计17盏。

电源接至照明综保，照明综保在两巷口各设置1台。

⑵每部绞车都设有声光信号系统进行联系。

皮带输送机机头与工作面刮板输送机机头均安装扩播电话和打点器进行联系。

⑶工作面每隔10架支架安设一部扩播电话，皮带机机头、转载机机头安装扩播电话进行联系，共13部
2、管路和电缆吊挂：
⑴管子运送到安装地点后，首先应沿吊挂路线将管子逐节排开，同时对管子进行逐节检查，并符合下列要求：①不得有裂纹，法兰盘对接处平
整，不得有破损现象。

②弯曲度每米不超过。

⑵轨道顺槽和运输顺槽管路采用最上部管子用托钩固定，下部管子用“C”形铁钩与上部管子进行连接。

⑶紧固螺栓时应对称进行，用力要均匀，不可用力过猛，所用工具要合适。

⑷管路安装要平直，尽可能在统一高度上，上下管路要平行，并且间距要一致，三通及阀门安装严格按矿井压风自救，供水施救系统建设标准安装。

⑸管路安装完毕必须进行供、排水试验，无漏水、渗水等现象后方可交接。

⑹电缆的悬挂全部使用电缆钩，电缆钩间距1m，且必须上拉钢绞线，
下拉铁丝的方式固定。

⑺两巷内多根电缆平行敷设时，高低压电缆相互的间距不得小于
100mm，相同电压等级的电缆间距不得小于50mm，吊挂顺序从上至下由低压
到高压，由细到粗。

⑻四小线和动力电缆吊挂于巷道同一侧，做到“一钩一线”。

接线盒
吊挂方向一致，橡胶接线套粗口朝电源方向。

⑼照明吊挂于巷道顶中部，照明灯间距：车场内10m，顺槽内20m。

⑽电缆吊钩边缘与底板距离最低不得小于，距顶100mm。

3、设备安装：
⑴皮带输送机的安装：
①机头架距巷道顶板须≥。

机头、机尾及中间架要垫平、稳，且牢固可靠。

②零部件完好、齐全、紧固，符合《煤矿矿井机电设备完好标准》要求。

③安装时，结合面要清洁干净，碰伤的结合面必须进行处理，相互之间不留间隙，不合格的零部件及时更换。

④皮带铆口的穿针长度符合要求，两端打弯。

⑤皮带松紧应适宜,皮带安装要平直，尽可能在一条直线上。

皮带机上下托辊齐全，机尾安装牢固可靠，缓冲托辊齐全。

机尾架3道。

⑵刮板输送机的安装：
①机头必须摆好放正，稳固垫实，各紧固件齐全、完整。

②中部槽的铺设要平、稳、直，铺设方向必须正确。

③挡煤板与槽帮之间要靠紧无缝隙；电缆架与槽帮之间要靠紧无缝隙。

④圆环链焊口不得朝向中板，不得扭链。

长度不得超限，两条链长度
必须相等，刮板的方向不得装反，垂直方向连接刮板的螺栓头部必须朝向中板。

⑤沿刮板输送机安装的信号装置要符合规定要求。

⑶转载机的安装：
①转载机与胶带输送机必须在同一中线上，要求接煤良好，畅通无阻。

②转载机各槽要对严、对好，各连接件螺栓牢固齐全。

③链条不得存在扭环现象，松紧应适度，松环不得大于2环。

④油质和油量符合要求。

⑤各传动部位转动灵活，无挤卡现象。

⑥润滑油路畅通，注油嘴齐全，各润滑部位均按要求注入润滑油。

⑶电气设备；
①所有磁力启动器及照明综保均按标准上架；
②运输顺槽千伏级开关均上供电列车；
③五小电气设备必须按标准上牌板，悬挂整齐。

⑷乳化液泵、喷雾泵均按标准安装。

⑸所有机电设备投入运行前，漏电、接地、过流保护必须齐全、灵敏，否则设备严禁投入运行。

⑹所有机电设备投入运行前，必须经机运科防爆检查组检查合格后，方可试送电。

否则，设备严禁投入运行。

⑺本工作面的机电设备安装按《煤矿工人安全技术操作规程》、《煤矿安全规程》、《机电设备完好标准》、《机电质量标准化》和本设计执行。

五、辅助运输系统
一、概况：512轨道上山有两部JD-25型绞车和512北翼轨道上山一部55KW绞车服务于51223综采工作面，为满足运送综采工作面机电设备的要求，根据现场情况，在轨道顺槽安设JD-25绞车一部、JD-40绞车一部、JSDB-16绞车一部，所提升设备主要有采煤机、液压支架、刮板机等设备，运输顺槽安设三部JD-25绞车。

⑴每一部绞车所在的巷道必须由地测科挂出安车中心线，并且在绞车安装地点明显标出。

⑵每一部绞车安装位置的基础正上方必须有专用与吊安绞车的起重
锚杆，并且数量不少于2个。

⑶绞车安装位置的锚杆必须牢固可靠，不得有漏煤、漏矸现象。

如果有隐患，待排除隐患后方可施工。

⑷绞车安装前必须由专业人员检查绞车及钢丝绳是否完好，确认完好后方可安装。

⑸在轨道顺槽和运输顺槽的车场和变坡点安要求设置相应的阻（挡）车器。

四、安装基础要求：
JSDB-16型绞车：提升最大坡度为12°
（1）钢丝绳最大静张力计算：
M= 9400Kg （液压支架）
F= M（sinβ+f1×cosβ）g+ mpL（sinβ+f2×cosβ）g
查表得：f1= f2= mp=m L=145m
β=12° sin12°= cos12°= QP=475000N
F=9400×（+×）×10+×145×（+×）×10
=+=＜160000N 符合要求
(2) 根据φ24.5mm钢丝绳安全系数计算：
ma=QP÷[M（sinβ+f1×cosβ）g+ mpL（sinβ+f2×cosβ）g]
=475000÷[9400×（+×）×10
+×145×（+×）×10]
=475000÷=＞符合要求
故使用JSDB-16绞车满足51223工作面的提升要求。

JD-25型绞车：提升最大坡度为8°
（1）钢丝绳最大静张力计算：
M= 9400Kg （液压支架）
F= M（sinβ+f1×cosβ）g+ mpL（sinβ+f2×cosβ）g
查表得：f1= f2= mp=m L=40m
β=8° sin8°= cos8°= QP=245500N
F=9400×（+×）×10+×40×（+×）×10
=+=＜180000N 符合要求
(2) 根据φ18.5mm钢丝绳安全系数计算：
ma=QP÷[M（sinβ+f1×cosβ）g+ mpL（sinβ+f2×cosβ）g]
=245500÷[9400×（+×）×10
+×16×（+×）×10]
=245500÷=＞符合要求
故使用JD-25型绞车满足51223运输顺槽的提升要求。

JD-40型绞车：提升最大坡度为5°
（1）钢丝绳最大静张力计算：
M= 9400Kg （液压支架）
F= M（sinβ+f1×cosβ）g+ mpL（sinβ+f2×cosβ）g
查表得：f1= f2= mp=m L=300m
β=5° sin5°= cos5°= QP=245500N
F=9400×（+×）×10+×300×（+×）×10
=+=＜300000N 符合要求
(2) 根据φ21.5mm钢丝绳安全系数计算：
ma=QP÷[M（sinβ+f1×cosβ）g+ mpL（sinβ+f2×cosβ）g]
=245500÷[9400×（+×）×10
+×16×（+×）×10]
=245500÷=＞符合要求
故使用JD-40型绞车满足51223轨道顺槽的提升要求。

4、绞车钢丝绳
JD-25型绞车使用6"钢丝绳（18.5mm,6×19丝）。

JD-40型绞车使用7"钢丝绳（21.5mm,6×19丝）。

JSDB-16绞车使用1寸钢丝绳（24.5mm,6×19丝）。

绞车采用打地锚螺丝基础压木固定，基本尺寸由机运科提供。

六、供电系统：
1、供电路径：
⑴该工作面的供电系统:由51223配电点KBSGZY—1250/6移动变电站向乳化液泵站、喷雾泵站、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机供电。

供电电压为1140V。

1140V供电线路：51223配电点→51223运输顺槽（51223工作面）
⑵轨道顺槽、运输顺槽辅助运输系统电源由512北翼轨道上山KBSG—315/6移变供给主要设备有：皮带输送机、绞车、潜水泵、照明。

供电电压为660V。

轨道顺槽、运输顺槽660V供电线路：512北翼轨道上山配电点→51223运输顺槽（51223轨道顺槽）
⑴根据1140V 的用电设备负荷统计，可得： S b = Kde ×∑P N /cos φ=[×1020]÷=816KW
所以选用一台KBSGZY －1250/6移动变压器，即可满足需用。

⑵根据660V 的用电设备负荷统计，可得： S b = Kde ×∑P N /cos φ=[×]÷=
所以轨道顺槽、运输顺槽使用KBSG －315/6移动变压器，即可满足需用。

4、电缆的选取： ⑴、低压电缆： ①电缆型号的选择：
1140V 设备必须使用分相屏蔽不延燃橡套电缆，即MYP 、MCP （采煤机）。

660V 设备使用橡套电缆，即MY 。

②电缆截面： 660V 供电系统：
A 、运输顺槽（辅助运输系统）：
Φ
⨯⨯⨯⨯=
∑cos 3103
Ue Kx p Ig =（××103）÷（×660×）=110.01A
所以选用25mm 2电缆，载流量为113A>。

B 、轨道顺槽（辅助运输系统）：
Φ
⨯⨯⨯⨯=
∑cos 310
3
Ue Kx p Ig =（102××103）÷（×660×）=71.4A
所以选用50mm 2电缆，载流量为173A>。

C 、660V 供电系统：
Φ
⨯⨯⨯⨯=
∑cos 3103
Ue Kx p Ig =（××103）÷（×660×）=181.4A
所以选用50mm 2电缆，载流量为214A> ⑵高压电缆：（KBSGZY —1250/6移变所带负荷为1020KW ） N de ca p K P ∑⨯==×1020=714KW
Φ=cos /ca ca P S =÷=1020KW
U S I ca ca 3/==1020÷（⨯）=98.1A
查表得：95mm 2矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆的载流量273A>98.1A ，
即可满足要求。

A 、组合开关：
Φ
⨯⨯⨯⨯=
∑cos 3103
Ue Kx p Ig =（650××103）÷（×1140×）=263.4A
所以选用95mm 2电缆，载流量为273A>。

B 、1#软起动开关：
Φ
⨯⨯⨯⨯=
∑cos 3103
Ue Kx p Ig =（110××103）÷（×1140×）=44.6A
所以选用35mm 2电缆，载流量为 138A >。

2#软起动开关：
Φ
⨯⨯⨯⨯=
∑cos 3103
Ue Kx p Ig =（110××103）÷（×1140×）=44.6A
所以选用35mm 2电缆，载流量为 138A >。

3#QBZ —120开关：
Φ
⨯⨯⨯⨯=
∑cos 3103
Ue Kx p Ig =（75××103）÷（×1140×）=30.4A
所以选用35mm 2电缆，载流量为 138A >。

4#QBZ —120开关：
Φ
⨯⨯⨯⨯=
∑cos 3103
Ue Kx p Ig =（75××103）÷（×1140×）=60.7A
所以选用35mm 2电缆，载流量为 138A >。

C 、采煤机：
Ig=P ×=375×=251A
所以采煤机选用电缆3×70mm 2电缆，载流量为273A >251A 。

5、工作面供电系统与低压电气设备的整定，电缆长度与截面：
(1)工作面供电系统见附图；
(2)参照供电系统图，如图中所示，各短路点短路电流为：
6、开关的整定及校验。