过煤系地层设备配置及施工用电方案

目录

第一章设备配置方案 (1)

第一节设备配备原则及选型 (1)

第二节瓦斯隧道设备防爆 (6)

第三节防爆设备改装方案 (7)

第二章施工用电方案 (14)

第一节电力配备总体安排 (14)

第二节洞内变压器配备 (14)

第三节进洞变压器容量确定 (14)

第四节双电源系统 (16)

第五节双回路供电系统 (16)

第六节进洞10KV高压电缆选择 (16)

第七节安全用电措施及防爆措施 (17)

第八节电工安全操作规程 (19)

过煤系地层设备配置及施工用电方案

第一章设备配置方案

第一节设备配备原则及选型

隧道内瓦斯爆炸事故多是由于瓦斯浓度超限后，作业环境中存在火源或设备机械不具备防爆性能出现引起高温所致。瓦斯爆炸会造成严重的生命财产损失，但发生瓦斯爆炸必须满足瓦斯浓度（5%～16%）、引火温度（650～750℃）、氧气浓度（12%）三个条件，隧道施工中可以通过有效降低瓦斯浓度或杜绝引火高温来避免。降低瓦斯浓度的主要措施在于通风。杜绝引火高温的主要措施在于严格隧道施工管理，严禁火源，并要求隧道内作业的电气设施及机械设备具备防爆性能。《铁路瓦斯隧道技术规范》（TB10120-2002）明确规定“隧道内非瓦斯工区和低瓦斯工区的电气设备与作业机械可使用非防爆型，其行走机械严禁驶入高瓦斯工区和瓦斯突出工区；隧道内高瓦斯工区和瓦斯突出工区的电器设备和作业机械必须使用防爆型”。

1.设备配置原则

高瓦斯隧道作业设备配置的总原则是既安全又经济，因此设备配置不仅要满足防爆性能的要求，还需实现快速施工，即满足设备的先进性、稳定性、经济性和配套合理性的要求，应遵循如下原则：

1.1.本隧道施工设备配备以所确定的施工方案为依据，以满足其需要功能为目标，与准备采用的施工方法和工艺相适应，确保施工质量、安全和工期。

1.2.配备大型配套的机械化施工设备，以实现高度配套的机械化作业，良好的通风效果，达到安全、快速施工。

1.3.在生产能力方面，每种机械设备的生产能力与其他机械相匹配，并满足施工总工期的要求，机械动力性能要满足隧道的坡度、每循环工作量及施工环境的要求。

1.4.在适应性方面，所选设备能适应不同的施工方案及多种作业环境的作业要求。

1.5.在经济性方面，在保证工期要求的同时，尽量降低总的设备投入成本，并选择节能型的设备。

1.6.在通用性方面，同类机械设备应尽量采用同一厂家、同一型号设备，以加强设备的通用、互换；国产设备质量能达到要求时，尽量选用国产设备，保证设备配件充足、维修方便快捷。

1.7．本隧道采用无轨运输模式进行装运设备配套。

1.8.在防爆性能方面，根据隧道实际瓦斯浓度、高瓦斯及瓦斯突出工区长度，通风条件等具体条件综合确定。

南吕梁山隧道进口设备防爆性能分区表1-1

2.主要设备选型

2.1.开挖装碴设备：采用风动凿岩机、煤电钻钻孔，湿喷机进行喷锚初期支护。主洞装碴采用ZLM50E-5装载机二台，功率162KW。检底装碴采用日立EX120型履带式挖挖掘机二台，功率68KW。

2.2. 运输设备：洞内运输采用无轨运输，北方奔驰2529型自卸车运碴。

2.3.通风设备：110KW×2轴流风机2台分别向左右线正洞供风，30 KW射流风机在工作面进行局部通风，132KW×2防爆对旋抽出式通风机从通风竖井井口向外排风。

2.4.抽水设备：工作面采用多台2.2KW-7.5KW潜水泵将水集中于抽到集水坑和沉淀池，安装高扬程抽水机经排污管排出洞外。

2.5.混凝土设备：成品砼采用无轨运输方式，用混凝土罐车将砼运送至砼施工段，由HBT60B砼输送泵泵送入模。

2.6.变压器配备：跟随工作面500M内配备一台800KVA矿用变压器供给通风、抽水、砼施工和照明使用，通风竖井井口配备一台500KVA变压器供通风使用。

南吕梁山隧道进口左右线施工机械设备配备计划表1-2

第二节瓦斯隧道设备防爆

本隧道采用无轨运输模式，选用设备基本为通用型，以普通内燃机做动力，在瓦斯环境中作业时，产生的火花和高温容易引发瓦斯爆炸事故。为有效消除作业机械可能产生的危险高温和火花，参照《煤矿用防爆柴油机技术检验规范》和《煤矿用防爆柴油机无轨胶轮车技术检验规范》，对常规施工机械进行防爆改装。

1.煤系地段工区的电器设备、作业机械均采用防爆型，其防爆安全性能必须经过专职人员检查，确认合格后方可进洞使用。

2.煤系地段工区配备两路电源并采用双电源线路，其电源线上不得分接隧道以外的任何负载。

3.机电设备应重点检查专用供电线路、专用变压器、专用开关、瓦斯浓度超限与供电的闭锁、局扇与供电的闭锁情况。供电线路应无明接头，无接头连接不紧密或散接头，有漏电保护装置，有接地装置，电缆悬挂整齐，防护装置齐全等。

4.装载机、开挖等作业机械在操作中，机体表面温度过高时应立即停止作业。

5.瓦斯隧道使用的机电设备，在使用期间，除日常检查外，尚应按规定的周期进行检查。

表1-3 机电设备和电缆的检查周期

第三节防爆设备改装方案

一、设备防爆改型技术要求

无轨运输设备防爆改型满足以下技术要求：

1、防爆柴油机必须采用水冷却方式。

2、防爆柴油机可以使用弹簧启动器、液压启动器或压缩空气启动器。

3、在防爆柴油机运转和维修期间，有可能受到撞击的零部件，均不允许使用轻金属制造。燃油泵改换材料困难时，可采取表面喷涂不小于0.2mm厚防护层或设置钢质罩壳保护措施。含轻金属外壳的材料，按质量百分比，铝、镁和钛的含量不允许大于15%，并且钛和镁的总含量不允许大于6%。防爆柴油机及其配套的非金属材料的零部件，应采用电阻值小于1×109Ω的不燃或阻燃性材料制造。用于密封的衬垫，应使用带有金属骨架或金属包封的不燃材料制造。

4、在缸盖与机体之间隔爆结合面的有效宽度不小于9mm，平面度不大于0.15mm；进排气系统各部件之间的内部边沿到螺栓孔边沿的有效宽度不小于

9mm；隔爆结合面中含有冷却水道通孔的隔爆面，由结合面内部到水通道孔边沿的有效宽度应不小于5mm；利用杆套间隙作为隔爆面的，杆套间隙应不大于0.15mm，轴向长度应不小于25mm；喷油器与缸头得配合，其间隙应不大于