设备选型设计基本原则

1.3、 1.3、电机功率校核 主动链轮的牵引力 W0=1.1×1.1（Wzh/+ WK/） 电机功率 No=1.17 W0V/(102η) 此处取电机功率备用系数为1.17 电机传动效率为0.8 所选电机功率＞No，符合要求。
2、转载机运输能力计算(计算方法同上) 转载机运输能力计算(计算方法同上) 3、皮带机运输能力计算 皮带机基础数据： 原煤容重γ=0.9t/m3 γ=0.9t/m3； 皮带机基础数据：Q、v；原煤容重γ=0.9t/m3； 动堆积角ρ=30 ρ=30° 倾角β 运距L 带宽B 动堆积角ρ=30°；倾角β；运距L；带宽B；围包 传动原理图如图所示） 角α（传动原理图如图所示）
3.2.2.1.1、求干线、支线电缆的电源损失 DU=PekflZ133/DUeSZh ⊿U=∑PELBS103/UERSCAMS 面 式中RSC＝42、5 AMS＝电缆截
3.2.2.1.2、求变压器的电源损失 △UB=△UB%×U2NT/100=S/SE×(UR%×COSФ+UX%×SinФ)×U2 NT/100 3.2.2.1.3、 对于特别远的电动机，可只供应90%的额定电压. 3.2.2.2、按长时允许电流校验干线电缆截面
二．提升、运输系统
1．绘制提升、运输系统示意图: 2.运输路线：确定最佳运输线路。 3.核实运输量:矸石、材料、设备运输量及最大件重量。 4.确定沿途每一条大巷、每一条轨道提升运输方式 5.选择提升运输设备 6.提升运输能力校验 ①大巷、平巷架线电机车、电瓶车运输能力 ②原有绞车提升能力(以斜井为例),校核步骤如下:
3.2.2 阻力计算 (1)重段阻力计算 W7-8=ω/ (q+qd+qg/)LCOSβ+(q+qd)LSInβ (2)回空段阻力计算 W5-6=ω"(qd+qg")LCOSβ-qdLSInβ (3)按摩擦传动条件计算输送带各点张力 S2=S1 S3=KS2 S4=S3=KS2=KS1 S5=KS4=K2S1 S6=S5+W5-6=K2S1+W5-6 S7=KS6=K3S1+KW5-6 S8=S7+W7-8=K3S1+KW5-6+W7-8 S9=KS8=K4S1+K2W5-6+KW7-8 S10=S9=K4S1+K2W5-6+KW7-8 式中K=1.06 外载荷要求传动滚筒表面输出张力F/=S10-S1=S1(K4-1)+K2W5-6+KW7-8 传动滚筒所能传递的额定牵引力F= Fmax/n=S1(eua -1)/n n--摩擦力备用系数,取1.15-1.2,此处取1.17 α--胶面滚筒摩擦系数,取0.25 令F/=F得, S1 = n(K2W5-6+KW7-8)/ 〔eua -1-n(K4-1)〕 Smax=S10=K4S1+K2W5-6+KW7-8
(三)、电气设备的选择及整定计算
1、采煤机馈电开关及电磁启动器整定 （1）馈电开关整定 短路保护的实际整定值： 短路保护的实际整定值：IDz ≥IQe+ KX∑Ie 选用带有相敏保护的KBDZ-400/1140（660）Z真空馈电开关， 能识别起动电流和短路电流，可使短路整定下调40%。 灵敏校验： 灵敏校验：Kr=Id(2)/IDz， 查表Id(2) 满足要求。 （2）电磁启动器整定：IGz ＝Ie， 电磁启动器整定： 式中： 式中：IGz ---过载整定值 灵敏校验： 灵敏校验：Kr = Id(2)/ IDz ＞1.2 IDz ＝8 IGz IDz---短路整定值 满足要求。
四.供电系统
矿井高压供电设计原则：双回路电源，一用一备，当任一 矿井高压供电设计原则：双回路电源，一用一备， 回路发生供电故障时，另一回路能担负矿井全部负荷，两 回路发生供电故障时，另一回路能担负矿井全部负荷， 回路上都不得分接任何负荷。功率因数不能太低，尽量采 回路上都不得分接任何负荷。功率因数不能太低， 用无功自动补偿系统。选用真空开关及微机保护，电动操 用无功自动补偿系统。选用真空开关及微机保护， 作，以实现控制、测量、巡回监视运行、事故分析报警及 以实现控制、测量、巡回监视运行、 取样打印等现代化管理功能。重要负荷必须采用双回路供 取样打印等现代化管理功能。 电。 井下采区供电设计基本原则： 井下采区供电设计基本原则：
(二)、供电方案计算 1.变压器选择及容量校验 1.变压器选择及容量校验 移变站选择:由负荷统计表知：移变站装机容量： ∑Pe 需用系数： kx = 0 .4 + 0.6 Pe max Pe
∑
变压器的计算容量为： , 根据计算选择移变站.
S
max
=
=
Kx Cos
∑
ψ
Pe
pj
2、确定电缆的型号和长度 根据电缆型号的确定原则及实际情况，选择电缆的型号如 下： 工作面移变的高压电缆，选用YJV22型高压屏蔽电缆；660V 用电设备选用MY-0.38/0.66型矿用电缆；1140v电缆选用 MYP-0.66/1.14型矿用电缆。 根据电缆长度的确定原则，选用高压电缆长度等于测量巷 道实际距离乘以1.05～1.1的系数，低压电缆等于实际巷道 距离乘以1.1～1.25的系数。
③新绞车选型设计：按工作制度330天／年，日工作16小 时，确定提升速度、提升方式，将年提升量换算成每钩提 升量，选定钢丝绳后，再选提升机。 ④回风巷对拉绞车校验 （1）、钢丝绳校验。 （2）、电机功率校验 P=FCVm∮/1000n ⑤切眼回柱绞车提升能力校验 钢丝绳符合要求。 回柱绞车额定最大牵引力大于Fmax：回柱机提升能力满足 要求。
A.矿井地面主变压器电压损失 △UB=△UB%×U2NT/100=S/SE×(UR%×COSФ+UX%×Si nФ)×U2NT/100 式中:S—主变计算负荷容量 SE--主变额定容量 ⊿UB%--主变压器电压损失的百分数 UR%--主变压器的电阻压降百分数=⊿P×100/ SE, ⊿P—主变的短路损耗KW UX%--主变的电感压降百分数 UX%=
（1）基本参数： 绞车型号： 滚筒直径： 提升运行斜长Ls 巷道倾角：α 提升运行阻力系数f1=0.015 钢丝绳运行阻力系数f2=0.2 钢丝绳型号：
（2）钢丝绳安全系数计算 最大静载荷： Fmax=mg(Sinα+f1Cosα)+PLc(Sinα+f2Cosα) 钢丝绳安全系数：m=Fs/Fmax 符合《煤矿安全规程》第401条：单绳缠绕式提升装置升降 人员和物料规定，混合提升时，升降物料时钢丝绳安全系 数≥7.5倍，升降人员时钢丝绳安全系数≥9倍。专用升降 物料时，钢丝绳安全系数≥6.5倍，符合提升要求可以提升 。 最大静张力的计算： Fjmax=mg(Sinα+f1Cosα)+PL1(Sinα+f2Cosα)＜绞车额 定最大静张力,符合要求。 最大静张力差的计算:如果是单绳缠绕式提升机,则最大静 张力与最大静张力差相等;若双绳缠绕式提升机,则最大静 张力差计算 :Fjmax=Q(Sinα+f1Cosα)+PL(Sinα+f2Cosα)< 绞车额定 最大静张力差,符合要求。
三.运煤系统 运煤系统
（一）、运输系统概况及运输系统示意图 ）、运输系统概况及运输系统示意图 （二）、运煤系统设备选型校核： ）、运煤系统设备选型校核： 运煤系统设备选型校核 1、工作面刮板输送机运输能力计算 1.1、 1.1、货载断面积校验 刮板输送机每米载重 q=Q/(3.6v) 根据公式 q=1000Fψγ F= q/(1000ψγ) ψ--货载装满系数（取0.8） γ--货载的散集容重（取0.9吨/米3） 货载实际断面积F0﹥F满足要求
1.2、刮板运行阻力的计算： 1.2、刮板运行阻力的计算： 重段阻力计算 Wzh/= qL（ωCOSβ-SInβ）-q0L（ω/ COSβ-SInβ） =（qω+ q0ω/）LCOSβ-（q+ q0）L SInβ 空段阻力计算 WK/ = q0L（ω/ Cosβ+Sinβ） ω—煤在溜槽中的阻力系数（0.4-0.6） ω/—刮板链在溜槽中的阻力系数（0.25-0.4） q0--刮板链单位长度重量 β—刮板输送机运输倾角
[(U
D %) _(U R %) 2
2
]
B.高压电缆电压损失校验：查《煤矿电工手册》第五册公 式10-3-10 ΔU%＝PL（R0＋X0 Tgφ）/10UN2 R0、X0－电缆线路单位长度的电阻及电抗，欧/千米。 3.1.3按热稳定性校验 短路电流的周期分量稳定性I∞=Sd/√3Ucp 式中:Sd—母线的短路容量 因短路电流不衰减,假想时间等于短路器的动作时间 (0.25S) 电缆最小热稳定截面:Smin=I∞3√Tj/C 式中:C—电缆热稳定系数
7 10 6 3 2 4 1 5
8 9
3.1 带宽的校验 3.1.1根据公式 B2=Q/（KVCγ） 其中：K为货载断面系数，据ρ=30°，取K=458 C为输送机倾角系数取0.95 3.2 胶带运行阻力的计算 3.2.1有关参数计算 3.2.1有关参数计算 胶带每米载重 q=Q/3.6v, 胶带自重qd 上托辊每米线质量qg/=Gg//Lg/ 下托辊每米线质量qg"=Gg"/Lg" ω/--胶带在上托辊运行阻力系数，取0.03 ω"--胶带在下托辊运行阻力系数，取0.025
Sj=Ij/Jj，按最大长时工作电流选用电缆,大于计算值，符
3.1.2.电压损失校验 按末端电压不小于额定电压的5%计算, 末端电压不小于 6000×(1-5%)=5700V,根据实际测量情况,矿井地面主变压 器二次侧最高电压一般为6300-6700V,则允许压降为6001000V. 校核电压损失:地面主变压器电压损失△UB+地面变电站至 井下中央变电所电压损失+井下中央变电所至移变站电压损 失≤600-1000V,满足要求,否则,更换电缆.
3、电缆截面的选择 3.1 高压电缆截面的选择 向综采移变供电的高压电缆截面选择，按长时允许负荷电 流选择。 高压电缆中通过的最大工作电流：
Ij = S
max
3U
e
，
一般矿井采区年利用小时数为3000～5000，选铜芯电缆， 其经济电流密度为 J j = 2.25 合要求. ,故电缆的经济截面为：
(4)校验输送带的垂度条件 Szmin≥5(q+qd)Lt/ S7=KS6=K3S1+KW5输送带悬垂度不符合条件要求。 取S6=650Kg，用逐点计算法， (5)校验输送带强度 B--胶带宽度 m--胶带安全系数 m=BGX/ Smax＞7 皮带强度满足要求 （6）电机功率 传动滚筒总牵引力F=S10-S1+0.03（S10+S1） N0=1.17FV/（102η） 此处取电机功率备用系数为1.17 电机传动效率为0.9
3.2、低压电缆的选择 根据设备布置，设置配电点。根据所测巷道长度乘以1.15 的富余系数，算出电缆长度。另绘出综采面设备、上平巷 设备、下平巷运输设备供电示意图。 低压电缆选择时，负荷线按电动机额定电流选择，干线电 缆按满足正常工作电压损失要求选电缆截面，按允许长时 电流、满足电动机起动要求、保护灵敏度达到要求校验电 缆截面。 3.2.1、选择负荷线。按设备额定电流选择电缆. 3.2.2、选择干线 3.2.2.1、按满足正常工作电压损失要求选择干线电缆。允 许电压损失=移变站损失+干线电缆损失+支线电缆损失<5%
煤矿机电工程技术人员培训班
机电设备选型设计基本原则
授课人： 滕广林、董ห้องสมุดไป่ตู้远
一．工作面设备：
1．采煤机：①根据煤层赋存条件，有利于提高工作 面单产，实现矿井生产的集中化，达到矿井高产高 效之目的。②依靠科技进步，采用先进采煤工艺， 提高采煤机械化水平和生产工效，降低工人劳动强 度，确保安全生产。③简化采煤工艺，减少运输环 节。④尽可能提高资源回收率。 2．运输机：一般选配套设备，必须满足运输能力要 求。 3．工作面支护设备:根据采高、煤层顶板、底板比 压，必须满足三机配套要求。
(一)、供电方案设计 1、供电方案：（1）、根据巷 道布置情况，确定移动变电站 位置，所带负荷等；（2）、确 定移变高压电源来源 2、移变站负荷统计表：
序号 设备名称 设备型号 设备地点 电动机 电压v 每台设备电 工作设 额定功率（kw) 动机数（台） 备台数 工作设备总 额定功率 （kw)
1
2 合计