矿井压风自救系统设计方案Ⅱ

矿井压风自救系统设计Ⅱ 陕西双龙煤业开发有限责任公司 矿井压风自救系统设计方案? 审批: 总工程师: 机电副经理: 审核: 生产部: 安监部: 机电部: 通风科: 编制单位:机电技术部 编制人员:郭 峰 编制时间:2010年9月14日 陕西双龙煤业开发有限责任公司 矿井压风自救系统设计方案 根据陕西煤炭工业局(2010《93号》)关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的文件精神，为尽快落实安装矿井压风自救系统，进一步提升煤矿安全保障水平，现结合我司实际情况，经过现场测量核算，设计方案如下: 第一章 基本概况 双龙煤矿于1993年11月开始建设，于2000年2月正式投产，设计生产能力为30万吨/年，经2003年和2007年技术改造后，至今矿井核定生产能力为60万吨/年，矿井井下生产布局为“一个综合机械化采煤工作面、二个综合机械化掘进工作面、一个炮掘工作面”，生产运输系统全部实现胶带输送机运输。 第二章 依据资料 1. 风动工具的台数、型号、使用地点和距离; 2. 双龙煤业巷道布置图; 3. 地面工业广场布置图; 4. 井口及各开采水平标高; 5. 最远采区距离; 6. 井下工作人员数量; 7. 其它相关资料。 第三章 根据井下风动设备用量设计选型 1 一(使用风动工具的型号和台数: 我司使用风动工具的总体原则为:井下风动工具使用 03,11型风镐，7655型风钻及ZPC-??型喷浆机，最大同 时使用台数为?10台，所取同时系数为0.3 二(确定空压机站必须的排气量: 1.所选风动工具的型号、台数及压气消耗量的计算: nk q风动工具 工作压力耗气量总台数 同时使用iii 523p(10N/m) q(m/min) n 系数k giii 03,11型风镐 3.942 1 3 0.3 0.9 7655型风钻 4.905 3.6 6 0.5 10.8 ZPC-??型 8 3 0.5 12 2—4 喷浆机 2.因管路全长超过2Km，所以取a=1.2，a=1.15，按海拔12 标高+1101m查表得a=1.11，则空压站必须的排气量为: 3 Q= a a a?qnk123ii =1.2×1.15×1.11×(0.9+10.8+12) 3=36.3(m/min) 三、估算空压机必须的出口压力: 因我司管路0-1-2-3-5-6-10-9-14-17-F-H-J-L-N-N’标段为 最远输送距离，大约长度为4.722Km，则最大压力损失必然 发生在此趟管路上，若按经验取每1Km压降为0.5× 2 5210N/m，则压力损失为: ??p=?p+?p+?p+?p+?p+?p+?p +i0-11-22-35-66-1010-99-14?p+?p+?p +?p +?p +?p +?p=0.5×14-1717-FF-HH-JJ-LL-NN-N’ 510(0.05+0.47+0.025+0.63+0.12+0.017+0.835+0.425+0.17+0.1 7+0.17+0.17+0.17+1.3) 52 =2.361×10N/m 空压机必须的出口压力为 5 P=p+??p+0.981×10gi 5 =(4.905+2.361+0.981) ×10 52 =8.247×10N/m=0.8247MPa 根据我司井下风动设备用量及井巷实际布置情况，经以 3上计算，应选取的空压机排气量必须?36.3m/min，出口压力必须?0.9 MPa 第四章 根据井下作业人数设计选型 又根据陕西煤炭工业局(2010《93号》)关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”文件要求及公司意见，按每 3班入井70人，每人0.3 m/min新鲜空气核算，共计所需100 33×0.3=30m/min，则应选取的空压机排气量必须?30m/min。 第五章 综合选型 1、经以上两种计算结果，我司地面压风自救系统主压 3风机应选取的空压机排气量必须?36.3m/min，出口压力必须?0.9 MPa。 3 2、确定空压机的台数和型号: 根据以上计算所得的Q、P值，所选空压机的台数和型号如下: 名 称:矿用单螺杆式移动空气压缩机 型 号:DLG-250,42/1.0 数 量:二台/套(一台工作，一台备用) 电机功率:250KW 电压等级:6KV 排气压力:1.0MPa 3容积流量:42m/min 机组尺寸:3000mm×2100mm×2000mm 保护装置:按照《煤矿安全规程》和国家配置 3、压气管路的直径选择; 由公式d=20 Qii 以1-2段为例，有上述公式得d=126.49mm 1-2 查表知1-2段管路选用φ159×5无缝钢管。 其它各段管路的计算直径、选用管路规格及通过的压气量见表1 4、最后确定空压机的出口压力: 各段管路压力损失计算，以1-2段管路计算为例，其计算如下: -61.85?P=10LQ/diiii 4 -61.8552=10×470×40/0.126=0.00003432×10N/M 其它各段管路压力损失见下表1 附表1: 通过压气计算管径 选用管径 压力损失 段号 长度 量 3m/min 52mm mm 10N/m m φ159×5 1-2 470 40 126.49 0.00003419 φ108×5 2-3 25 20 89.44 0.00000072 φ108×5 2-4 25 20 89.44 0.00000072 φ108×5 3-5 630 20 89.44 0.00001798 φ108×5 4-7 630 20 89.44 0.00001798 φ108×5 5-6 25 20 89.44 0.00000072 φ108×5 6-10 120 20 89.44 0.00000343 φ108×5 7-8 30 20 89.44 0.00000086 φ108×5 8- 11 160 20 89.44 0.0000457 φ108×5 9-10 17 20 89.44 0.00000049 φ108×5 11-12 30 20 89.44 0.00000086 φ108×5 12-A 475 20 89.44 0.00001356 φ89×4 A-A’ 150 10 63.25 0.00000168 φ108×5 A-13 135 20 89.44 0.00000386 φ108×5 13-B 30 20 89.44 0.00000086 φ89×4 B-B’ 140 10 63.25 0.00000157 φ108×5 9-14 835 20 89.44 0.00002383 5 φ108×5 14-16 30 20 89.44 0.00000086 φ108×5 13-15 160 20 89.44 0.00000457 φ108×5 16-C 20 20 89.44 0.00000058 φ89×4 C-C’ 960 10 63.25 0.00001075 φ108×5 C-D 120 20 89.44 0.00000343 φ89×4 D-D’ 960 10 63.25 0.00001075 φ89×4 14-17 425 15 77.46 0.00000823 φ108×5 15-18 382 20 89.44 0.00001091 φ108×5 18-E 20 20 89.44 0.00000058 φ108×5 17-F 190 20 89.44 0.00000543 φ89×4 E-E’ 1000 10 63.25 0.00001120 φ89×4 F-F’ 1200 10 63.25 0.00001344 压风管路系统图和管路布置走向图:(见附图) 5、空气压缩机房位置 地面空压机房设置在矿工业区西北角主扇房旁边的空地上，距副斜井井口约30米，建筑面积80平方。 6、井下管路敷设安装方案: φ159×5主管路从主斜井入井，在主斜井与副井通路处分支两路，一路φ108×5管路沿+836总回风大巷逆风流方向右帮供水管路上方300mm敷设至井下回风巷道内;一路φ89×4管路继续沿+820运输大巷供水管路上方300mm敷设至井下进风巷道内;在进入各采掘顺槽时按附表1及压风管路 6 系统图和管路布置走向图进行管路安装。 管路吊挂均采用φ50扁铁加工管卡配合φ12.5钢丝绳调挂每隔3米吊挂，吊挂点打眼注锚，锚杆L=750mm。压风管路每隔100米设置一个减压阀、一个闸阀、一个紧急取风装置，紧急取风装置采用相应直径管路分出，同时在各机电硐室、井下避灾硐室等场所各设置一个减压阀、一个闸阀、一个紧急取风装置，紧急取风装置采用相应直径管路分出，便于出现灾害时紧急取风。 7、压风自救装置安装 矿井选用ZYJ(A)型压风自救装置，主要技术参数如下: 矿井一旦发生矿难后，井下工人可采用轻型呼吸面罩直接带在嘴上进行呼吸，可通过调节压力、手动调节流量、三级安装消音、过滤、排水、防尘等六种功能，还能在弹簧管范围内 7 自由活动。通过该装置输送新鲜空气，使避灾人员能长时间呼吸轻松，达到安全避灾，稳定工作情绪的目的。 具体安装要求见下: ? 在井下各个紧急避难硐室安装4组。 ? 在各采掘工作面人员工作地点根据人数确定安装数 量。 ? 在井底大巷及下乘车点各安装4组。 ? 在井下主要设备硐室各安装2组。 8、管路附属设备的设置 (1) 在采区和风动工具使用集中的地点设置分区风包和风量表、压力表等。 (2) 在总回上山、进风上山每隔500 ,600m处和管路下凹的地点设置油水分离器。 (3) 主管路每隔100m, 支管路每隔50m设置一组阀门, 以利于风动工具用风。 9、空气压缩机供电设计: 因空气压缩机装机容量为500kw，最大工作容量为250kw，结合我司先地面供电情况，按照供电可靠、改造经济要求，其供电电压等级宜采用6KV。 故其长时电流为 8 I=PKe/U3cosφ=250×0.8/(6×1.732)=20A 所以选用YJVV-6000-3×16矿用聚氯乙烯绝缘高压电22 缆，长度为400米。 在地面压缩机房内设置KYGG-(I)A矿用一般型高压开关柜3台，其中总进线柜一台(额定电流1300A)，其余2台均为出线柜(额定电流50A)，各台压缩机电源取自各出线柜，电缆选用YJVV-6000-3×16矿用聚氯乙烯绝缘高压电缆。 10、压风系统工程概算 双龙煤业井下压风系统工程概算185.6万元，其中:井巷工程工程量18m，工作量5.7万元;土建工程工程量68平方米，工作量6.5万元;安装工程2台/套，工作量107.2万元;设备购置5台，工作量70.5万元。 压风系统设备及表 预计投资 名称 规格型号 单位 数量 备注 (万元) 一台工作 2 空压机 DLG-250,42/1.0 台 一台备用 470 无缝钢管 φ159×5 米 6m/根 4089 无缝钢管 φ108×5 米 6m/根 4835 无缝钢管 φ89×4 米 6m/根 9 用于压风 200 无缝钢管 φ50 米 机冷却 DN159 158 法兰 个 DN108 1364 法兰 个 DN89 1612 法兰 个 DN150 5 闸阀 个 DN108 15 闸阀 个 DN89 20 闸阀 个 DN108 5 减压阀 个 DN89 6 减压阀 个 压风自救 15 ZYJ(A) 个 装置 油水分离 6 个 器 2M 50 橡胶垫 δ=3mm 加工皮垫 10 φ8.5mm 5000 钢丝绳 米 φ16mm 15000 圆钢 米 9m/根 500 角铁 ?50mm×50mm 米 6m/根 6000 扁铁 50mm×50mm 米 6m/根 含平垫、弹 650 螺栓 M18×75mm 套 垫及螺母 含平垫、弹 6000 螺栓 M14×50mm 套 垫及螺母 3200 花篮螺拴 300mm×M16 个 矿用聚氯 YJVV-6000-3× 400 乙烯绝缘米 16 高压电缆 矿用一般 KYGG-(I)A 100A一台 3 型高压开台 6KV 50HZ 50A两台 关柜 11