黃書吉
(百色百礦集團(tuán)有限公司 廣西百色 533000)
淺談中小型機(jī)械化礦井中的機(jī)電建設(shè)
黃書吉
(百色百礦集團(tuán)有限公司 廣西百色 533000)
“機(jī)械化”這個(gè)詞已是各礦井建設(shè)和改造的必備詞了,因?yàn)槊磕旮鞯胤郊罢紩?huì)將產(chǎn)能低、存在安全風(fēng)險(xiǎn)隱患的礦井進(jìn)行整合整改。然而機(jī)械化礦井的核心內(nèi)容必然是機(jī)電項(xiàng)目的安裝、布局和使用。本文就談?wù)剻C(jī)械化型中小型煤礦的機(jī)電建設(shè)。本文通過介紹那荷煤礦機(jī)械化礦井建設(shè)中機(jī)電建設(shè)上取得一些成功和大家分享。
機(jī)械化礦井;機(jī)電;系統(tǒng);布局
(1)那荷礦位于百色煤田向斜南翼北段,南昆鐵路、南寧~百色二級(jí)公路從本礦井南側(cè)通過,為礦區(qū)主要交通干線,距南寧270km,距百色城區(qū)3.5km;南寧~百色高速公路從礦區(qū)南部通過,另外,右江從本井田南面不遠(yuǎn)自西向東流過。礦井交通較為方便。礦井采用斜井開拓,煤層平均傾角=10°。
本井田可采煤層自下而上為B煤和C煤,B煤平均厚度1.86m,C煤平均厚度2.1m,平均層間距約58m。礦井總資源量938.51萬(wàn)t,其中C煤層資源量為418.18萬(wàn)t,B煤層520.33萬(wàn)t,礦井采用主、副、風(fēng)三個(gè)斜井開拓,主斜井(機(jī)軌合一):裝備帶式輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭,另設(shè)絞車擔(dān)負(fù)礦井提升矸石,下放材料、設(shè)備等任務(wù),在鐵軌上方設(shè)有架空乘人裝置,并敷設(shè)下井電纜、灑水管路,兼作進(jìn)風(fēng)。副斜井:設(shè)行人臺(tái)階,作為礦井安全出口,每隔40m設(shè)置一個(gè)深1.0m的躲避硐。
(2)采區(qū)風(fēng)井:擔(dān)負(fù)全礦的回風(fēng),兼作礦井安全出口。
(3)本礦采用抽出式通風(fēng)方式,綜采回采工藝。
(4)礦井的地面主要有生產(chǎn)設(shè)施、生活設(shè)施等,同時(shí)有有生產(chǎn)系統(tǒng),提升系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、供水系統(tǒng),壓風(fēng)系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)控系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)。已具備機(jī)械化開采能力。
2.1 提升、運(yùn)輸系統(tǒng)
主斜井裝備了皮帶運(yùn)輸提升煤炭。主斜井斜長(zhǎng)686m,傾角21°,采用皮帶機(jī)運(yùn)輸提升。選用DTL型帶式輸送機(jī),輸送帶寬度B=800mm,輸送帶規(guī)格為ST2000,長(zhǎng)度L=686m,帶速V=3.15m/s,運(yùn)能Q=351t/h,配用電動(dòng)機(jī)功率P=500kW,傳動(dòng)滾筒直徑D=1000mm,拉緊裝置合力T=13.25kN,拉緊行程l=4m。
主斜井裝備絞車,提升矸石、下放設(shè)備及物料。礦車選用1t固定箱式礦車,自重375kg,載矸1000kg,最大件重量6500kg,提矸5車。
絞車采用礦井現(xiàn)有的2JK-2000-20型提升機(jī),卷筒直徑2000mm,卷筒寬度1000mm,最大靜張力60kN,最大提升速度3.5m/s;配套280kW電動(dòng)機(jī)額定電壓0.69kV,過負(fù)荷系數(shù)1.9。鋼絲繩采用準(zhǔn)24.5-6×19,提升時(shí)安全系數(shù)為6.94。絞車安裝了下列保護(hù)裝置:①防過卷保護(hù);②防過速保護(hù);③過負(fù)荷和欠電壓保護(hù);④限速保護(hù);⑤深度指示器失效保護(hù);⑥閘瓦間隙保護(hù);⑦減速功能保護(hù);⑧錯(cuò)向保護(hù);⑨松繩保護(hù)。
主斜井提升設(shè)備(架空乘人裝置)選用型號(hào)為RJY37-45/1000型,最大運(yùn)行速度1.2m/s,每小時(shí)最大運(yùn)送人員能力為200人/h;配套電機(jī)型號(hào)YB2-250M-6,額定功率45kW,額定電壓660V,轉(zhuǎn)速980r/mim,過負(fù)荷系數(shù)2.1。
2.2 皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)
井下煤流系統(tǒng)由膠帶運(yùn)輸機(jī)組成。礦井生產(chǎn)期間C102工作面原煤通過4號(hào)皮帶機(jī)→3號(hào)皮帶機(jī)→2號(hào)皮帶機(jī)→1號(hào)皮帶機(jī)→地面煤場(chǎng)。(3、4、)號(hào)膠帶運(yùn)輸機(jī)為DTS80/2×40型帶式輸送機(jī),膠帶寬800mm、其中3號(hào)帶速為3.15m/s,4號(hào)為帶速為2m/s運(yùn)量350t/h,選用800S×800mm型阻燃膠帶,裝配兩臺(tái)YBS-40型660V、40kW電動(dòng)機(jī)。實(shí)現(xiàn)了跑偏,速度、煙霧、溫度、防滑等保護(hù)。1號(hào)膠帶運(yùn)輸機(jī)為YDB37-2-630×800型帶式輸送機(jī),膠帶寬800mm、帶速2.0m/s、運(yùn)量250t/h,選用800S×800mm型阻燃膠帶,裝配1臺(tái)37kW電動(dòng)滾筒。實(shí)現(xiàn)跑偏、速度、煙霧、溫度、防滑等保護(hù)。2號(hào)膠帶運(yùn)輸機(jī)為DTL80/35/500型帶式輸送機(jī)。ST2000阻燃鋼絲繩芯膠帶,帶寬800mm、帶速0-3.25m/s(變頻調(diào)速),裝配1臺(tái)YBPT-4506-4型10kV、500kW電動(dòng)機(jī),采用RNHV-A10/315~2000高壓變頻起動(dòng)設(shè)備。實(shí)現(xiàn)跑偏保護(hù),超溫自動(dòng)、斷帶保護(hù),速度、煙霧、溫度、防滑、防撕裂保護(hù)。
運(yùn)矸系統(tǒng):出矸點(diǎn)→進(jìn)風(fēng)巷或回風(fēng)巷→采區(qū)皮帶上下山→-9m井底車場(chǎng)→由主斜井絞車升至地面。
運(yùn)料系統(tǒng):主斜井絞車→-9m井底車場(chǎng)→回風(fēng)上山→中部車場(chǎng)→各用料點(diǎn)。
2.3 排水系統(tǒng)
采用固定式單級(jí)排水方式,副井井底附近建有中央泵房及水倉(cāng),中央泵房安裝有MD85-45×6型水泵3臺(tái),水泵配YB2-315S-2,132kW電機(jī)。水泵揚(yáng)程300m,額定流量100m3/h。沿主斜井敷設(shè)DN200mm型無(wú)縫鋼管2趟,建有主、副水倉(cāng)各一個(gè),水倉(cāng)總?cè)萘?200m3。
吸水管選D200×6型無(wú)縫鋼管,排水管選D200×6型無(wú)縫鋼管滿足要求。排水管道二趟,正常涌水量和最大涌水量時(shí)均為一趟工作,一趟備用,平時(shí)二趟管路交替使用。中央泵房的兩個(gè)出口均設(shè)置有既能防水又能防火的密閉門。泵房和水倉(cāng)的連接通道,設(shè)置有可靠的控制閘閥。主泵房有二個(gè)安全出口,一個(gè)通向一水平運(yùn)輸大巷,另一個(gè)通向風(fēng)井,與井底車場(chǎng)高差在7m以上,主泵房及配電所地面標(biāo)高高于大巷標(biāo)高0.5m。由于工作面涌水量小,皮帶下山(10°)下部水倉(cāng)設(shè)潛水泵兩臺(tái)(一用一備),水泵型號(hào)為BQW12-80-7.5型,流量12m3/h,揚(yáng)程80m,功率7.5kW,設(shè)排水管DN50一趟。
2.4 供電系統(tǒng)
供電系統(tǒng)主要由地面35kV變電所、地面供電系統(tǒng)、井下中央變電所、井下臨時(shí)變電所供電系統(tǒng)組成。
地面35kV變電所:變電所兩回路電源分別引自百色澄碧河電廠606那荷礦專線和百色工業(yè)園(六塘電站)10kV線路。安裝2臺(tái)S11-3150/35/10型油式變壓器。礦井35/10kV變電所10kV配電室配出13回高壓饋電線路,均為電纜出線。其中電源進(jìn)線2回,主井提升機(jī)、皮帶機(jī)1回,下井2回,通風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)2回,電容器2回,1#、2#變壓器各1回,聯(lián)絡(luò)柜1回,備用柜1回。變電所室外設(shè)施防雷保護(hù):在變電所間室外設(shè)施側(cè)裝設(shè)凈高為30m的避雷針三根。變電所建筑物防雷保護(hù):建筑物屋頂設(shè)準(zhǔn)10圓鋼避雷帶,避雷接地與變電所總接地網(wǎng)連接。地面供電:包括風(fēng)井變電所、地面低壓室、風(fēng)機(jī)房高壓室,風(fēng)機(jī)房采用雙回路供電。風(fēng)機(jī)房變電所主要負(fù)責(zé)向空壓機(jī)、主扇風(fēng)機(jī)負(fù)荷供電;地面低壓室主要負(fù)責(zé)向礦井綜合樓、空氣能熱水器、主提升絞車、皮帶機(jī)、維修車間等負(fù)荷供電。
井下供電:井下中央變電所主要向主排水泵、百會(huì)隊(duì)、四中隊(duì)、井底車場(chǎng)皮帶機(jī)等處設(shè)備供電。該變電所的兩路10kV電源經(jīng)主井引自地面35kV變電所兩段35kV母線,電纜采用MYJV22-610kV-3X70型電力電纜,長(zhǎng)度1000m。變電所內(nèi)安裝PJG9L-400/10Y型高壓開關(guān)9臺(tái)、KJZ16-400型礦用隔爆型饋電開關(guān)9臺(tái)、KBSG-400/10/0.69型變壓器2臺(tái)、KBSGZY-1000/10/1.14型移動(dòng)變電站1臺(tái)、KBSGZY-400/10/0.69型移動(dòng)變電站1臺(tái)。在接地網(wǎng)任意保護(hù)接地點(diǎn)測(cè)的接地電阻均小于2Ω。
井下臨時(shí)采區(qū)變電所主要向采區(qū)采掘工作面設(shè)備、輔助運(yùn)輸設(shè)備、膠帶運(yùn)輸設(shè)備、局部通風(fēng)設(shè)備等供電。該變電所的一路電源經(jīng)副井引自地面風(fēng)井變電所10kV母線,電源電纜采用MYJV2210kV3×70型電力電纜,長(zhǎng)度500m。二路引自中央變電所。變電所內(nèi)安裝PJG-400/10Y型高壓開關(guān)10臺(tái)、KBSG-400/10型干式變壓器1臺(tái),KBSGZY-400/10/,1.14型移動(dòng)變電站4臺(tái),KBSGZY-400/10/,0.69型移動(dòng)變電站2臺(tái)。工作面供電系統(tǒng):B102工作面運(yùn)輸?shù)理槻燮в梢慌_(tái)KBSGZY-400/10,10/0.69變壓器供電,工作面電氣設(shè)備由兩臺(tái)KBSGZY-1000/10,1.2移動(dòng)變壓器供電,移動(dòng)變電站和控制站距切眼約100m。高壓系統(tǒng)電壓等級(jí)為10kV,工作面電氣設(shè)備的電壓等級(jí)為1140V,工作面材料道、運(yùn)輸?shù)离姎庠O(shè)備電壓為660V,照明信號(hào)電壓為127V,42V及36V為控制電壓。
2.5 通風(fēng)系統(tǒng)
主通風(fēng)系統(tǒng)安裝了兩臺(tái)型號(hào)為FBCDZ-6-№18/2×160kW型對(duì)旋軸流通風(fēng)機(jī),配套電機(jī)功率2×160kW,一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn),一臺(tái)備用;通風(fēng)機(jī)葉片安裝角度 19.2°;全壓 580Pa,靜壓 580Pa,動(dòng)壓 100Pa,電壓 660V,電流69A,軸承溫度37℃,電機(jī)溫度58℃;額定風(fēng)量(流量)為43~93m3/s;額定風(fēng)壓為2700~900Pa;通風(fēng)阻力539Pa,等積孔3.07m2。
礦井通風(fēng)方式為對(duì)角式;通風(fēng)方法為抽出式;主斜井、副斜井進(jìn)風(fēng),風(fēng)量為3557m3/min,風(fēng)井回風(fēng),風(fēng)量為3566m3/min。
2.6 壓風(fēng)系統(tǒng)
壓風(fēng)系統(tǒng)采用地面集中式供風(fēng),裝備了兩臺(tái)螺桿式空氣壓縮機(jī),型號(hào)為SE180A-8/D,公稱容積流量為30.0m3/min,額定排氣壓力0.8MPa,系統(tǒng)具備自動(dòng)運(yùn)行功能。壓風(fēng)機(jī)房由主井變電所供10kV高壓到風(fēng)井變電所供電,降壓至380V,再輸送至控制柜,由控制柜啟動(dòng)空壓機(jī)。地面、井筒及井下的主管路采用DN100×6鍍鋅管,沿副井井筒敷設(shè)。
綜上所述那荷煤礦所建設(shè)的機(jī)電系統(tǒng),已經(jīng)能滿足年產(chǎn)60萬(wàn)t的出煤量,已是機(jī)械化礦井建設(shè)的標(biāo)桿企業(yè)!
[1]那荷煤礦安全設(shè)施[S].那荷煤礦,2013,7.
[2]羅文明.煤礦機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)分析[J].機(jī)械管理開發(fā),2015,10(21):82~99.
[3]李鵬達(dá).煤礦機(jī)械化掘進(jìn)發(fā)展?fàn)顩r研究[J].科技信息,2012,11(21):414~423.
TD82
A
1004-7344(2016)04-0246-02
2016-1-19
黃書吉(1987-),男,助理工程師,??疲饕獜氖碌V井機(jī)電方面的工作。