神東公司學習考察報告(機電部分)
神東公司學習考察報告(機電部分)
堿溝煤礦 魏曉峰
一、考察的目的和任務
由于神新公司堿溝煤礦300萬噸技改項目實施需要借鑒神華集團神東公司的成功經驗和先進的管理理念，便于我們以基層單位工程技術人員的感受和體會對技改項目的方案和設計提出自己的建議。為此，跟隨公司領導考察了神東公司補連塔礦、哈拉溝礦、榆家梁礦以及設備管理中心，了解自動化綜采工作面的裝備水平、配套能力、工藝選擇，學習千萬噸礦井的勞動組織、安全管理、自動化程度，以及借鑒礦井系統能力配套的創新思路和觀念。
二、學習考察情況
神東公司補連塔礦1200萬t/a綜采工作面生產技術代表了國內外煤礦生產技術最新的發展方向，它是礦井系統能力配套、工作面工藝合理選擇、工序合理匹配、生產安全保障及科學管理等方面綜合結果，是礦井綜合科技水平提高的具體體現。
主要學習了補連塔礦井的井田開拓方式、工作面開采情況、礦井運輸系統、通風系統、供電系統、地面篩選廠、1200萬t/a綜采工作面設備技術參數確定。
下表是該礦1200萬t/a綜采工作面設備技術參數
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序 號 |
設備名稱 |
型 號 |
技 術 參 數 |
數量 |
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1 |
DBT 液壓支架 |
2leg-shield |
支撐高度:2.7—6.0m 支架寬度：1.75m， 工作阻力：2×5170kN 推移步距：865mm 控制方式：PM4電液控制系統。 |
198 |
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2 |
工 作 面 刮板運輸機 |
PF5／1342 |
輸送量:4000t/h 鏈速：1.58m/s 電機功率:機頭2×900kW，機尾 900kW， 額定電壓: 3300V 溜槽外寬1342mm 溜槽長度 1.75m |
1 |
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3 |
轉 載 機 |
PF4/1532 |
輸送量:4000t/h 鏈速：2.07m/s 電機功率:375kW 額定電壓:1140V 總長度：27m 總重量：72t |
1 |
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4 |
破 碎 機 |
Impact roll crusher SB 0916U |
破碎能力:4000t/h 過煤高度：(Ⅰ)154—354mm (Ⅱ)600—800mm 規格（長×寬×高）：3000×3130×1556mm 電機功率:375kW 電壓：1140V |
2 |
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5 |
采 煤 機 |
SL3000 |
采高：3.5—6m 滾筒直徑：3m 截深：0.85m， 裝機功率：2140KW 牽引速度：30m/min 最大牽引力：90t 截割功率：2×850kW 泵電機功率：40Kw 破碎機功率：200kW， 額定電壓:3300V 總重量:>100t |
1 |
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6 |
乳化液泵站 |
S300 |
電機功率:260KW 額定電壓:1140V 額定壓力:31.2MPa 額定流量:300L/min |
3 |
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7 |
噴霧泵站 |
S200 |
電機功率:150kW 額定電壓:1140V 額定壓力:14.3MPa 額定流量200L/min |
2 |
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8 |
變 壓 器 及 開 關 |
Ampcontoll |
10000/3300/1140 6500kVA |
1 |
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KBSGZY |
1250kVA 6/1.14kV |
1 |
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8SK |
額定電壓：1140V 額定電流：400A |
1 |
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9 |
膠帶運輸機 |
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運量:4000t/h 皮帶速度：4m/s 電機功率:450KW×4 電壓: 1140V 長度：3000m 帶寬:1.6m |
2 |
三、可借鑒的經驗和建議
1、供配電
技改項目供電系統為全新建設。
1.1電源選擇及地面供電
區域變電站(堿洪變)增加35KV出線間隔，作為向礦井35KV地面變電站供電電源。區域變電站兩回電源線路引自不同的電網構成可靠的雙回路電源。
礦井電源選擇35KV的原因是：在線路可靠性上要比6KV、10KV線路高;線路電流比6KV、10KV線路小，這樣達到線路的經濟截面所需的線徑要比采用6KV、10KV線路小;從神東礦區來看，礦井電源普遍采用35KV線路，有的礦井甚至直接從110KV中心變電所引出35KV電源線路，相較于6KV、10KV供電電源可以避免因礦井裝機容量的提高對6KV、10KV供電電網產生的壓降及沖擊電流帶來的影響。
礦井電源從地面35KV變電站饋出兩回10KV電源，作為井下用電電源，地面重要負荷主扇風機、主提升機、付井提升機也采用兩回10 KV電源供電。采用10KV供電比6KV系統電流減少約1/3，這樣在礦井井下用電負荷增大的條件下，提高供電能力。
2.井下供配電
2.1井下變電所
在井下新建變電所，四根MYJV32-10KV 電源電纜立井井筒送至該變電所，電纜截面可以根據礦井井下用電負荷及今后擴展選擇截面。三根電纜并列運行，當其中一根電纜發生故障時，另外兩根電纜應能滿足礦井全部負荷的需求。
變電所內采用單母線分段，正常時分列運行。所內采用礦用隔爆型智能高壓開關作為接受、分配電能之用，礦用隔爆型變壓器及礦用隔爆型智能低壓饋電開關，作為所用電以及低壓負荷電源。 承擔井下運輸、綜采、綜掘、局部排水及照明等用電。
井下電壓等級為10KV/1.140KV/0.66KV/0.127KV，10KV作為井下排水、綜采工作面、掘進工作面，主運輸系統的一次電源。
變電所內高低壓饋電開關應具備短路、過負荷、漏電保護功能。并且能夠通過網絡在礦井調度監控中心實現遠程遙測、遙控、遙訊。
2.2新建水泵房供配電
電源取自礦井井下中央變電所，電壓等級為10KV。 承擔井下主排水用電。
2.3運輸系統供電
井下主運輸系統工作電壓為1140V，由井下變電所饋出。輔運系統根據所采用的運輸方式，設置電瓶車充電硐室，向該處供電的電壓等級為660V，這樣現有的機車充電設備完全可以繼續使用。如果在井下布置暗斜井，那么該處提升機使用的電壓等級為1140V。
2.4用電設備供電方式
綜采工作面、掘進工作面等用電設備均采用礦用移動變電站供電，一次側電壓等級為10KV，二次側電壓等級為1140V。綜采工作面電氣設備的控制采用電壓等級為1140V智能組合開關集中控制，推薦型號為常州聯力。
2.5井下照明
大巷、井底車場及附近、井下變電所、主要機電硐室及綜采工作面等地點設固定照明。
固定照明采用礦用防爆型熒光燈KBY-60/127V。
2.6井下通訊
通訊接入礦現有的通訊系統，容量不夠則采用擴容的方式解決。
2.7接地保護
為保證礦井用電安全，所有電氣設備均應按《煤礦安全規程》要求接地，高壓監視屏蔽電纜的接地芯線與變電所高壓裝置的檢漏單元相連，用以監視供電系統的絕緣情況。
低壓漏電保護由檢漏裝置實現漏電保護及漏電閉鎖等保護功能。
2.8綜合自動化系統
綜合自動化系統分為調度監控系統和信息管理系統。
井下變電所及水泵房三遙系統、運輸皮帶監控系統、綜采工作面監控系統、順槽皮帶和掘進皮帶監控系統及扇風機三遙系統接入新建立的調度監控系統。通過三遙系統的采用，取消井下變電所、水泵房，地面扇風機的值班人員達到減人提效的目的和設備運行的可靠性。
區隊計算機接入該礦信息管理系統，實現全礦管理信息化、自動化。
3.給水排水
3.1給水
3.1.1水源選擇及礦井水復用
礦井技改后水源選擇采用現有系統作為第1水源。
以堿溝煤礦為例，選擇蘆草溝截流工程作為第2水源，現有甜水系統為第1水源。
礦井井下消防灑水水源應利用礦井的涌水排出礦井后經沉淀過濾后進入地面蓄水池的水源，以減少對甜水系統的依賴。
3.1.2供水系統
采用井下消防灑水與給水分開的管道系統。水源是在地面修建消防灑水蓄水池及設備玲卻、乳化液泵等用水的甜水池。消防灑水蓄水池的容積應能滿足礦井全天消防灑水及噴霧的需要，以減少主排水泵的運轉時間，盡量使水泵在用電低谷時間運行，達到降低電費支出的目的。
3.2排 水
3.2.1排水系統
在井底車場附近新建中央水倉及水泵房，作為整個礦井的中央水倉及水泵房，負責整個礦井的排水。
礦井的涌水經沉淀過濾后，匯集到井下中央水倉，經中央水泵房的主排水設備排出地面。選多級離心泵三臺，選無縫排水鋼管二趟。
為了實現泵房內的自動化控制，在泵房內安裝真空泵三臺與主排水泵配合使用，其型號為：SZ-3J。
工作制度如下：正常涌水時，一臺泵工作，一臺泵備用，一臺泵檢修，一趟管路工作。最大涌水時，兩臺泵同時工作，一臺泵備用檢修，兩趟管路同時工作。
3.3消防及灑水
井下消防灑水與給水為分開的管道系統。設計在副井井底，井下爆破材料硐室、機電硐室、檢修硐室、材料庫設置消火栓，在膠帶輸送機巷道中，消火栓設置間距為50m。主要運輸大巷消火栓設置間距為100m。在采掘工作面、煤倉、運輸、轉載點等產生粉塵的地方設置灑水器。在回風順槽、總回風巷及主要巷道口，設置水幕、橡膠水袋和自翻式隔爆水槽等。在主要巷道每隔50m設置DN25閘閥，供定期沖洗巷道使用，消防灑水管材，采用焊接鋼管、鍍鋅鋼管，接口為焊接或法蘭連接。
4.綜采工作面設備選型及配套
綜采工作面成套設備主要由液壓支架、采煤機、刮板輸送機、轉載機、破碎機、膠帶輸送機及工作面供電供液設備等組成，這些設備的正確選型及合理配套，是充分發揮設備生產效能，達到高產高效的前提。
從由神東公司補連塔礦提供的資料來看，設備選型應著重考慮設備的生產能力、主要技術指標、適應性、可靠性、安全性、經濟性、配套性等因素。
1.工作面年產量及年推進度
(1)工作面日推進度
按工作面日產7000t計算，工作面日進度為：
S =
，m
式中：S —工作面日進度，m;
Q —工作面日產量，7000t;
L —工作面長度，42m;
m —采高，30m;
r —煤體容重，1.3t/m3;
C —工作面回采率，80%。
所以
S =
=5.3，m
工作面循環進尺為0.6m，日循環數n為：
n=
=8.83，取n=9
工作面日推進度為5.3m。
(2)工作面日產量
Qg = S×h1×Lg×r×Cg，t/d
式中：Qg —工作面日產量，t/d;
S —工作面日進度，5.3m;
h1 —采煤機割煤高度，3m;
Lg —工作面長度，42m;
r —煤體容重，1.3t/m3;
Cg —工作面回采率，0.8%;
則：
