神东公司学习考察报告(机电部分)
神东公司学习考察报告(机电部分)
碱沟煤矿 魏晓峰
一、考察的目的和任务
由于神新公司碱沟煤矿300万吨技改项目实施需要借鉴神华集团神东公司的成功经验和先进的管理理念，便于我们以基层单位工程技术人员的感受和体会对技改项目的方案和设计提出自己的建议。为此，跟随公司领导考察了神东公司补连塔矿、哈拉沟矿、榆家梁矿以及设备管理中心，了解自动化综采工作面的装备水平、配套能力、工艺选择，学习千万吨矿井的劳动组织、安全管理、自动化程度，以及借鉴矿井系统能力配套的创新思路和观念。
二、学习考察情况
神东公司补连塔矿1200万t/a综采工作面生产技术代表了国内外煤矿生产技术最新的发展方向，它是矿井系统能力配套、工作面工艺合理选择、工序合理匹配、生产安全保障及科学管理等方面综合结果，是矿井综合科技水平提高的具体体现。
主要学习了补连塔矿井的井田开拓方式、工作面开采情况、矿井运输系统、通风系统、供电系统、地面筛选厂、1200万t/a综采工作面设备技术参数确定。
下表是该矿1200万t/a综采工作面设备技术参数
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序 号 |
设备名称 |
型 号 |
技 术 参 数 |
数量 |
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1 |
DBT 液压支架 |
2leg-shield |
支撑高度:2.7—6.0m 支架宽度：1.75m， 工作阻力：2×5170kN 推移步距：865mm 控制方式：PM4电液控制系统。 |
198 |
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2 |
工 作 面 刮板运输机 |
PF5／1342 |
输送量:4000t/h 链速：1.58m/s 电机功率:机头2×900kW，机尾 900kW， 额定电压: 3300V 溜槽外宽1342mm 溜槽长度 1.75m |
1 |
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3 |
转 载 机 |
PF4/1532 |
输送量:4000t/h 链速：2.07m/s 电机功率:375kW 额定电压:1140V 总长度：27m 总重量：72t |
1 |
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4 |
破 碎 机 |
Impact roll crusher SB 0916U |
破碎能力:4000t/h 过煤高度：(Ⅰ)154—354mm (Ⅱ)600—800mm 规格（长×宽×高）：3000×3130×1556mm 电机功率:375kW 电压：1140V |
2 |
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5 |
采 煤 机 |
SL3000 |
采高：3.5—6m 滚筒直径：3m 截深：0.85m， 装机功率：2140KW 牵引速度：30m/min 最大牵引力：90t 截割功率：2×850kW 泵电机功率：40Kw 破碎机功率：200kW， 额定电压:3300V 总重量:>100t |
1 |
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6 |
乳化液泵站 |
S300 |
电机功率:260KW 额定电压:1140V 额定压力:31.2MPa 额定流量:300L/min |
3 |
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7 |
喷雾泵站 |
S200 |
电机功率:150kW 额定电压:1140V 额定压力:14.3MPa 额定流量200L/min |
2 |
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8 |
变 压 器 及 开 关 |
Ampcontoll |
10000/3300/1140 6500kVA |
1 |
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KBSGZY |
1250kVA 6/1.14kV |
1 |
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8SK |
额定电压：1140V 额定电流：400A |
1 |
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9 |
胶带运输机 |
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运量:4000t/h 皮带速度：4m/s 电机功率:450KW×4 电压: 1140V 长度：3000m 带宽:1.6m |
2 |
三、可借鉴的经验和建议
1、供配电
技改项目供电系统为全新建设。
1.1电源选择及地面供电
区域变电站(碱洪变)增加35KV出线间隔，作为向矿井35KV地面变电站供电电源。区域变电站两回电源线路引自不同的电网构成可靠的双回路电源。
矿井电源选择35KV的原因是：在线路可靠性上要比6KV、10KV线路高;线路电流比6KV、10KV线路小，这样达到线路的经济截面所需的线径要比采用6KV、10KV线路小;从神东矿区来看，矿井电源普遍采用35KV线路，有的矿井甚至直接从110KV中心变电所引出35KV电源线路，相较于6KV、10KV供电电源可以避免因矿井装机容量的提高对6KV、10KV供电电网产生的压降及冲击电流带来的影响。
矿井电源从地面35KV变电站馈出两回10KV电源，作为井下用电电源，地面重要负荷主扇风机、主提升机、付井提升机也采用两回10 KV电源供电。采用10KV供电比6KV系统电流减少约1/3，这样在矿井井下用电负荷增大的条件下，提高供电能力。
2.井下供配电
2.1井下变电所
在井下新建变电所，四根MYJV32-10KV 电源电缆立井井筒送至该变电所，电缆截面可以根据矿井井下用电负荷及今后扩展选择截面。三根电缆并列运行，当其中一根电缆发生故障时，另外两根电缆应能满足矿井全部负荷的需求。
变电所内采用单母线分段，正常时分列运行。所内采用矿用隔爆型智能高压开关作为接受、分配电能之用，矿用隔爆型变压器及矿用隔爆型智能低压馈电开关，作为所用电以及低压负荷电源。 承担井下运输、综采、综掘、局部排水及照明等用电。
井下电压等级为10KV/1.140KV/0.66KV/0.127KV，10KV作为井下排水、综采工作面、掘进工作面，主运输系统的一次电源。
变电所内高低压馈电开关应具备短路、过负荷、漏电保护功能。并且能够通过网络在矿井调度监控中心实现远程遥测、遥控、遥讯。
2.2新建水泵房供配电
电源取自矿井井下中央变电所，电压等级为10KV。 承担井下主排水用电。
2.3运输系统供电
井下主运输系统工作电压为1140V，由井下变电所馈出。辅运系统根据所采用的运输方式，设置电瓶车充电硐室，向该处供电的电压等级为660V，这样现有的机车充电设备完全可以继续使用。如果在井下布置暗斜井，那么该处提升机使用的电压等级为1140V。
2.4用电设备供电方式
综采工作面、掘进工作面等用电设备均采用矿用移动变电站供电，一次侧电压等级为10KV，二次侧电压等级为1140V。综采工作面电气设备的控制采用电压等级为1140V智能组合开关集中控制，推荐型号为常州联力。
2.5井下照明
大巷、井底车场及附近、井下变电所、主要机电硐室及综采工作面等地点设固定照明。
固定照明采用矿用防爆型荧光灯KBY-60/127V。
2.6井下通讯
通讯接入矿现有的通讯系统，容量不够则采用扩容的方式解决。
2.7接地保护
为保证矿井用电安全，所有电气设备均应按《煤矿安全规程》要求接地，高压监视屏蔽电缆的接地芯线与变电所高压装置的检漏单元相连，用以监视供电系统的绝缘情况。
低压漏电保护由检漏装置实现漏电保护及漏电闭锁等保护功能。
2.8综合自动化系统
综合自动化系统分为调度监控系统和信息管理系统。
井下变电所及水泵房三遥系统、运输皮带监控系统、综采工作面监控系统、顺槽皮带和掘进皮带监控系统及扇风机三遥系统接入新建立的调度监控系统。通过三遥系统的采用，取消井下变电所、水泵房，地面扇风机的值班人员达到减人提效的目的和设备运行的可靠性。
区队计算机接入该矿信息管理系统，实现全矿管理信息化、自动化。
3.给水排水
3.1给水
3.1.1水源选择及矿井水复用
矿井技改后水源选择采用现有系统作为第1水源。
以碱沟煤矿为例，选择芦草沟截流工程作为第2水源，现有甜水系统为第1水源。
矿井井下消防洒水水源应利用矿井的涌水排出矿井后经沉淀过滤后进入地面蓄水池的水源，以减少对甜水系统的依赖。
3.1.2供水系统
采用井下消防洒水与给水分开的管道系统。水源是在地面修建消防洒水蓄水池及设备玲却、乳化液泵等用水的甜水池。消防洒水蓄水池的容积应能满足矿井全天消防洒水及喷雾的需要，以减少主排水泵的运转时间，尽量使水泵在用电低谷时间运行，达到降低电费支出的目的。
3.2排 水
3.2.1排水系统
在井底车场附近新建中央水仓及水泵房，作为整个矿井的中央水仓及水泵房，负责整个矿井的排水。
矿井的涌水经沉淀过滤后，汇集到井下中央水仓，经中央水泵房的主排水设备排出地面。选多级离心泵三台，选无缝排水钢管二趟。
为了实现泵房内的自动化控制，在泵房内安装真空泵三台与主排水泵配合使用，其型号为：SZ-3J。
工作制度如下：正常涌水时，一台泵工作，一台泵备用，一台泵检修，一趟管路工作。最大涌水时，两台泵同时工作，一台泵备用检修，两趟管路同时工作。
3.3消防及洒水
井下消防洒水与给水为分开的管道系统。设计在副井井底，井下爆破材料硐室、机电硐室、检修硐室、材料库设置消火栓，在胶带输送机巷道中，消火栓设置间距为50m。主要运输大巷消火栓设置间距为100m。在采掘工作面、煤仓、运输、转载点等产生粉尘的地方设置洒水器。在回风顺槽、总回风巷及主要巷道口，设置水幕、橡胶水袋和自翻式隔爆水槽等。在主要巷道每隔50m设置DN25闸阀，供定期冲洗巷道使用，消防洒水管材，采用焊接钢管、镀锌钢管，接口为焊接或法兰连接。
4.综采工作面设备选型及配套
综采工作面成套设备主要由液压支架、采煤机、刮板输送机、转载机、破碎机、胶带输送机及工作面供电供液设备等组成，这些设备的正确选型及合理配套，是充分发挥设备生产效能，达到高产高效的前提。
从由神东公司补连塔矿提供的资料来看，设备选型应着重考虑设备的生产能力、主要技术指标、适应性、可靠性、安全性、经济性、配套性等因素。
1.工作面年产量及年推进度
(1)工作面日推进度
按工作面日产7000t计算，工作面日进度为：
S =
，m
式中：S —工作面日进度，m;
Q —工作面日产量，7000t;
L —工作面长度，42m;
m —采高，30m;
r —煤体容重，1.3t/m3;
C —工作面回采率，80%。
所以
S =
=5.3，m
工作面循环进尺为0.6m，日循环数n为：
n=
=8.83，取n=9
工作面日推进度为5.3m。
(2)工作面日产量
Qg = S×h1×Lg×r×Cg，t/d
式中：Qg —工作面日产量，t/d;
S —工作面日进度，5.3m;
h1 —采煤机割煤高度，3m;
Lg —工作面长度，42m;
r —煤体容重，1.3t/m3;
Cg —工作面回采率，0.8%;
则：
