煤矿机电运输系统评估报告.doc
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1、XX矿机电运输系统评估报告XX煤矿二0一二年五月八日目 录1.提升系统41.1 中央区主井提升系统41.1.1 主井提升系统能力61.1.2 主井提升系统安全装置71.1.3 主井提升系统性能91.1.4 主井提升系统评估结论101.2 中央区副井提升系统111.2.1副井提升能力131.2.2 副井提升系统安全装置171.2.3 副井提升系统性能191.2.4 副井提升系统评估结论201.3 南区副井提升系统211.3.1 副井提升系统能力221.3.2 副井提升系统安全装置241.3.3 副井提升系统性能261.3.4 副井提升系统评估结论271.4 南区风井提升系统272.主通风系统29
2、2.1 中央区主通风系统292.1.1 中央区主通风系统能力292.1.2 中央区主通风系统安全装置302.1.3 中央区主通风系统性能312.1.4 中央区主通风系统评估结论322.2 南区主通风系统332.2.1 南区主通风系统能力332.2.2 南区主通风系统安全装置342.2.3 南区主通风系统设备性能352.2.4 南区主通风系统评估结论353.压风系统363.1 中央区压风系统363.1.1 中央区主压风系统能力363.1.2 中央区主压风系统安全装置363.1.3 中央区主压风系统性能383.1.4 中央区主压风系统评估结论393.2 南区压风系统393.2.1 南区压风系统能力
3、403.2.2 南区压风系统安全装置403.3.3 南区压风系统设备性能413.3.4 南区压风系统评估结论414.排水系统424.1 中央区排水系统424.1.1 中央区主排水系统能力424.1.2 中央区主排水系统安全装置454.1.3 中央区主排水系统性能464.1.4 中央区主排水系统评估结论464.2 南区排水系统464.2.1南区排水系统能力474.2.2 南区排水系统安全装置504.2.3 南区排水系统设备性能504.2.4 南区排水系统评估结论505.主运输系统515.1 中央区主运输系统515.1.1 中央区主运输系统能力525.1.2 中央区主运输系统安全装置555.1.3
4、 中央区主运输系统性能565.1.4 中央区主运输系统评估结论575.2 南区主运输系统595.2.1 南区主运输系统概况595.2.2 南区主运输系统需要解决的问题606.辅助运输系统616.1 中央区辅助运输系统616.1.1 中央区辅助运输系统能力616.1.2 中央区辅助运输系统安全装置626.1.3 中央区辅助运输系统性能656.1.4 中央区辅助运输系统评估结论666.2 南区辅助运输系统676.2.1 南区井下运输能力计算核定676.2.2 南区辅助运输系统分析687.供电系统717.1 中央区供电系统717.1.1 供电系统能力767.1.2 供电系统安全可靠性797.1.3
5、供电系统性能807.1.4 中央区供电系统评估结论807.2 南区供电系统817.2.1 介绍矿井电网总体概况817.2.2 供电能力857.2.3 供电安全可靠性897.2.4 供电设备性能907.2.5 南区供电系统评估结论927.2.6 南区供电系统需要解决的问题928.需要集团公司帮助解决的问题948.1提升系统948.2通风系统948.3压风系统948.4供电系统需要立项、列资项目948.5主运输系统需要立项、列资项目958.6 辅助运输系统需要立项、列资项目959.附表961.提升系统1.1 中央区主井提升系统主井提升方式为立井提升,提升机为落地式多绳摩擦式提升机2台,提升容器为2
6、套双箕斗,钢结构井架,井筒装备采用22022012.5方钢罐道,主井用于矿井提煤兼进风。主要技术参数:主井提升高度781m,井筒净直径7.5m,井下设有缓冲煤仓。提升容器装备2套32t双箕斗,装卸载方式,井下采用液压自动定量装载,地面采用曲轨自动卸载。提升机制动装置采用盘形制动器,配置BSFG408-A00-02-10液压站,具有恒减速制动和二级制动功能。制动装置为瑞典ABB闸控系统。提升机为中信重型机械公司生产的2台JKMD-54()型落地式多绳摩擦式提升机,电机功率5300KW,采用交-交变频同步电机拖动,最大提升速度13m/s,箕斗自重40t,额定载煤重32t。主提升钢丝绳为四根直径52
7、mm,型号为:628TS(3/9BR)+12+15+1FC的钢丝绳,最大静张力120t,最大静张力差44t;扁尾绳两根,型号为:P8419,尺寸为:21634。钢结构井架,四个直径5m的天轮分别布置在+64.120m和+55.320m天轮平台上。提升机电控系统采用西门子公司的电控系统来完成提升过程的自动控制,该系统设有过卷、过速、过负荷、欠电压、限速、闸瓦磨损、满仓保护及闭锁、减速保护等安全保护功能,采用软、硬件结合的方式,满足煤矿安全规程的要求和实际生产的需要。提升机主传动采用同步电动机拖动系统。 交交变频采用6脉动, 逻辑无环流可逆变流器, 变频器分别由3台整流变压器供电。电动机的主整流变
8、压器及励磁变压器一次侧为10KV供电。定子整流变压器二次侧电压1000V,励磁整流变压器二次侧电压400V。交交变频器采用6脉动, 逻辑无环流可逆变流器,主要由三台电网自然换流,无环流可逆变流器组成, 对应同步电机定子三相,每相连接成三相桥式电路。采用西门子公司的SIMADYN D全数字控制系统实现电机传动控制,以SIMADYN D 为基础的传动控制级,完成电机的调速控制,包括同步电机的矢量控制、电机的启停控制和电机保护。采用数据通讯网实现综合控制,将SIMADYN D设备与上位机PLC有机地连接起来实现高级控制和集中管理。SIMADYN D系统是一种可随意编程和设计的全数字模块化控制系统,它
9、广泛应用于传动、供电和自动化系统,能进行高速动态信息处理以及对专门的控制系统进行调节和控制,尤其适合于开环和闭环实时控制系统。在井口和井底装有楔形木罐道和防撞梁、防墩罐装置、箕斗定量装载装置。在信号方面实现了皮带机、给煤机、液压称重定量装置、定量斗闸门的逻辑闭锁关系。该系统于2006年4月安装完毕,经验收合格,于2006年5月投入使用。1.1.1 主井提升系统能力(1)依据煤矿生产能力核定与管理指南中“主井、提升能力核定及计算方法”,相关规定和所涉及到的系数进行计算,具体过程及计算结果如下:主井提升能力:A = 2 (万t/a)(2)参数选取b年工作日,取330天。 t由于箕斗采用定量装载,提
10、升机能够实现数控自动化运行,且滚筒直径大于4米,故每天提升时间t可取18小时。Pm箕斗设计装载32t,现场实测为32t,故每次提升煤炭量Pm取32t/次。k立井提升装满参数k取1。k1井下有缓冲煤仓,提升不均匀参数k1取1.1。k2提升能力富余参数k2取1.1。T主井绞车的运行速度为13m/s,经现场实测,主井南提升机一次循环时间124s/次,主井北提升机一次循环时间124s/次。(3)计算结果A南 456(万t/a) A北 456(万t/a) 计算的主井提升系统生产能力为912万t/a。 (4)主井提升机设计提升速度16m/s,实际提升速度为13m/s,减速点位置设计和实际位置都位于卸载位以
11、下120米处,箕斗在上下口的爬行段的设计距离为5米,实际为5米。(5)核定能力根据煤矿生产能力核定标准有关规定,主井提升系统能力核定为912万t/a,可以满足省经委下达的矿井生产能力1.1.2 主井提升系统安全装置(1)提升机技术测定、探伤检查的周期提升机从2006年5月投入使用,至2012年5月提升机技术测定周期为3年,2012年5月至2016年5月提升机技术测定周期为2年。依据皖煤安监技装【2011】141号主井提升机探伤周期为2年,提升机探伤为滚筒及天轮大轴的探伤。(2)提升机安全保护防止过卷装置:主副钩箕斗在超过正常卸载位置时,对应的过卷井筒开关动作,电控系统跳安全回路。提升机过卷距离
12、为0.5m以内。防止过速装置:当提升速度超过最大速度15%时,电控系统报电机超速故障。过负荷和欠压保护装置:当提升机出现过负荷和电源电压过低时,S.D报传动跳闸。限速装置:在箕斗即将达终端位置时有一个2m/s检查井筒开关。此开关动作时如果此时速度超过2m/s,系统将报超速故障。深度指示器失效保护装置:当箕斗实际深度与深度指示器标示的深度相差10米时,系统将报深度指示器失效。闸间隙保护装置:当闸间隙超过规定值时,闸控系统报警,跳安全回路满仓保护装置:卸载仓内煤位超过6米时,报卸载仓满,此时提升系统无法自动装煤和动车。减速功能保护装置:当箕斗到达120M减速井筒开关处时,系统能示警并开始减速。(3
13、)井上缓冲托罐、井下防墩罐装置及过卷、过放距离:南北车井上缓冲托罐装置为三森科技生产的GHT型缓冲托罐装置,过卷距离为12.8米。南北车井下防墩罐装置为三森科技生产的NB型防墩罐装置,过放距离为8.89米。(4)提升钢丝绳的滑绳保护:提升机滚筒侧码盘显示的箕斗位置与天轮码盘相比较,当两者之间的差值大于5米时,系统将报滑绳故障。(5)主绳、尾绳悬挂装置的探伤:主绳及尾绳悬挂装置的探伤为钢丝绳新换前探伤和每两年探伤一次。探伤内容为:连接销轴、中板、楔形连接装置、夹板、换向器。(6)井底张紧装置、井上缓冲器的检查:井底防止墩罐装置和井上缓冲器的检查列为周检项目,检查钢丝绳、缓冲机构及框架锈蚀情况,适
14、当进行涂油防腐。(7)编制提升机应急预案和预案演练情况:提升机应急预案有:主井绞车跳电事故应急预案、箕斗二次装煤、箕斗超载应急预案、主井保障运转应急预案。应急预案的演练每月进行一次模拟,参加人员均熟悉预案的要求的各项内容,并有演练记录存档备查。1.1.3 主井提升系统性能依据煤矿安全规程、完好标准和设备使用、维护说明书的要求该系统于2006年4月安装完毕,经验收合格,5月投入使用。安徽煤矿矿用安全产品检验中心于2010年1月和2012年1月对提升系统进行了安全检验和提升机探伤检验,检测结论为合格。主井提升系统保护装置完善,设备运行、维护、检查、事故记录等技术档案齐全,每日检查和维护时间3小时。
15、1.1.4 主井提升系统评估结论根据煤矿生产能力核定标准有关规定,主井提升系统能力核定为912万t/a,满足省经委下达的矿井生产能力。主提升系统存在的安全隐患和问题:(1)XX矿主井提升系统采用定量装载,箕斗载重量32吨,提升最大速度13m/s,一次提升循环时间124秒,每天连续提升时间达21小时,因长时间高负荷运转,提升机电机定子线圈匝间出现松动,转子固定磁极的笼条处出现松动,长时间运行造成电机线圈绝缘降低。(2)原有的提升机传动控制系统已较旧,现在已法做到相关备件。(3)天轮轮毂辐条出现异常响声,且天轮轴承震动明显增大。(4)由于提升速度较高,平衡尾绳磨损较为严重,挂绳1年半后出现纬线断裂
16、。针对安全隐患和问题采取的措施:(1)2012年大修期间将提升机电机进行更换,使用更加稳定可靠耐用的电机。(2)2012年大修期间将原有传动系统进行更换,保证系统的稳定可靠。(3)2012年大修期间将异常的天轮进行更换,消除隐患。(4)2012年大修期间及时将尾绳进行更换,保证安全提升。1.2 中央区副井提升系统中央区副井提升方式为立井提升,提升容器装备1套双层四车双罐笼(窄罐)和双层四车宽罐笼带平衡锤。钢结构井架,井筒装备采用20020010的方钢罐道。副井承担矿井的提矸、提人、下料、下设备等辅助提升,副井为矿井进风井。主要技术参数:副井提升高度808.85m,井筒净直径8.4m。提升容器装
17、备一套1.5t双层四车双罐笼(窄罐),罐笼内净尺寸543012005450,罐笼自重17.5t,每罐乘人数64人;一套1.5t双层四车单罐笼(宽罐)带平衡锤, 罐笼内净尺寸543025005450,罐笼自重28t,平衡锤自重38t,宽罐乘人数124人。提升机为落地式多绳摩擦式提升机JKMD-44(Z)型1台(双罐)和JKMD-4.54()型1台(单罐),各配1台1700Kw直流电机。采用直流控制,两台提升机最大设计提升速度均为10.5m/s,实际最大速度为7m/s。JKMD-44(Z)摩擦提升机最大静张力68T,最大静张力差18T,罐笼自重17.244T,主提升钢丝绳四根,直径均为40mm,型
18、号为:628TS (15/12/1)BR(9/3)+FC。扁尾绳两根,结构为:P8419,尺寸为:16626。两个直径为4m的天轮布置在钢结构井架上,下天轮布置在标高为+29.5m的位置,上天轮布置在标高为+35.5m的位置。JKMD-4.54()摩擦提升机最大静张力98T,最大静张力差34T,宽罐笼自重28.25T。主提升钢丝绳四根,直径均为48mm,型号为:628TS (15/12/1)BR(9/3)+FC。扁尾绳两根,结构为:P8419,尺寸为:19631。两个直径为4.5m的天轮布置在钢结构井架上,下天轮布置在标高为+43m的位置,上天轮布置在标高为+50m的位置传动及电控控制方式:副
19、井两台提升机电气主回路均采用直流电动机拖动,主传动系统为西班牙英赫特安公司的SISTEAM C30 模块化多处理器,该处理器使用简单,响应速度快,器件通用性强,软件功能丰富。它主要完成以下功能:速度和电流双闭环控制、产生主传动系统需要的触发脉冲、对大轴上的轴角编码器发出的脉冲进行计数、进行全行程控制、能进行故障监测和报警,有自测试、自诊断功能。电枢回路由两套反并联晶闸管整流器直流供电,采用纯12脉动全数字控制,磁场回路为6脉动系统晶闸管整流器直流供电。提升机的运行方式和过程控制:提升机的运行方式和过程控制系统采用德国西门子公司生产的S7系列的S7-400可编程控制器,软件采用STEP 7编程,
20、能完成提升机系统的监视、跟踪校正、逻辑联锁、现场信号的采集与处理以及实现各种操作、控制方式。两台提升机均采用瑞典 ABB闸控系统,上下井口采用液压操车系统。该提升系统于2005年7月安装完毕,经测试验收合格并投入使用。1.2.1副井提升能力(1)依据煤矿生产能力核定与管理指南中“主井、副井提升能力核定及计算方法”,相关规定和所涉及到的系数进行计算,具体过程及计算结果如下:计算公式副井提升能力=3303 (万t/a)(2)参数选取R矿井出矸率R(矸石与产量的重量比)根据矿井副井井口统计资料,2011年112月份共提升矸石217352车,折合提升矸石量58.68万吨,矿井全年原煤产量1177万吨,
21、计算矿井出矸率R为2173522.7/11770000100%=4.986。M吨煤用材料比重根据矿井副井井口统计资料,2011年112月份共下放材料22857车,折合材料量4.57万吨,计算矿井吨煤用材料比重为0.38。经过现场实际测量,副井提矸、提升材料一次循环时间分别为: TG双罐提矸一次循环时间325s/次;TC单罐提升矸石或矿车装一般材料一次循环时间TC600s/次; TQ单罐下其他长材料、设备等特殊材料每次循环时间TQ900s/次。PG每次提升矸石量。每辆1.5t矿车装载矸石重2.7吨,一次提升4车矸石,每次提升矸石量为:PG2.7410.8 (吨)PC每次提升材料重量考虑到工字钢、
22、木材、土产材料比重不同,近似取2.5t/车,每次提升材料重PC2.5410 t/次。D下其它材料次数,根据年提升设备、大件量,取每班平均3次。TR每班人员上下井总时间。矿井3个综采工作面采煤时,矿井三班下井工人总数为4812人,最大班下井工人数按4812401924人计算。经实测,副井工人每班下井时间为70min,计4200s因本矿工作面全部为综采工作面每班人员上下井总时间为42001.81.29072s(3)计算结果副井双罐系统提升能力为(只提升矸石和人员):A534.38(万t/a)副井单罐系统提升能力为(材料、设备、人员和矸石):A205.66(万t/a)副井提升系统生产能力为:534.
23、38205.66740.04万t/a。(4)副井单双罐提升机设计提升速度为10.5m/s,实际提升速度为7m/s,设计减速点位置为井口以下62米处和118米处(118米兼校正点),实际减速按10.5m/s米初速度设计速度减速。所以,当罐笼经过减速点时,未立即减速,实际减速点为提升机按设计速度减速到7 m/s后开始减速。罐笼爬行段爬入距离为17米,爬出距离为7米。单双罐静提升时间为213秒,两次装车时间为分别为49秒,平层对罐时间为14秒。(5)副井交窑时间分析副井目前日平均入井人数大约为4800人左右。副井中班单、双罐13:30开始交窑,15:00地面人员入井结束,双罐恢复生产(双罐交窑时间为
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