中央变电所设计.doc

泰丰煤矿中央变电所硐室及设备电缆设计 工作面名称：中央变电所硐室编 制 人： 张 扬 施工负责人： 施 工 单位： 掘进工区编 制 日期: 2011年11月执 行 日期: 2011年11月目 录第一章 概 况 2第一节 概 述 2第二节 编写依据 2第二章 地面相对位置及水文地质情况 3第一节 地面相对位置及邻近采区开采情况 3第二节 岩层赋存特征 3第三节 地质构造 5第四节 水文地质 5第五节 存在问题及建议 5第三章 巷道布置及支护说明 6第一节 巷道布置 6第二节 支护设计 6第三节 支护工艺 11第四章 井下供电系统…………………………………….… .12 第一节井下电力负荷和电压等级…………..………………………12 第二节 井下电缆……………………………………….……15第三节 井下电气设备及变电所……………………….……15第五章 井下电气设备保护接地………..……………….…16第六章 井下照明……………………………………….…..17第一章 概 况第一节 概 述一、巷道名称本《设计》施工巷道为中央变电所，硐室，二、掘进目的及巷道用途掘进目的：作矿井下中央变电所硐室，三、巷道设计长度及服务年限巷道设计长度：30米。

服务年限：10年四、预计开、竣工时间 本掘进工作面自2011年12月中旬开工，预计2013年1月上旬竣工第二节 编写依据一、采区设计说明书及批准时间设计名称：《泰丰煤矿开采设计方案》（30万吨/年）二、《煤矿安全规程》三、《煤矿安全技术操作规程》四、《泰丰煤矿储量核实报告》第二章 地面相对位置及水文地质情况第一节 地面相对位置及邻近采区开采情况地面相对位置及邻近采区开采情况表 表一 水平名称中央变电所地面标高（m）965～968井下标高（m）965-968地面的相对位置及建筑物该巷地面为荒山，有零星民房 井下位置及掘进对地面设施的影响本巷沿茅口灰岩掘进，距轨道上山口邻近采区开采情况以前习东煤矿采空区走 向北东～南西巷道方位241000′49〞坡度+5‰长度155.33m294052′30〞4033′31〞42.66M第二节 岩层赋存特征本层岩层为茅口灰岩，位于C12煤底部2—3m，为强含水层，但本巷道上部是原有老风井、老风井施工时，已进行本区域的探放水工作，施工时也无渗水、淋水现象。

附图1：柱状图 第三节 地质构造本区位于毕节北东向构造变形区中部的桑木背斜北西翼东部，其总体构造形态呈单斜地层走向北东—南西，倾向北西，倾角35-40度矿区内含煤地层为二叠系上统龙潭组(P31)，下伏地层茅口组(P2m)，上覆为二叠系上统长兴组和下三迭统夜郎组(T1y)及第四系(Q)矿区为一单斜构造，地层倾向341°～353°，一般为345°，倾角36°～42°，地质构造简单且茅口灰岩水为管道形式形成径流第四节 水文地质本巷地表无大型水体，矿井充水水源主要为大气降雨，岩溶不发育，据原井巷揭露，井下涌水水源主要为碎屑岩裂隙水，矿井水文地质条件中等根据施工三条上山时，无涌水、淋水现象，本巷距老风井落差为10m，故施工时不需要进行探水作业 第五节 存在问题及建议本巷从上部原回风巷井底部贯通，在施工时，加强顶板管理，严禁冒顶现象发生第三章 巷道布置及支护说明第一节 巷道布置 在原有965大巷向西转弯点点以磁方位241000′49〞沿茅口灰岩掘进掘至155m 时以磁方位294052′30〞掘进，掘至21m附图2：巷道布置图第二节 支护设计一、巷道断面 本巷设计掘进断面11.8m2，净断面11m2。

采用光爆锚喷网支护，三心拱断面断面尺寸为：净宽5m，墙高1.8m，拱高1.2m；喷厚100mm 附图3：断面图二、支护方式（一）临时支护 采用吊挂前探支架做为临时支护，前探梁用2根3寸的钢管制作，长度不小于4m，间距1m，每根前探梁不少于2个固定点前探梁上方用规格为：长×宽×厚：2000×200×150mm小板梁或板枇接顶，用木楔固定牢固附图4：前探临时支护平面图 （二）永久支护 本巷以锚喷为主，局部破碎地段挂网锚喷或砌碹支护参数计算如下：本巷道采用光爆锚喷网支护，喷厚为100mm，锚杆为Φ20×2000mm的螺纹钢，间排距800 mm，托盘为正方形，规格为150×150mm，用厚度为5mm优质钢材轧制而成；顶板破碎时锚网喷支护，金属网为正方形网片，金属网的搭接长度为200mm按悬吊理论计算锚杆参数：1、锚杆长度计算：L = KH + L1 + L2式中：L — 锚杆长度，m；H — 冒落拱高度，m；K — 安全系数，一般取K=2；L1 — 锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m；L2 — 锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.04m；其中：H = = 3.0/10 = 0.30 (m)式中：B — 巷道开掘宽度，取3.0m；f — 岩石坚固性系数，取5；则L=2×0.3+0.5+0.04=1.14m＜2m2、锚杆间距、排距计算，通常间排距相等，取a：a2 =式中：a — 锚杆间排距，m；Q — 锚杆设计锚固力，30KN/根；H — 冒落拱高度，取0.3m；R — 被悬吊砂岩的重力密度，取25.48KN/m3；K — 安全系数，一般取K=2；a2=30/（2×0.3×25.48）=1.96(m2) a=1.4＞0.8 通过以上计算，选用直径20mm、长度2000 mm的螺纹钢锚杆，锚杆间排距为800mm满足要求。

若围岩破碎时，采用锚杆紧跟迎头的支护方式，前排锚杆距迎头超过800mm时及时补打锚杆2）锚杆直径计算：d=35.52=0.02025m，故取直径为20mmσt——杆体抗拉强度380MPa(选用A3钢)；Q——锚杆的锚固力取125kN3）锚杆间距：参照采矿设计手册和矿井的实际经验，锚杆间距取800mm能达到支护强度4）喷浆厚度为100mm项 目质量标准 (mm)部 位巷道规格及名称 (mm)巷道净宽左帮≮50≯150拱基线1200墙 中1800墙 脚1800右帮拱基线1800墙 中1800墙 脚1800巷道净高均不＜30腰线以上≯150拱基线至拱顶1200拱基线以下1400锚固力顶30KN/根两帮30KN/根喷浆及混凝土强度C20喷射厚度墙局部＜10%左100右100拱局部＜10%左100右100锚杆布置±100拱800×800左800×800右800×800防水特殊要求顶部水大时可下导水管锚杆规格￠20×2000锚杆安装机械安装喷射质量优良水 沟±30深度300宽度300±15腰线距水沟底1500±50中线至内沿1500锚杆距迎头≯800初喷距迎头及时初喷复喷距迎头10000水沟距迎头15000工业卫生三无一畅 清洁卫生 锚杆支护巷道工程质量规定表2第三节 支护工艺一、支护材料：1、锚杆及锚固剂：锚杆采用20＃螺纹钢制成的锚杆，直径为20mm，长度为2000mm，每根锚杆均用树脂药卷固定，锚固长度不少于800mm，锚杆外露长度为10～40mm，托盘为正方形，规格为150×150mm，用厚度为5mm优质钢材轧制而成。

网片为正方形金属网片，搭接长度为200mm，锚杆均使用配套标准螺母紧固，每根锚杆锚固力不小于30KN二、安装锚杆、挂网、喷浆工艺1、打锚杆眼打眼前，首先按照中、腰线严格检查巷道断面规格，不符合作业规程要求时必须先进行处理；打眼前要先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，找掉活矸、危岩，确认安全后、方可开始工作，锚杆眼的位置要准确，眼位误差不得超过100mm，角度不得小于75度锚杆眼深度应与锚杆长度相匹配，打眼时应在钎子上做好标志，严格按锚杆长度打眼，深度1.85～１.8８m，锚杆眼打好后，应将眼内的岩渣、积水清理干净打眼时，必须在前探支架的掩护下操作打眼的顺序，应由外向里先顶后帮的顺序依次进行2、安装锚杆及挂网安装前，应将眼孔内的积水、岩粉用压风吹扫干净操作人员应站在孔口一侧，眼孔方向不得有人，吹净后，把2块树脂锚固剂送入眼底，把锚杆插入锚杆眼内，使锚杆顶住树脂锚固剂，外端头套上螺帽，用锚杆机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌旋转大于35秒后，方可撤去锚杆机，卸下螺帽，挂好网，上好托盘，拧上螺帽，12分钟之后，拧紧螺帽给锚杆施加一定预紧力，拧紧力矩不小于120N·M。

3、喷浆工艺1）喷浆顺序：先墙后拱，从墙基开始自下而上进行，喷枪头与受喷面应尽量保持垂直喷枪头与受喷面的垂直距离以0.8～1.0m为宜人工拌料时采用潮拌料，水泥、沙子和石子应混合均匀喷射时，喷浆机的供风压力在0.4MPa，水压应比风压高0.1MPa左右，加水量凭射手的经验加以控制，最合适的水灰比是0.4～0.5之间喷射过程中应根据出料量的变化，及时调整给水量，保证水灰比准确，要使喷射的湿混凝土无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少，一次喷射混凝土厚度50～70mm，并要及时复喷，复喷间隔时间不得超过2小时，否则应用高压水重新冲洗受喷面2）喷射工作：喷射（喷厚100mm）工作开始前，应首先在喷射地点铺上铁板或塑料彩条布，以便收集回弹料喷射工作结束后，喷层必须连续洒水养护28天以上，7天内每班洒水养护1次一次喷射完毕，应立即收集回弹物，并将当班拌料用净当班喷射工作结束后，立即将喷射设备清洗干净开机时必须先给水、后给风、再开机，最后上料；停机时，要先停料、后停机、再关水，最后。