皮带输送机供电系统设计

1、目 录前言11.1鹤壁中泰矿业概况 21.2工作面概况52.1电气设备选型、布置及验算 62.2电气设备选型、布置及供电系统 72.3工作面负荷计算及变压器容量确定 73.1供电系统图（附图） 174.1结论175.1皮带输送机设备设计与验算17胶带宽度计算18胶带各点张力计算19电机功率验算205.2结论21前 言我叫王敏，2007.32009.11在河南理工大学学习,这期间我系统地学习了学校开设的专业基础课和专业课的理论，并通过相应的试验实习，圆满完成了专科阶段的学习，通过这三年的学习不仅丰富了自己的理论知识，开阔了视野，同时，由于知识结构的改变，解决现场实际问题的能力也得到了提高。我将于2009年11月毕业，毕业设计题目为3102综采工作面供电设备、皮带输送机技术选型与计算的设计，在指导老师冯广亮的精心辅导下，我根据中泰公司具体情况，查资料，结合煤矿企业供电的实际情况，并且根据中泰公司主皮带安全可靠为前提，完成本次毕业设计，作为对三年学习成果的总结。本设计主要为胶带输送机选型设计,主要内容有胶带宽度计算、胶带运行阻力计算、胶带各点张力计算、胶带强度计算、胶带悬垂度的计算。由于我的

2、水平有限，设计中难免有疏忽或错误之处，请各位老师批评指正。1.1鹤壁中泰矿业概况地理与交通位置鹤壁中泰矿业（原鹤煤四矿）位于鹤壁矿区北部，地理位置：东经114624-114934，北纬354919-355259。主井口坐标：X=3983953.9；Y=513816.8；Z=235.1，副井口坐标：X=3983914.0；Y=513847.0；Z=233.1。本区属山区向平原过渡的低山丘陵地貌，相对高差5060m，海拨高程为178m240m之间。区内有季节性小泉及小溪，此外还有杨吕寨、贾吕寨、赵家荒等小型水库。本区属暖温带半湿润型号季风气候，四季分明，光照充足，温差较大。年平均气温14.215.5。年降水量349.2970.1mm，雨季多集中于七、八月份。鹤壁中泰矿业有限公司位于河南省鹤壁市北部，鹤壁集北两公里，井田范围：东部以中泰矿业与贺驼矿划定的井田边界线（河南省煤炭工业厅1997豫煤基字第429号文批准确）为界；南部及东南部以一矿、中泰矿业和二矿、中泰矿业划定的技术边界线为界；西以F7断层为界与九矿相邻；北部原以推定的二1煤底板等高线-450m水平为界与深部井田相邻，但考虑到矿井的

3、后备储量和生产服务年限，暂定至龙宫井田二1煤底板等高线-650m水平为界。井田南北走向长6.5Km，东西倾向宽5.5Km，井田面积18.6 Km2。中泰矿区运煤铁路专用线东距京广线汤阴火车站22.5公里，距二等列车编组站鹤壁北站1.8公里，矿区内公路与豫北公路网相连，四通八达，交通十分便利（图1-1）。图1-1 鹤壁中泰矿业交通位置示意图1.1.2 煤炭资源概况中泰矿业井田共含煤层及煤线1618层（太原组14层，山西组24层）。其中可采煤层有3层：二1煤（大煤），一11煤（八煤），一22煤（六煤），总厚度为11.01m。现将各可采煤层叙述如下：二1煤：位于二叠系下统山西组之底部，为矿区主要可采煤层，也是中泰矿业现在开采的煤层。井田范围内二1最小厚度3.20m，最大厚度10.29m，平均厚度7.7m。煤厚变异系数为15.5%，可采性指数Km=1，属稳定煤层。井田内二1煤厚大致沿470-5和74-28孔线整体上可分两个区，东北区相对厚度大于西南区，与两组褶皱的方向均不一致，说明后期褶皱构造对其影响不大。断层对二1煤厚度变化的影响仅限于断层的边界，往往使煤变薄，但影响宽度有限。二1结构复杂，

4、常在中下部发育一层夹矸，厚度0.20.4m，平均0.3m，为黑色泥岩或砂持泥岩。一22煤（六煤）：位于太原组下部，C3L2石灰岩为该煤层的直接顶板，其厚度为2.8511.73m，平均厚度6.2m，上距二1煤层平均135m,下距一11煤平均7.5m，煤层态度0.411.15m，平均0.81m。煤厚变异系数为20.75%，可采性指数Km=0.85，属较为稳定薄煤层，不含夹矸。煤层底板为黑色泥岩，由于该煤层厚度稳定，且顶板为C3L2石灰岩，特征明显，易鉴别，故对比可靠。一11煤（八煤）：位于太原组之底部，煤层厚度为1.864.44m ,平均煤厚2.26m，煤层结构复杂，含夹矸27层。一11煤顶、底板均为黑色砂质泥岩。煤厚变异系数为42.92%，可采性指数Km=0.895，属较稳定中厚煤层。 一11煤和一22煤均在太原组底部，俗称下夹煤，本井田虽未揭露，但已有钻孔控制，相邻的一矿、九矿均已开采证实，两煤层厚度比较稳定，均属可采煤层。二1煤具有玻璃光泽，易破碎。以亮煤、镜煤为主，属半亮暗亮型煤，煤岩结构以条带状为主。煤质牌号为瘦煤，中低灰特低硫，为优质动力用煤。一22煤呈玻璃光泽，略有金刚光泽，

5、硬度小，易破碎，内生节理发育，煤岩类型为光亮型，多呈条带状结构。一11煤呈玻璃及金刚光泽，硬度较大，多为块状，煤岩类型为暗煤型，煤岩结构呈条带状或均匀状。一22煤和一11煤的煤质牌号为富硫贫煤，与二1煤相比，其特点为：灰分较高，含硫量高，一般多被用作民用煤。其含硫量高的特点，不仅表现在煤的工业分析与元素分析之中，而且明显地表现在煤的薄片里，它以矿物杂质形式出现在煤岩组分中。除此之外，还以黄铁矿为矿物成分形成囊状、瘤状、结核状乃至小型透镜赋存于煤层之中，这种黄铁矿经常被用作提取硫磺及制造硫酸的化工原料。1.1.3储量计算边界与工业指标三三采区其平面投影为长方形，长922m，宽590m，平面积为543980m2。储量计算方法与参数的确定 地质储量平面积煤厚容重 可采储量地质储量80 其 中：煤厚为8.2m 容 重：1.4T/m3 平面积采区平面投影面积断层无煤带面积，其中红11、4F015断层为边界断层，断层的无煤带面积为： 4F01613701216440m2 断层无煤带总面积：总16440m2 采区平面投影面积543980m2 平面积54398016440527540m2 1.2工作面

6、概况： 31021工作面参数切眼长度140米,推进长度490米，采煤方法：综采。运煤系统：31021综采工作面31021下顺槽北翼皮带石门皮带2#煤仓二部小皮带主皮带主井底地面运料系统：北副井井底车场三水平轨道上车场三水平轨道下车场31021上顺槽料场。供电系统：北翼2#变电所（6kV）31021移变上下顺槽配电点。2.1电气设备选型、布置及验算：名称型号功率kW电压V电流A数量备注采煤机MG20020011401341工作面运输机SGB-630/2132132211401771150m一部皮带机SPJ-800/75290211401201540m转载机SGB-630/110110660127170m乳化泵站MRB-75/31.575660862照明信号综保XZZ-2.52.5kVA6602稳车JH-141766019.52绞车JD-40406604612.2电气设备选型、布置及供电系统（附图）2.3工作面负荷计算及变压器容量确定： 、千伏级变压器的容量： Pe = 200+264+752= 200+264+150= 614kW 按需用系数计算变压器容量： S =（KxPe）/ cos

7、 = （0.8764）/ 0.80.95 = 646 kVA用一台KBSG-630/1.2的变压器向采煤机、运输机和二部皮带供电。、660V系统变压器容量：Pe = 902+110+752+172+40+2.5+2.5= 519 kW 按需用系数计算变压器容量： S =（KxPe）/ cos = （0.75519）/ 0.750.95 = 546 kVA用一台KBSG-500/0.69的变压器向660v系统供电。按长时允许负荷电流选择电缆截面：（参照供电图）1）、变压器（3）开关 （5）电缆选择：Ig = （KxPe103）/Uecos = （0.85614103）/ 11400.8 = 330（A） 可选择截面为70mm2的电缆并联供电。 2152=430330（A）2）、开关（5）（6）（7）（8）电缆选择：Ig = （KxPe103）/ Uecos= （0.85350103）/ 11400.8 = 188 （A） 考虑到短路保护可选择截面为70mm2的电缆供电。 215188A3）、煤机负荷电缆选择：Ig = （Pe103）/Uecos = （200103）/ 11400.8 = 126（A）考虑到强度，可选择截面为50mm2的电缆供电。 173126（A）4）、开关（7）（9）电缆选择：Ig = （KxPe103）/ Uecos = （0.85150103）/11400.8 = 80.8（A） 可选择截面为35mm2的电缆供电。 13880.8（A）5）、皮带机负荷电缆选择：Ig = （Pe103）/Uecos = （75103）/ 11400.8 = 48（A） 考虑到强度可选择截面为35mm2的电缆供电。 13848（A）6）、开关（5）（11）（12）（13）及工作面运输机负荷电缆选择：电缆选择：Ig = （KxPe103）/ Uecos= （0.85264103）/ 11400.8 = 142 （A）由于线路较长考虑到保护因素可选择截面为70mm2 电缆供电。 215142（A） 负荷电缆可选择截面为35mm2的电缆供电。 13883（A）8）、

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