07 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备.doc

1、淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 153 第七章 矿井主要设备第一节 提升设备一、概述本矿井采用立井开拓，设主、副井二个提升井筒，单水平开采。矿井设计生产能力180 万 t/a，年工作日 330d，工作制度地面为三班制、井下为四班制，主井提升每天净作业时间 16h。主井担负原煤提升任务。井筒净直径 5.0m，布置一对 16t 提煤箕斗，装备型钢组合罐道。副井担负提升矸石、升降人员和设备、运送材料等辅助性提升作业任务。井筒净直径 6.5m，布置一对 1.5t 矿车双层四车罐笼（一宽一窄） ，装备型钢组合罐道。设计对主、副井提升方案在地震

2、裂度、工业场地总平面布置、气候条件、施工占用井口时间、建井工期安排、安装维护工艺性等方面，经安全、技术、经济综合比较后， 认为落地式提升机对基础处理，井筒受力及井筒因地表下陷断裂恢复正常运行均有利，投资较省，可利用永久井架开凿井筒，提升机房的施工及提升机的安装调试可与井筒装备施工平行作业，大大缩短建设工期，可充分发挥投资效益，故主、副井均采用落地多绳摩擦式提升系统。主井装备 16t 箕斗，提升速度适中，安全可靠，提升能力大。若装备 12t 箕斗，提升速度较高，提升能力小。且装备 12t 或 16t 箕斗不影响主井井筒直径大小，因此主井推荐方案一，装备一对 16t 箕斗。副井提升若采用高速直流电

3、动机带行星轮减速器传动方案虽比低速直联悬挂式直流电动机方案节省投资，但存在多一台减速器传动效率低、运行费用高、占地面积大、增加机房费用、减速器易漏油、齿轮、轴承易损坏影响正常运行等缺点。而低速直联悬挂式直流电动机具有占地面积小、布置紧凑、噪音低、安装、维护简单、故障率低、安全性能好、技术先进等优点，故副井提升推荐采用低速直联悬挂式直流电动机传动方式。主、副井提升方案比较见表 7-1-1、7-1-2 。淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 154 主井提升方案技术经济比较表 表 7-1-1方案一（推荐方案） 方案二内容项目 JKMD-3.5

4、4()落地多绳摩擦式提升机一台16t 多绳箕斗一对JKMD-34()落地多绳摩擦式提升机一台12t 多绳箕斗一对提升高度 586.68m 586.128m主电动机型号 低速直流电动机 ZKTD250/67 1800kW 900V 50r/min 低速直流电动机1800kW 900V 76.4r/min最大提升速度 9.16m/s 12m/s主提升绳型号 36 ZBB 628+FC 1770 ZZ（SS） 32 ZBB 628+FC 1770 ZZ（SS）传动型式 低速直流电动机直联 低速直流电动机直联电控设备 晶闸管直流传动成套电控装置 晶闸管直流传动成套电控装置年提升能力 2.79Mt/a

5、2.09Mt/a起重设备 25+25t 手动双梁起重机 16+16t 手动双梁起重机设备费（万元） 810 740年电费（万元） 175.8 175.6方案特点 提升能力大，速度适中，安全可靠，投资略高。 投资略低，提升能力小，速度较高，且不满足 1.2 倍富裕能力要求淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 155 备注 表中投资费用仅供方案比较用淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 156 副井提升方案技术经济比较表 表 7-1-2方案一（推荐方案） 方案二主要技术特征 落地多绳摩擦

6、式提升机直流低速直联电机传动晶闸管变流器供电落地多绳摩擦式提升机直流高速电机带减速器传动晶闸管变流器供电提升机型号规格 JKMD-3.54（ ） Vm=9.16m/s JKMD-3.54（） Vm=9.56m/s i=11.5提升高度（m） 598.2 598.2最大班净作业时间(h) 3.57 3.52工人下井时间(min) 13.56 13.42提升容器 1.5t 矿车双层四车宽窄罐 1.5t 矿车双层四车宽窄罐主电动机型号规格 ZKTD250/56 1500KW，50rpm ZD 1500KW，600rpm主钢丝绳 38ZBB6V37S+FC1670ZZ（SS）共四根 38ZBB6V37

7、S+FC1670ZZ（SS）共四根电控设备 晶闸管直流传动成套电控装置 晶闸管直流传动成套电控装置辅助设备 冷却通风机、起重机 冷却通风机、起重机设备费（万元） 780 700方案特点 技术性能先进，安全可靠，投资略高。 投资略低，占地面积大，减速器故障率高，噪音大，维 修工作量大。备注 表中投资费用仅供方案比较用淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 157 综上所述，主井提升设备推荐方案一，即选用 JKMD-3.54（）型落地多绳摩擦式矿井提升机一套，配低速直联悬挂式直流电动机（1800kW 50r/min） ，提升容器为一对立井多绳

8、16t 提煤箕斗，主钢丝绳为 36 ZBB 628+FC 1770 ZZ（SS） ，最大提升速度 9.16m/s。副井提升设备推荐方案一，即选用 JKMD-3.54（）型落地多绳摩擦式矿井提升机，配低速直联悬挂式直流电动机（1500kW 50r/min） ，提升容器为一对 1.5t 矿车双层四车多绳罐笼（其中一个宽罐笼，一个窄罐笼） ，主钢丝绳为 38ZBB6V37S+FC1670ZZ(SS)，最大提升速度 9.16m/s，最大班设计作业时间 3.57h，最大班工人下井时间 13.56min。主、副井提升机电气控制设备均采用晶闸管直流传动提升机成套电气控制设备。主、副井提升系统图见附图 7-1

9、-1、7-1-3 。二、主井提升设备1、设计依据井型： A=1.8Mt/a； 工作制度： b=330d/a，t =16h/d；锁口标高： +29.2m； 井底车场水平标高：-569m ；卸载标高： +42.9m；装载标高： -535.678m；提升高度： Ht=586.68m；钢丝绳悬垂高度： Hc=635.388m；提升容器： 立井多绳 16t 双箕斗标称装载质量： Q=16t（定重装载）箕斗自重：（包括悬挂装置等） Qc=25t 2、钢丝绳选型及校验提升主钢丝绳选 36 ZBB 628+FC 1770 ZZ（SS ）各两根，其参数为：主井提升主钢丝绳参数表 表 7-1-3名称 参数主钢丝绳

10、根数 n1 4钢丝绳直径 d1 36mm公称抗拉强度 B1 1770 MPa最小钢丝破断拉力总和 Qd1 1012KN单位长度质量 Pk1 5.35kg/m最粗钢丝直径 max 2.9mm淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 158 尾绳选用三根多层股尾绳，其中 44 ZBB 187+FC 1470 ZS 933 755 二根， 42 ZBB 187+FC 1470 SZ 850 688 一根。其参数为：主井提升尾绳参数表 表 7-1-4名称 参数 参数钢丝绳直径 44mm 42mm公称抗拉强度 B2 1470 MPa 1470 MPa最

11、小钢丝破断拉力总和 Qd2 1197KN 1091KN单位长度质量 Pk2 7.55kg/m 6.88kg/m钢丝绳根数 2 1首尾绳单位长度质量差 2.64%，为平衡提升系统。提升主钢丝绳安全系数校验： 8.605.2756.)(1 cckzd HgHPnQm所选钢丝绳满足煤矿安全规程规定。3、提升设备选型及检验选用一台 JKMD-3.54()落地多绳摩擦式提升机，其主要技术参数如下：主井提升机主要技术参数表 表 7-1-5名称 参数主导轮直径 DN 3.5m主提升绳根数 n1 4m绳间距 300mm天轮直径 Dt 3.5m允许最大静张力 F j 570kN允许最大静张力差 F c 180k

12、N衬垫摩擦系数 0.25提升机变位质量 Qj 13000kg天轮变位质量 QD （=QE） 26000kg提升机校验主导轮及天轮直径：淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 159 DN =Dt=3500mm90 d1=3240mm钢丝绳最大静张力：Fj =535.60kNFj =570kN钢丝绳最大静张力差：Fc = 156.96kNFc =180kN摩擦衬垫比压：MPadDngHpQqNckkZ 96.18)(212所选提升机满足要求。4、提升主电动机：低速直联直流电动机，其参数为：主电动机参数表 表 7-1-6名称 参数型号 ZKTD

13、250/67额定功率 PN 1800kW额定转速 n 50r/min额定电压 U 900V过载倍数 2转动惯量 J 16257kgm2最大提升速度： smV/16.9ax5、提升系统运动学计算 提升速度图、力图见图 7-1-2。6、提升系统动力学计算提升系统变位质量总和：M= 126578kg7、年提升能力淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 160 aMtQCTbtA/79.2360式中，不均衡系数 C=1.1提升运动学计算 表 7-1-7序号 名称 单位 计算公式 计算结果1 初加速时间 s t0V 0/a0 32 初加速距离 m h

14、0V mt0/2 2.253 加速时间 s t1（V m-V0）/a 1 10.944 加速距离 m h1(V m+V0)t1/2 58.315 减速时间 s t3（V m-V 4）/a 3 12.376 减速距离 m h3（ V m+V 4）t 3/2 59.757 爬行时间 s t4h 4/V4 58 制动时间 s t5V 4/a5 19 制动距离 m h5V 4t5/2 0.2510 等速距离 m h2H t-h0- h1- h3- h4- h5 463.6211 等速时间 s t2h 2/Vmax 50.6112 一次运行时间 s T0 t0+t1 +t2 +t3+ t4+ t5 82

15、.9213 休止时间 s 1614 一次提升时间 s T= T0+ 98.92注：选取初加速度 a00.5m/s 2 主加、减速度 a1a 30.7m/s 2 制动减速度 a50.5m/s 2初速度 V01.5m/s 爬行速度 V40.5m/s 爬行距离 h42.5m 动力学计算表 表 7-1-8名称 计算公式 计算结果 (N)初加速段 F0=kQg+m a0 243793正常加速段 F1=kQg+m a1 269109淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 161 等速段 F2=kQg 180504减速段 F3=kQg-m a3 9189

16、9爬行段 F4=kQg 180504停车段 F5=kQg-m a5 117215表中，矿井提升阻力系数 k=1.158、提升主电动机校验F2t = F02 t0+F12 t1+ F22 t2+ F32 t3+ F42 t4 + F52 t5=2.9006531012 N2s等效时间Td=c1 (t1+ t3+ t4+ t5)+ t2+ c2=98.92s式中散热不良系数 c1=c2=1电动机等效力 kNTtFdd4.72电动机等效容量KWVPd57.160max电动机功率富裕系数k=PN/Pd=1.12电动机额定力NFkVPFN 18054192576.1922max 电动机最大力FmaxF

17、N=1.400.85m所选电动机符合要求。9、防滑校验淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 162 根据煤矿安全规程规定,提升重物时紧急制动减速度 as 不得超过 5m/s2，下放重物时紧急制动减速度 ax 不得小于 1.5m/s2， 紧急制动减速度不得超过钢丝绳滑动极限减速度，并要求制动力距倍数满足:k1.5Z+1=2.209k5Z-1=3.030其中提煤时提升系统质量模数 Z=M/Qg=0.806采用二级制动，第一级制动力矩倍数 k 取 2.25，则最不利的运行状态下的滑动极限减速度与紧急制动减速度见表 7-1-9。滑动极限减速度与紧

18、急制动减速度 表 7-1-9滑动极限减速度（m/s 2） 紧急制动减速度（m/s 2）提升状态 公 式 结果 公式 结果重载上提gQQeEHSDS )( 4.503 ZK14.056重载下放 ESS)(1.893 1.524空载上提geEUDHU)( 3.257 0MQKH3.224空载下放 QQE)(3.192 03.164式中 =0.25以上计算表明主井提升系统满足防滑要求。10、电气控制设备6KV 双回路高压电源引自矿井 35/6KV 主变电所不同母线段，380V 低压电源一回引自提升机房内辅助变压器，一回引自 6/0.4KV 变电所。均为一回工作，一回备用。电控设备选用直流提升机成套电

19、控装置，电枢可逆， 12 脉动。无功补偿及谐波滤波由 35/6kV 变电所统一考虑。11、辅助设施淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 163 提升机房内设 25t+25t 手动双梁双小车桥式起重机一台 。三、副井提升设备1、设计依据井口标高： +29.2m； 井底标高： -569m；提升高度： Ht=598.2m；工作制度： b=330d/a，四班制，其中三班生产，一班检修；最大班提升量：下井工人数 258 人提升矸石 167 车下放坑木 10 车下放材料 39 车下放设备 10 次保健车 4 次火药、雷管 2 次其它材料 10 次 提

20、升容器：一对 1.5t 矿车双层四车罐笼， 宽罐乘 242 人，窄罐乘 230 人,宽窄罐笼自重（包括悬挂、罐耳等）均为 18800kg。矿车：1.5t 标准矿车，载矸 Q 物=2.7t，自重 QC=740kg。最大件重量 18500kg，特制平板车自重 1500kg，共重 20000 kg。作业方式：双层乘人；双层提矸、下料，升降矸石或料石时，对侧应配相同数量的空矿车；升降大件（包括平板车在内不得超过 20t）时，对侧应配四重车。钢丝绳悬垂高度：Hc=648.9m ；提升系统见附图 7-1-3 。2、钢丝绳选型及校验提升主钢丝绳选 38 ZBB 6V37S+FC 1670 ZZ （SS） 9

21、11 614（特级柔度）各两根，其参数见表 7-1-10。淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 164 副井提升主钢丝绳参数表 表 7-1-10名 称 参 数钢丝绳直径 d1 38mm公称抗拉强度 B1 1670 MPa最小钢丝破断拉力总和 Qd1 1072247N单位长度质量 Pk1 6.14kg/m最粗钢丝直径 max 2.9mm尾绳选用三根圆尾绳，其中 50 ZBB 637+FC 1470 1080 842 两根，48 ZBB 637+FC 1470 999 776 一根。首尾绳单位长度质量差 0.16%，为平衡提升系统。提升主钢丝

22、绳安全系数检验：提人 8.05.2976.10)(1 cckzd HgHPnQm人下大件 .7.8.)(1 cckzd大 件物所选钢丝绳满足要求。3、提升设备选型及检验选用一台 JKMD-3.54（III）落地多绳摩擦式提升机，其主要技术参数见表 7-1-11。副井提升机主要技术参数表 表 7-1-11名称 参数主导轮直径 DN 3.5m主提升绳根数 n1 4绳间距 300mm天轮直径 Dt 3.5m允许最大静张力 Fj 570kN允许最大静张力差 Fc 140kN衬垫摩擦系数 0.25提升机变位质量 Gj 13000kg淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风

23、、排水和压缩空气设备 165 天轮变位质量 QD（=QE ） 26000kg校验：主导轮及天轮直径：90d1=3420mmD N =Dt=3500mm 1200max3500mm钢丝绳最大静张力：Fj=（Q 大件 +QZ+ n1 Pk1 Hc）9.81=536.97kN Fj=570kN钢丝绳最大静张力差：Fc=4Q9.81=105.948kNFc=140kN下大件时，对侧罐笼需配四辆矸石车。操作时，先装矸石车，后装大件，卸车时，先卸大件，后卸矸石车。摩擦衬垫比压：q= =1.90MPa1.96 MPakNkdDngHcPQcz11242大 件所选提升机满足要求。4、提升主电动机选 ZD 型低

24、速直流电动机，其参数见表 7-1-12。主电动机参数表 表 7-1-12名 称 参 数型 号 ZKTD250/56额定功率 PN 1500kW额定转速 nN 50r/min额定电压 U1 800V过载倍数 2转动惯量 Jd 14150kg.m2最大提升速度：Vmax= 9.16m/s5、提升系统运动学计算 淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 166 提升系统运动学计算见表 7-1-13，提升速度图见图 7-1-4，最大班作业时间平衡表见表 7-1-14。 提升系统运动学计算 表 7-1-13序号 名 称 单位 计算公式 计算结果1 加速

25、时间 s t1V max/a1 13.052 加速距离 m h1a 1t12/2 59.953 减速时间 s t3（V max-V 4）/a 3 12.374 减速距离 m h3（V max+V 4）t 3/2 59.755 爬行时间 s t4h 4/V4 5.006 制动时间 s t5 V4/a5 17 制动距离 m h5a 5t52/2 0.258 等速距离 m h2H t- h1- h3- h4- h5 475.759 等速时间 s t2h 2/Vmax 51.9410 一次运行时间 s T0 83.4011 升降人员 s 进出人员 12012 提矸 s 双层装车 4013休止时间 设备

26、、火药等 s 双层沉罐 8814 升降人员 s 203.4015 提 矸 s 123.4016一次提升时间设备、火药等 sT= T0+171.40注：选取参数 加、减速度 a1a 3 =0.7m/s2 a5 =0.5m/s2爬行速度 V40.5m/s 爬行距离 h42.5m最大班作业时间平衡表 表 7-1-14序号 作业项目 单位每班提升量每班提升次数一次提升时间 (s)每班作业时间 (s)1 下井人员 人 258 4 203.40 813.6=13.56min2 升降人员 / / / / 1220.43 其他人员 / / / / 244.084 提矸 车 167 42 123.40 5182

27、.85 下坑木 车 10 3 171.40 514.26 下放材料 车 39 10 123.40 1234淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 167 7 下放设备 次 / 10 171.40 17148 保健车 次 / 4 171.40 685.69 火药、雷管 次 / 2 171.40 342.810 其他 次 / 10 171.40 171411 合计 / / / / 12851.88s=3.57h6、提升系统动力学计算系统变位质量统计如下：升降人员(满 84 人) M=106693kg提矸下料（4 重车） ，对侧配 4 空车 M=

28、117533kg升降大件，对侧 4 矸( 料) 石车 M=134573kg上提时动力学计算表见表 7-1-15。下放时动力学计算见表 7-1-16。上提时动力学计算表 表 7-1-15计算结果 (N)名称 计算公式提人 (满+空) 提矸(料)石 提大件加速段 F1=kQg+M a1 143904 209411 167658等速段 F2=kQg 69219 127138 73457减速段 F3=kQg-M a3 -5466 44865 -20744爬行段 F4=kQg 69219 127138 73457停车段 F5=kQg-M a5 15873 68371 6171注：矿井提升阻力系数 k=1

29、.2下放时动力学计算表 表 7-1-16计算结果 (N)名称 计算公式下人(满+空) 下料石 下大件加速段 F1=kQg+M a1 28539 -2485 45230等速段 F2=kQg -46146 -84758 -48972减速段 F3=kQg-M a3 -120831 -167032 -143173爬行段 F4=kQg -46146 -84758 -48972停车段 F5=kQg-M a5 -99493 -143525 -116258淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 168 注：下放时矿井阻力系数 k=-0.8。7、提升主电动机

30、校验根据系统负载情况，按上提 4 车矸石（对侧配四辆空车）的运行方式进行校验：F2t = F12 t1+ F22 t2+F32t3 +F42t4+F52t5 =1523991kN2s等效时间 Td= c1（t 1+ t3+t4+ t5）+ t2+c2=123.40s式中,散热不良系数 c1=1；c 2=1电动机等效力 Fd=(F2t/ Td) 1/2 =111.13kN电动机等效容量 Pd= Fd Vmax/=1038.73kW 式中，=0.98。电动机过载能力校验：电机额定力 FN= Pd/ Vmax =160.48 kN = Fmax/FN =0.650.85 所选电动机符合要求。8、防滑

31、校验 提升系统滑动极限减速度计算结果见表 7-1-17。提升系统滑动极限减速度（ m/s2） 表 7-1-17计算结果提升状态 滑动极限减速度公式 人员 矸料石 大件重载上提 as=gQ)(eEHSDS 3.772 4.170 3.786重载下放 ax= Q2.615 2.281 2.860空载 ak= g)(e1EUD3.176空载 ak= 3.171取 =0.25淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 169 根据煤矿安全规程规定,提升重物时紧急制动减速度不得超过 5m/s2，下放重物时紧急制动减速度不得小于 1.5m/s2， 且紧急制

32、动减速度不得超过钢丝绳滑动极限减速度。为满足煤矿安全规程规定，经计算制动力矩的合理范围为：520kNm550kNm 。取Mz=545kNm，以此计算紧急制动减速度，计算结果见表 7-1-18。计算表明副井提升系统满足防滑要求。9、电气控制设备6KV 双回路高压电源引自矿井 35/6KV 主变电所不同母线段，380V 低压电源一回引自提升机房内辅助变压器，一回引自 6/0.4KV 变电所。均为一回工作，一回备用。电控设备选用直流提升机成套电控装置，电枢可逆， 12 脉动。无功补偿及谐波滤波由 35/6kV 变电所统一考虑。副井实际安全制动减速度（ m/s2） 表 7-1-18计算结果提升状态实际

33、安全制动减速度公式人员 矸料石 大件重载上提 as= MQgRZ3.46 3.55 2.77重载下放 ax= Z2.38 1.75 1.86空载 a0= R3.0910、辅助设施提升机房内设 25t+25t 手动双梁双小车桥式起重机一台。四、北翼轨道上山提升设备1、设计依据上山斜长 113.164m 上山倾角：20最大班提升量： 矸石 100 车材料 10 车支架 4 架淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 170 最大件液压支架（包括平板车）重量：20t1.5t 标准矿车，串车提升，每钩最多挂 4 辆矿车，上部为甩车场，下部为平车场。2

34、、设备选型（1）钢丝绳钢丝绳选用 30 NAT 619S+FC 1670 ZS 496 324 GB8918-2006钢丝绳直径 d=30mm钢丝绳单位长度重量 Pk=3.24kg/m公称抗拉强度 =1670N/mm2钢丝破断拉力总和 602.144kN最粗钢丝直径 max 2.08mm。（2）提升机选用 JKB2.51.5/30 型矿用防爆提升机一台。滚筒直径 2.5m滚筒宽度 1.5m最大静张力:Fj=90kN减速器速比：30减速器传动效率：90提升速度：2.55（3）电动机选用 1 台 YB 系列防爆电动机，由主机厂成套。电机功率：315kW转速： 585r/min电压： 660V3、设

35、备校验经计算提升机最大静张力 76.8 kN6.5，钢丝绳在滚筒上缠绕一层，最大班作业时间 2.4h，以上均满足煤矿安全规程规定。第二节 通风设备一、设计依据淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 171 本矿按煤与瓦斯突出矿井设计，有煤尘爆炸危险，有自燃发火倾向。矿井通风方式前期采用中央并列抽出式，副井进风、主井辅助进风，中央风井回风。井口锁口标高： +29.2m井底车场标高： -569m通风量： 初期 153m3/s困难期 215m3/s通风负压：初期： 1350Pa 困难期：2908Pa 二、技术经济方案比较与设备选型针对矿井通风要求

36、并根据目前国产通风机的性能参数和现场实际运行情况，经多方案比较筛选后可供选择的二种方案见表 7-2-1。经技术经济综合比较：对旋系列矿用防爆轴流式通风机具有初期投资低，占地面积小，土建费用低，安装、维护简单等优点，故推荐方案一，即选用 BD-10-No33 矿用防爆对旋轴流式通风机两台，一台工作，一台备用。 每台风机配 YBF710S1-10 (630kW 6kV 580r/min)防爆电动机两台。风机采用反转反风，可在10 分钟内完成反风操作。三、推荐方案的选型计算1、通风机需要产生的风量Q1=KLQK=160.65m3/sQ2=KLQK=225.75m3/s2、通风机需要产生的负压H1=H

37、K1+h1+h1=1600Pa H2=HK2+h2+h2=3228Pa 3、通风机的工况点管网阻力系数R1=H1/Q2=0.0620R2=H2/Q2=0.0633淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 172 管网性能曲线方程H1= R1 Q2= 0.0620Q2H2= R2 Q2= 0.0633Q2根据中央风井通风机所需风量、负压选用 BD-10-No33 矿用防爆轴流式通风机二台，一台工作，一台备用。针对矿井前后期风量、负压变化较大的特点，初期采用单级运行方式，后期采用双级运行方式。风机特性曲线见图 7-2-1、7-2-2。风机运行工况

38、点参数见表7-2-2。每台风机配二台 YBF710S1-10 防爆电动机（ 630kW、6kV、580r/min ）。通风机安装在风井地面，漏风率不得超过 5 %。4、电动机选型电动机轴功率：初期 N1= Q1H1 /（10001C）=1416.3kW困难时期 N2= Q2H2 /（10002 C）=2450.6kW每台风机选用 YBF710S1-10 系列防爆电动机(630kW 6kV 580r/min)二台。5、反风方式及反风时运行工况点通风机采用反转反风，反风风量大于正常风量的 40%，电机功率满足要求。中央风井风机反风特性曲线见图 7-2-3、7-2-4 。风机反风时运行工况点参数见表

39、 7-2-3。通风机选型比较表 表 7-2-1一（推荐方案） 二 方 案内 容初期（单级）困难期（双级） 初期 困难期矿井风量 153 215 153 215矿井负压 1350 2908 1350 2908风机型号 BD-10-No33 GAF31.5-17-1电动机型号 YBF710S1-10 (630kW 6kV)，每台风机配 2 台 Y6302-8 (1250kW 6kV)，每台风机配 1 台转数（r/min） 580 744工况点 Qi(m3/s) 160.65 225.75 160.65 225.75淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩

40、空气设备 173 Hi(Pa) 1600 3208 1600 3208(%) 63 82 70 80计算电机轴功率(kW) 1416.3 2450.6 374.7 923.7年电耗（万度/年） 412.8 893.6 371.5 915.9年电费（万元/年） 268.3 580.8 241.5 595.3百万米 3.Pa 电耗 0.51 0.39 0.46 0.40总投资 （万元） 420 480方案特点投资低，占地面积小，安装简单，土建工程量小，节省施工工期。风机技术性能可靠。投资较高，占地面积较大，土建费用高。备注 表中投资费用仅供方案比较用淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步

41、设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 174 中央风井通风机运行工况点参数表 表 7-2-2类别 初期（单级运行） 困难期( 双级运行 ) 矿井风量(m 3/s) 153 215矿井负压(Pa) 1350 2908计算风量 m3/s 160.65 225.75计算负压(Pa) 1600 3208风量(m 3/s) 160.65 225.75负压(Pa) 1600 3208效率 (%) 63 82工况点叶片角度 1 -1中央风井通风机反风工况点参数表 表 7-2-3类别 初期 困难时期风量(m 3/s) 142 144负压(Pa) 1250 1304效率(%) 57 53叶片角度 1 -

42、1反风时电动机轴功率：初期 N1= Q1H1 /（1000 1 C）=2158.8kW困难时期 N2= Q2H2 /（1000 2 C）=2180.8kW反风时风量及电机容量满足要求。四、供电及控制方式6KV 双回路高压电源引自矿井 35/6KV 主变电所不同母线段，通风机的控制系统由厂家配套。电动机房采用风机性能在线监测系统一套，可通过计算机随时显示通风机的各项性能指标，如：风量、负压、温度等，以便及时对风机运行工况进行调节，并能配合风门进行全性能曲线定期测量。本系统还可与矿井综合监控装置联网，进行数据传输与分析存储。通风机房噪声控制应符合国家工业卫生有关标准。淮北矿业（集团）有限责任公司杨

43、柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 175 第三节 排水设备一、主排水设备（一）设计依据标高：井口锁口标高 +29.2 m井底车场水平标高 -569 m矿井水处理站标高 8 m矿井涌水量正常涌水量：Q=480 m3/h最大涌水量：Q max=1059 m3/h（二）排水设备选择根据矿井涌水量，经多方案技术经济比较，列出其中较为合适的 2 个方案于表 7-3-1。经过方案比较，设计推荐方案一，即选用 MD500-5711 型矿用耐磨多级离心泵 5 台，正常涌水时 2 台工作，2 台备用，1 台检修，最大涌水时 3 台工作。水泵配 YB710S1-4 （1250kW、6

44、kV、1490r/min ）防爆电动机。（三）推荐方案的选型计算1、排水设备所必须的排水能力正常涌水时：Q 1=1.2Q=576 m3/h最大涌水时：Q 2=1.2Qmax=1270.8 m3/h扬程：H t=Ha+Hs=611.2 m式中 Hs 为吸水高度，取 Hs=5 m2、管路阻力系数计算取吸水管径 Dx=350 mm排水管径 Dp=300 mm则排水管中扬程损失:Haf= 7654321nngVP2淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 176 = gDQnnP2136047654321 2=8.3367 x10-5Q2矿井主排水设

45、备选型比较表 表 7-3-1方案一（推荐方案） 方案二水泵比较项目 MD500-5711 PJ2007正常 480m3/h 480m3/h矿井涌水量最大 1059m3/h 1059m3/h排水高度 606.2m 606.2m台 数5 台（正常涌水 2 台工作、2 台备用、1台检修）5 台（正常涌水 2 台工作、2 台备用、1台检修）电机轴功率 1126.4KW 1063.3KW电 动 机 YB710S1-4 1250kW、6kV 、1490r/min YB710S1-4 1250kW、6kV 、1480r/min新管 Q1=501.8 H1=632.61=79.9% Hs=5.49 Q1=45

46、6.6 H1=628.9 1=76.6% Hs=5.85工况点 参数 旧管 Q2=485.5 H2=645.32=79.6% Hs=5.69Q2=436.3 H2=638.72=76% Hs=6.35排 水 管 DN300（3 趟） DN300（3 趟）吸 水 管 DN350 DN350正常 11.9（2 台） 13.2（2 台）排水时间 最大 17.5（3 台） 19.4（3 台）年 电 耗 1342.5 万度 1392.1 万度年 电 费 872.6 万元 904.9 万元吨水百米电耗 0.42 0.44设 备 费 270 万元 280 万元方案特点 排水能力大，运行费用低；投资略低。 排水能力小，运行费用高；投资略高。淮北矿业（集团）有限责任公司杨柳矿井及选煤厂初步设计 第七章 提升、通风、排水和压缩空气设备 177 备注 表中设备费仅供方案比较用式中： 1速度压头系数，取 1=1 2 直管阻力系数,83.25 PDL其中: 为水与管壁摩擦的阻力系数 , =0.027 LP 为直管长度 : LP=925 mn3 弯管数量, n3=8 , 3 弯管阻力系数, 3= 0.8 ,n4闸阀数量, n4= 2 , 4闸阀阻力系数, 4= 0.4