山 西 省 煤 炭
優(yōu) 秀 學(xué) 術(shù) 論 文 評(píng) 審 表
論文題目 特殊條件下遠(yuǎn)距離供電供液的可行性研究
申報(bào)學(xué)科組 學(xué)科組代碼
作者姓名 孫占成 職稱 助理工程師 年齡 27
工作單位 （詳細(xì)） 同煤集團(tuán)挖金灣煤業(yè)公司技術(shù)科 職務(wù) 技術(shù)員
通訊地址 同煤集團(tuán)挖金灣煤業(yè)公司技術(shù)科 郵編037042
聯(lián)系電話 13403632996
推薦單位 大同煤礦集團(tuán)公司科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)
2011年12月6日
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摘要：挖金灣煤業(yè)公司已進(jìn)入殘采末期，資源嚴(yán)重枯竭，工作面地質(zhì)條件復(fù)雜，多數(shù)工作面在地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)布置，且煤層厚度起伏不定，在采掘工作中由于采掘關(guān)系緊張、巷道高度不夠，移動(dòng)變電站經(jīng)常無(wú)法進(jìn)入配電點(diǎn)，通過(guò)對(duì)工作面近、遠(yuǎn)距離供電、供液的驗(yàn)算和對(duì)起底工程費(fèi)用的計(jì)算，論證遠(yuǎn)距離供電、供液的可行性，保證采掘工作的正常供電供液。
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所報(bào)學(xué)術(shù)會(huì)議 及報(bào)送年月 |
無(wú) |
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在何種刊物 上發(fā)表過(guò) |
煤炭科學(xué)技術(shù) |
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申報(bào)單位負(fù)責(zé)人簽字 申報(bào)單位蓋章 年 月 日 |
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表三 省學(xué)會(huì)評(píng)委會(huì)專家意見(jiàn)
審閱人簽字 年 月 日 |
特殊條件下遠(yuǎn)距離供電供液的可行性研究
孫占成
(山西大同煤礦集團(tuán)挖金灣煤業(yè)公司 ,山西 , 大同, 037042)
摘要：挖金灣煤業(yè)公司已進(jìn)入殘采末期，資源嚴(yán)重枯竭，工作面地質(zhì)條件復(fù)雜，多數(shù)工作面在地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)布置，且煤層厚度起伏不定，在采掘工作中由于采掘關(guān)系緊張、巷道高度不夠，移動(dòng)變電站經(jīng)常無(wú)法進(jìn)入配電點(diǎn)，通過(guò)對(duì)工作面近、遠(yuǎn)距離供電、供液的驗(yàn)算和對(duì)起底工程費(fèi)用的計(jì)算，論證遠(yuǎn)距離供電、供液的可行性，保證采掘工作的正常供電供液。
關(guān)鍵詞：特殊條件、遠(yuǎn)距離、供電、供液、可行性研究
挖金灣煤業(yè)公司近幾年來(lái)由于煤炭資源枯竭，如何精采細(xì)采，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限成為迫在眉睫的事情，在斷層帶、殘采邊角等特殊地點(diǎn)布置回采工作面，生產(chǎn)條件就顯得越來(lái)越復(fù)雜，為工作面配電所需的的移動(dòng)變電站由于采掘關(guān)系緊張、巷道高度不夠，無(wú)法進(jìn)入配電點(diǎn)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，如何能利用現(xiàn)有的設(shè)備保證工作面的正常生產(chǎn)，把充足的電能、液能輸送到工作面已顯得尤為重要，針對(duì)以上情況我們以下高檔工作面為例進(jìn)行遠(yuǎn)距離供電、供液的可行性論證。
1、 工作面參數(shù)及設(shè)備配備情況
1.1高檔工作面參數(shù)
14-2層307盤(pán)區(qū)8702-1工作面走向長(zhǎng)度440m,其中皮帶巷430m,軌道巷長(zhǎng)450m,可采走向長(zhǎng)度304m，工作面傾斜長(zhǎng)度100m.煤層厚度1.70~2.12m,,平均采高1.87m.，可采儲(chǔ)量3.00萬(wàn)噸。
本工作面布置在地質(zhì)構(gòu)造中，利用307盤(pán)區(qū)巷道作為工作面運(yùn)料巷，東部與8702工作面采空區(qū)相鄰，南部與小窯采空區(qū)相鄰。本工作面屬于邊角煤開(kāi)采，四周為采空區(qū)，同時(shí)在開(kāi)采過(guò)程中要過(guò)多條空巷，順槽巷道壓力較大，巷道維護(hù)困難。
1.2設(shè)備配備
1.2.1 工作面設(shè)備
IMG-200型采煤機(jī)一臺(tái)，SGB-630/220型刮板輸送機(jī)一部，ZQS2400-15/22型切頂墩柱69架，DZ-22型單體液壓支柱284根，其中備用28根。
1.2.2 皮帶運(yùn)輸巷
SGB-620/80T型刮板輸送機(jī)一部，長(zhǎng)80m，SJ-80型膠帶輸送機(jī)一部，長(zhǎng)350m。
1.2.3 軌道巷
KBSGZY-500/6型移動(dòng)變電站一臺(tái)，MRB-125/31.5乳化液泵兩臺(tái)（90KW），JD-11.4KW小絞車4部。
2、 近距離供電、供液設(shè)備布置及電氣系統(tǒng)
2.1 設(shè)備布置，如圖1
想\AppData\Local\Temp\ksohtml20780\wps703.png)
圖1 近距離供電、供液設(shè)備布置圖
2.2 電氣系統(tǒng)，如圖2
想\AppData\Local\Temp\ksohtml20780\wps704.png)
圖2 近距離供電、供液電氣系統(tǒng)圖
近距離供電、供液，經(jīng)計(jì)算完全滿足要求，其設(shè)備費(fèi)用見(jiàn)如表1
表1 工作面開(kāi)關(guān)電纜使用情況及費(fèi)用統(tǒng)計(jì)
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名 稱 |
型 號(hào) |
數(shù) 量 |
單 價(jià) |
小 計(jì) |
|
低 壓 電 纜 |
UPQ-3×70＋1×16 |
60m |
92.6元/m |
5556元 |
|
UCPQ-3×50＋1×10＋7×4 |
200m |
131元/m |
26200元 |
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|
UCPQ-3×50＋1×10＋3×6 |
200m |
128元/m |
25600元 |
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UCPQ-3×50＋1×16 |
130m |
60元/m |
8190元 |
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總 計(jì) |
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65546元 |
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高壓 電纜 |
UGSP-3×35＋1×16＋TS |
450m |
127元/m |
57150元 |
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移動(dòng)變電站 |
KSGZY-520/6 KVA |
1臺(tái) |
122540元/臺(tái) |
122540元 |
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開(kāi)關(guān) |
QJZ2-300/1140啟動(dòng)器 |
6臺(tái) |
17859.63元/臺(tái) |
107157.78 |
|
共 計(jì) |
352393.78元 |
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2.3 采用近距離供電5702-1巷起底工程費(fèi)用
2.3.1 起底工資費(fèi)用
起底厚0.3~0.5m，長(zhǎng)度400m，耙煤機(jī)、礦車運(yùn)輸，絞車10部，鋪軌18k，起底每米工資費(fèi)用309.6元，總計(jì)123840元。
2.3.2 火藥材料消耗費(fèi)用
每起底1.5m長(zhǎng)需要打四個(gè)炮眼，每眼裝藥按兩卷炸藥、一發(fā)電雷管計(jì)算。
炸藥費(fèi)用為（400÷1.5×4）×2×0.2×3.9=1664元；
雷管費(fèi)用為（400÷1.5×4）×0.88=938.67元。
2.3.3 出碴運(yùn)輸費(fèi)用
出碴車數(shù)400×3.2×0.5×2=1280車，每車碴子從工作面到矸石山運(yùn)輸費(fèi)用25元/車， 則出碴運(yùn)輸費(fèi)用為32000元
2.3.4 材料消耗
400×0.02×45+400×1×5.3=2480元
2.3.5 起底工程總費(fèi)用
123840+（1664+938.67）+32000+2480=160902.67元
2.4 近距離供電、供液設(shè)備和起底工程總費(fèi)用
經(jīng)計(jì)算，近距離供電、供液設(shè)備和起底工程費(fèi)用總計(jì)為513296.45元。
3、遠(yuǎn)距離供電、供液情況
3.1 設(shè)備布置，如圖3
想\AppData\Local\Temp\ksohtml20780\wps705.png)
圖3 遠(yuǎn)距離供電、供液設(shè)備布置圖
3.2 電氣系統(tǒng)，如圖4
想\AppData\Local\Temp\ksohtml20780\wps706.png)
圖4 遠(yuǎn)距離供電、供液電氣系統(tǒng)圖
遠(yuǎn)距離供電、供液，經(jīng)計(jì)算完全滿足要求，其設(shè)備費(fèi)用見(jiàn)如表2
表2 工作面開(kāi)關(guān)電纜使用情況及費(fèi)用統(tǒng)計(jì)
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名 稱 |
型 號(hào) |
數(shù) 量 |
單 價(jià) |
小 計(jì) |
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低 壓 電 纜 |
UPQ-1140/5×70＋1×16 |
920m |
92.6元/m |
138000元 |
|
UCPQ-1140/3×50＋1×10＋7×4 |
220m |
128元/m |
33600元 |
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UCPQ-1140/3×50＋1×10＋3×6 |
220m |
131元/m |
28820元 |
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UCPQ-1140/3×50＋1×16 |
130m |
639元/m |
16120元 |
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高壓電纜 |
UGSP-3×35＋1×16＋TS |
450m |
127元/m |
57150元 |
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移 變 |
KSGZY-500/6 |
1臺(tái) |
122540元/臺(tái) |
122540元 |
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控制開(kāi)關(guān) |
DKZB-400/1140 |
2臺(tái) |
8700元/臺(tái) |
17400元 |
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啟動(dòng)器 |
QJZ2-300/1140 |
6臺(tái) |
17859.63元/臺(tái) |
107157.78元 |
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共 計(jì) |
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463637.78元 |
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3.3 遠(yuǎn)距離供液
3.3.1遠(yuǎn)距離供液費(fèi)用
配置液管Φ32mm×400m一趟, Φ25mm×240m一趟。65×400+44×240=36560元
3.3.2 遠(yuǎn)距離供液壓力損失計(jì)算
3.3.2.1 管路沿程壓力損失計(jì)算
想\AppData\Local\Temp\ksohtml20780\wps707.png){kind=small}
λ·（L/d）·（ρ·υ2/2）
式中：λ-沿程阻力系數(shù)
L-管路長(zhǎng)度
d-管路直徑
ρ-乳化液密度
υ-液體的平均流速
3.3.2.2 管路局部壓力損失計(jì)算
想\AppData\Local\Temp\ksohtml20780\wps708.png){kind=small}
=ζ·ρ·υ2/2 Mpa
式中：ζ-局部阻力系數(shù)
ρ-乳化液密度
υ-液體的平均流速
經(jīng)計(jì)算，遠(yuǎn)距離供液壓力損失滿足要求。
3.3.3 壓力損失加上支架工作壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于泵站壓力符合要求。
3.4 遠(yuǎn)距離供電、供液設(shè)備和起底工程總費(fèi)用
經(jīng)計(jì)算，遠(yuǎn)距離供電、供液設(shè)備費(fèi)用總計(jì)為500197.78元。
4、遠(yuǎn)距離與近距離供電、供液相比
4.1經(jīng)計(jì)算，近距離供電、供液和遠(yuǎn)距離供電、供液均能滿足要求，但在設(shè)備資金投入方面，遠(yuǎn)距離供電、供液比近距離供電、供液少投入13098.67元。
4.2近距離供電、供液由于設(shè)備需隨工作面的推進(jìn)而不斷向外移動(dòng)，增加了設(shè)備的管理，同時(shí)近距離供電、供液巷道需要起底，破壞了巷道圍巖的穩(wěn)定性，巷道維護(hù)困難，增大巷道管理難度，遠(yuǎn)距離供電、供液在設(shè)備管理和巷道維護(hù)方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。
4.3由于我煤業(yè)公司屬資源枯竭型礦井，主采煤層儲(chǔ)量減少，可布正規(guī)工作面很少，大多數(shù)工作面布置在構(gòu)造帶內(nèi)，通過(guò)遠(yuǎn)距離供電、供液來(lái)加大邊角煤的回收力度，實(shí)現(xiàn)精采細(xì)采，延長(zhǎng)礦井服務(wù)年限具有重要的意義。
5、結(jié)語(yǔ)
同煤集團(tuán)主力礦井均呈現(xiàn)資源銳減的趨勢(shì)，我煤業(yè)公司通過(guò)對(duì)14-28702-1工作面遠(yuǎn)距離供電、供液的可行性論證，取得較好的效果， 延長(zhǎng)了礦井的服務(wù)年限，同時(shí)對(duì)其他資源枯竭型礦井的可持續(xù)發(fā)展具有指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)：
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[8] 于萍；工程流體力學(xué)[M]；北京：科學(xué)出版社，2008
Distance under special conditions for the fluid power feasibility study
Sunzhancheng
(In datong shanxi coal group wajinwan coal company , Shanxi, Datong, 037042)
Abstract：Golden Bay Coal Company has been digging into the final residual mining, resources are severely depleted, face complex geological conditions, the majority of face within the layout of the geological structure, coal thickness and fluctuating work in the mining tensions due to mining, tunnel high enough, shift change often can not enter the distribution points, through the near face, remote power supply, and for checking fluid from the end of the calculation of project costs, long distance power supply arguments for the feasibility of liquid to ensure that mining the fluid power supply。
Key words：special conditions, long distance, electricity, liquid, feasibility study
作者簡(jiǎn)介：孫占成（1984-），男，山西大同人，大學(xué)本科，助理工程師，從事煤礦開(kāi)采技術(shù)管理工作。
聯(lián)系電話：13403632996 Email: sunzhancheng123@163.com.
