山 西 省 煤 炭
優(yōu) 秀 學(xué) 術(shù) 論 文 評 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
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，移動變電站經(jīng)常無法進(jìn)入配電點，通過對工作面近、遠(yuǎn)距離供電、供液的驗算和對起底工程費用的計算，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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所報學(xué)術(shù)會議 及報送年月 |
無 |
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在何種刊物 上發(fā)表過 |
煤炭科學(xué)技術(shù) |
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申報單位負(fù)責(zé)人簽字 申報單位蓋章 年 月 日 |
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表三 省學(xué)會評委會專家意見
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，移動變電站經(jīng)常無法進(jìn)入配電點，通過對工作面近、遠(yuǎn)距離供電、供液的驗算和對起底工程費用的計算，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)公司近幾年來由于煤炭資源枯竭，如何精采細(xì)采，延長礦井服務(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布置回采工作面，生產(chǎn)條件就顯得越來越復(fù)雜，為工作面配電所需的的移動變電站由于采掘關(guān)系緊張、巷道高度不夠，無法進(jìn)入配電點的現(xiàn)象時有發(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盤區(qū)8702-1工作面走向長度440m,其中皮帶巷430m,軌道巷長450m,可采走向長度304m，工作面傾斜長度100m.煤層厚度1.70~2.12m,,平均采高1.87m.，可采儲量3.00萬噸。
本工作面布置在地質(zhì)構(gòu)造中，利用307盤區(qū)巷道作為工作面運料巷，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采，四周為采空區(qū)，同時在開采過程中要過多條空巷，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，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 皮帶運輸巷
SGB-620/80T型刮板輸送機(jī)一部，長80m，SJ-80型膠帶輸送機(jī)一部，長350m。
1.2.3 軌道巷
KBSGZY-500/6型移動變電站一臺，MRB-125/31.5乳化液泵兩臺（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)計算完全滿足要求，其設(shè)備費用見如表1
表1 工作面開關(guān)電纜使用情況及費用統(tǒng)計
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名 稱 |
型 號 |
數(shù) 量 |
單 價 |
小 計 |
|
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 |
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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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移動變電站 |
KSGZY-520/6 KVA |
1臺 |
122540元/臺 |
122540元 |
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開關(guān) |
QJZ2-300/1140啟動器 |
6臺 |
17859.63元/臺 |
107157.78 |
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共 計 |
352393.78元 |
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2.3 采用近距離供電5702-1巷起底工程費用
2.3.1 起底工資費用
起底厚0.3~0.5m，長度400m，耙煤機(jī)、礦車運輸，絞車10部，鋪軌18k，起底每米工資費用309.6元，總計123840元。
2.3.2 火藥材料消耗費用
每起底1.5m長需要打四個炮眼，每眼裝藥按兩卷炸藥、一發(fā)電雷管計算。
炸藥費用為（400÷1.5×4）×2×0.2×3.9=1664元；
雷管費用為（400÷1.5×4）×0.88=938.67元。
2.3.3 出碴運輸費用
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輸費用25元/車， 則出碴運輸費用為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)備和起底工程總費用
經(jīng)計算，近距離供電、供液設(shè)備和起底工程費用總計為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)計算完全滿足要求，其設(shè)備費用見如表2
表2 工作面開關(guān)電纜使用情況及費用統(tǒng)計
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名 稱 |
型 號 |
數(shù) 量 |
單 價 |
小 計 |
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低 壓 電 纜 |
UPQ-1140/5×70＋1×16 |
920m |
92.6元/m |
138000元 |
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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 |
122540元/臺 |
122540元 |
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控制開關(guān) |
DKZB-400/1140 |
2臺 |
8700元/臺 |
17400元 |
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啟動器 |
QJZ2-300/1140 |
6臺 |
17859.63元/臺 |
107157.78元 |
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共 計 |
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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算
3.3.2.1 管路沿程壓力損失計算
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)備和起底工程總費用
經(jīng)計算，遠(yuǎn)距離供電、供液設(shè)備費用總計為500197.78元。
4、遠(yuǎn)距離與近距離供電、供液相比
4.1經(jīng)計算，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，增加了設(shè)備的管理，同時近距離供電、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。
4.3由于我煤業(yè)公司屬資源枯竭型礦井，主采煤層儲量減少，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)，通過遠(yuǎn)距離供電、供液來加大邊角煤的回收力度，實現(xiàn)精采細(xì)采，延長礦井服務(wù)年限具有重要的意義。
5、結(jié)語
同煤集團(tuán)主力礦井均呈現(xiàn)資源銳減的趨勢，我煤業(yè)公司通過對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， 延長了礦井的服務(wù)年限，同時對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，從事煤礦開采技術(shù)管理工作。
聯(lián)系電話：13403632996 Email: sunzhancheng123@163.com.
