1毕业设计任务书学校：西安科技大 学 姓名： 日期：2013.12.12毕业设计题目：新星矿井机电设备选型设计 毕业设计时间从 2013.11.17 至 2013.12.20 1. 毕业设计内容要求： 按照本矿实际资料数据来设计，技术方面的设计要科学，通过论 证来判断设计的正确与否。 达到技术上可行，安全上可靠，经济上合理。 所选取的设备能满足生产需要。 综合分析成功实施矿井机电设备选型设计的对策和措施，指出实 施矿井机电设备选型设计的关键因素，以及不这样做的后果。 最后简明扼要地进行总结，得出结论。 毕业设计（论文）必须符合“湖南理工职业技术学院毕业设计（论 文） 规范格式”的要求。 （7）毕业设计图纸规范。 2. 主要参考资料 11 本矿资料地质说明书马技字1970 22 张荣立、何国纬、李铎等采矿工程设计手册煤炭工业出版 社出版 33 湖南省湘潭理工职业技术学院煤矿开采学 44 湖南省湘潭理工职业技术学院矿井开采设计 55 湖南省湘潭理工职业技术学院煤矿开固定机械 66 张国枢等通风安全学徐州：中国矿业大学出版，2004 77 湖南省湘潭理工职业技术学院煤矿供电 88 煤矿安全规程 ，2005 年 1 月 99 煤矿固定机械手册 1010 煤矿大型机电设备手册 1111 煤炭工业设计规范 1212煤矿井下供电三大保护装置整定细则3. 毕业设计进度安排 阶段阶 段 内 容起止时间1收集资料2007.6.142007.8.202图纸设计 2007.8.202007.11.1433修改图纸2007.11.142008.1.104编写毕业论文2008.1.102008.5.255修改毕业论文2008.5.252008.6.20指导老师（签名） _ 时间：_ 教研室主任(签名) _ 时间：_ 系主任（签名） _ 时间：_ _摘要 本设计选型严格执行煤矿安全规程 、 煤炭工业设计规范的要 求。本设计选型是从煤矿提升、排水、通风、压气及井下采区供电等五方面进行 选用；提升机是选用中信重型机械公司生产的 TKD 系列 PLC 电控系统；矿井排水 是选用 200D65 型水泵；通风是选用 G4-73-11 型抽风机；井下供电变压器是选用 KBSG 型、电气开关是选用 QBZ 系列综合保护设备；运输是选用湘潭韶力电机车厂 生产的 ZK7-6/250-D（I）型架线式变频电机车等新设备；在每个设计阶段中，坚 持从实际出发，采用新技术、新工艺、新设备，不断提高煤矿机械化和安全装备 水平；做到布局合理，生产集中，并贯彻安全生产的方针，结合本矿实际条件， 考虑技术经济合理性，作出正确的选择和安排，选用符合本矿的实际设备型号。4关键词 运输设备 矿井提升 矿井通风 矿井排水 采区供电 压 气设备5目 录第 1 章 前 言1第 2 章 矿区概述及井田地质质特征221 矿区概述222 井田地质特征323 煤层特征624 水文地质9第 3 章 井田境界及储量1231 计算边界及水平的划分1232 储量12第 4 章 矿井工作制度及井型、服务年限1341 矿井工作制1342 矿井生产能力及服务年限14第 5 章 井田开拓1551 井筒形式、数目及位置的确定1552 开采水平的划分及布置1753 方案比较确定开拓系统18第 6 章 井下运输2161 井下运输系统2162 采区运输设备的选择2163 主要巷道运输23第 7 章 矿井提升2971 立井罐笼提升方式的确定与选型计算及内容2972 立井罐笼提升容器的选择3073 提升钢丝绳选择计算3274 矿井提升机和天轮的选择计算3475 矿井提升机与井筒相对位置的计算35676 提升电动机的初选计算3777 提升系统的变位质量3978 提升设备的运动学分析与计算4079 提升设备的动力学分析与计算43710 提升电动机容量的验算45711 提升设备的电耗及效率计算47第 8 章 矿井通风与安全4981 水平通风系统4982 矿井通风系统的选择5083 通风机的选择计算5184 防止灾害的安全措施56第 9 章 矿井排水5991 矿井排水系统5992 排水设备选型59第 10 章 动力供应及照明68101 采区供电68102 压气供应89103 照明90第 11 章 矿井主要技术经济指标91第 12 章 结束语937第第 1 1 章章 前前 言言毕业设计是培养我们理论联系实际，提高我们分析问题和解决问题能力的重 要环节。本人在编写毕业设计书时，遵循了下列原则： 1、在设计过程中，贯彻了国家的各项改革开放方针和煤炭工业的各项具体 政策。 2、在设计中，贯彻实事求是的精神，坚持从实际出发，深入调查研究，结 合本矿资源、器材设备和技术等条件，编制出来的并符合实际的矿井设计。本矿 井设计具有投资少，见效快，收益好的优点。 3、新矿井设计做到了布局合理，生产集中，系统完善，环节畅通，改进开 拓部署，减少井巷工程量，特别是岩石工程量，以缩短建井工期。 4、在设计中，大力进行技术创新，学习和总结国内外先进科学技术和经验， 结合本地实际，采用新技术、新工艺、新设备、新材料，提高煤矿机械化和安全 装备水平。 5、设计时，坚持了工业广场少占农田，节约用地，并结合工程建设做到有 利于农田灌溉，改造良田，改善交通和促进农业发展等原则。居民区建立在无煤 地带。 6、为考虑矿井的发展，进行了方案比较，既做定性分析，也做了定量计算， 努力节约人力、物力、财力，做到少花钱，多办事。 7、矿井设计按照国家规定和国家批准的矿井精查地质报告的要求编制而成， 并且坚持设计程序。 8、设计选型标准化、通用化，以国内成批量供应的型号为依据；新技术、 新工艺是采用国内试验成功并鉴定批准的。 9、矿井设计的各个环节，均作了反复推敲的深入，作了细致地分析，充分 考虑到了安全上可靠，技术上可行，经济上合理的问题。 10、设计贯彻安全生产的方针政策，严格执行煤矿安全规程 、 煤矿工程 设计手册等技术文件编写而成。 11、在编写过程中，由于本人的水平有限，资料搜集不全，设计书还存在很 多问题，希望老师多加批评和修改。8第第 2 2 章章 矿区概述及井田地质特征矿区概述及井田地质特征21 矿区概述211 矿井地理位置、交通情况 本矿井位于永兴县复合乡境内、位于京广铁路之东，距马田圩火车站 14，地理坐标东径 11257001125925，北纬 26 061626km 0906，面积 4.52。 铁路：自京广铁路马田圩火车站有煤矿专用铁路至马田煤业公司供销科集中 煤仓，全长约 2；矿井有自营矿山专用 762 轻便铁路通本井田，全长约km 15；km 公路：井田内有公路经高泉塘、芝兰冲井田及马田煤业公司总部至马田圩与 107 国道和京珠高速公路相联，故本井田交通尚属较方便。详见图 2-1-1马田矿区深部勘 探 区9图 2-1-1 马田矿业公司交通位置图 212 地形地貌 本区属丘陵区。山脉走向与地层走向（北东至南西）近于一致，地势北高南 低，最高点海拔标高为 287.4m（铁凹岭） ，最低点为 139.5m（李家湾） 。井田内 沟壑纵横，但无大的地表水体,仅有源头冲、黄沙冲及梓木小溪,干旱季节常有断 流现象,雨季流量：0.7462.120M3/秒。池塘、水库星罗棋布。其中 107 线108 线间的樟冲水库为最大，蓄水量可达 64 万 m3。 213 矿区气候 本区气候属亚热带温湿性气候，最高气温为 38.1（1976 年 8 月上旬） ，最 低气温为-8.3（19777 年 2 月上旬） ，每年的 78 月份为高温季节，最低气温 在每年的 12 月至次年的 2 月份， ，年降雨量为 1684.51986.8mm，降雨集中在 48 月份雨量充沛季节。810 月降雨稀少，多晴天。平均相对湿度 80%，风向 多为北北西向，最大风速 25m/s。霜冻期出现在 11 月中旬至次年 3 月上旬止。 地震烈度：5 度。22 井田地质特征221 地层情况 本矿井田内出露之地层由新到老有：新生界第四系、中生界白垩系下统、侏 罗系下统樟冲组、三迭系下统大冶组、古生界二迭系上统大隆组、龙潭组。现分 述如下： 新生界第四系（Q）：分布在山坡， ，山麓，冲沟等低洼地带，主要为一套坡 积、洪积、冲积成因的灰黄色、灰黄色亚粘土、粘土为主，其次为粉砂岩、砂岩 碎块，厚度为 025.00m，平均厚度为 2.86m。与下伏地层呈不整合接触； 中生界白垩系下统（K1）:分布于本井田的西南角,即 95 勘探线以南，为一套 陆相碎屑岩建造。主要由紫红色的粉砂岩、细砂岩和砂质泥岩所组成，底部含砾 岩。薄至中层状，可见 12m 厚的浅绿色石膏层。本井田出露厚度大于 100m，与 下伏地层呈不整合接触。 侏罗系下统樟冲组（J1z）：该组地层在井田内大部分稳伏残存在老亭子断层 （F10）之下，仅在 95101 勘探线和 103107 线间沿 F10 断层有少量出露。该 组地层是一套山间盆地型的陆相沉积。中上部为中至粗粒砂岩其成份以石英为主， 长石次之，泥质、硅质胶结。地表风化后呈米黄色的疏松状，间夹 14 层泥岩。 下部主要由紫灰色、淡绿色、灰色的砾岩、角砾岩、含鲕粒砂岩和粉砂岩、铝土 质泥岩、泥岩及煤组成，含较多植物化石。间夹不稳定的烟煤 03 层，厚 03.51m，一般不可采。井田内有 46 个钻孔穿过樟冲组地层，只有 18 个钻孔见 有煤层，其中 7 个孔煤层可采。在 10909 孔取样经煤岩鉴定反射率 0.791.5%， 平均 1.1%,井田内可见厚度为 092.12m，平均 31.59m，与下伏地层呈不整合接 触。 三迭系下统大冶组（T1d）：分布在井田的东部，中深部的广大地带，即 F10 断层上盘。为浅海相碳酸盐建造。中上部是青灰色、灰色泥灰岩夹细晶质灰岩； 下部是深灰色泥灰色泥灰岩、碎屑状灰岩、钙质砂岩。风化后呈黄色、紫红色， 薄至厚层状，水平层理。底部夹 12 层 0.050.2m 黄绿色的铝土质泥岩,为与10大隆组分界的良好标志。石里山向斜大冶级厚度约 770m。井田内最深的 9919 孔 控制大冶组灰岩厚为 360m。与下伏地层呈不整合接触。 古生界二迭系上统大隆组（P2d）：沿地层走向分布于大冶组与龙潭组之间， 为一套浅海相硅质岩建造。上部为深灰色簿层状硅质岩夹硅质泥岩，具有 13 层（厚 210cm）凝灰岩；中部是深灰色簿层状硅质岩与黑色簿层状硅质泥岩互 层。下部是黑色簿层状硅质泥岩夹少量硅质灰岩，含较多动物化石。菱形节理发 育，风化后呈褐黄色的菱形碎块。底部有一层菱铁质灰岩,细晶质,中厚层状,裂 隙多,被方解石充填,形如网状。产海百合茎、腕足类等化石。是在隆组与龙潭组 分界的良好标志。全组厚 35.92201.10m,平均 109.51m,与下伏龙潭组地层呈整 合接触。 龙潭组（P2L）：地表由于 F10、F7 等断层的破坏，无完整地层剖面存在，仅 沿井田的西北缘，即 F10 断层下盘有少量出露，为一套过渡相的含煤建造。由中 至细粒砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤组成，本井田的龙潭组厚度为 454m, 根据岩性、含煤性、古生物等特征分为上段与下段。 2.2.1.1 上段（