伊敏露天矿半连续生产系统供电设计
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第53卷第11期煤炭工程COAL ENGINEERING Vol.53, No.11doi:10.11799/ce202111005露天煤矿半连续工艺系统关键设备选型设计方法鞠兴军、张周爱、智晓峰、田羽、李新鹏、李建刚2,王永军3(1.神华宝日希勒能源有限公司,内蒙古呼伦贝尔021000;2.辽宁工程技术大学矿产资源开发利用技术及装备研究院,辽宁阜新123000;3.内蒙古煤矿设计研究院露天采矿所,内蒙古呼和浩特010010)摘要:针对破碎机选型设计的方法和计算公式以经验为主、理论依据缺乏,半连续工艺系统 生产能力计算方法与实际不符等问题,分析重型板式给料机选型参数和生产能力计算方法、物料最 大尺寸与破碎机滚筒直径的关系式、物料含水率、作业温度与设备技术生产能力的关系、半连续工 艺系统利用率和有效作业时间的确定方法等关键技术,完善了双齿辊破碎机主要技术参数的选型设 计方法。
基于同步系数,修正了系统利用率计算公式,提出符合实际工况的半连续开采工艺系统生 产能力计算的方法。
以内蒙古某露天矿半连续工艺系统为实例,验证方法的正确性,为解决半连续 工艺设计和实际应用中面临的问题提出思路和方法。
关键词:露天煤矿;半连续工艺;破碎站;设备选型;生产能力计算中图分类号:TD824 文献标识码:A文章编号:1671-0959(2021)11-0021-05Method for key equipment selection in semi-continuous process systemfor open-pit minesJU X ing-jun1, ZHANG Zhou-ai1, ZHI Xiao-feng1, TIAN Yu1, LI X in-peng1, LI Jian-gang2, WANG Yong-jun3(1. Shenhua Baorixile Energy Industry Co. , Ltd. , Hulun Buir 021000, China;2. Research Institute of Technology and Equipment for the Exploitation and Utilization of Mineral Resources, Liaoning TechnicalUniversity, Fuxin 123000, China;3. Opencast Mining Institute, Inner Mongolia Coal Mine Design Institute, Hohhot 010010, China)Abstract :In view of the problems that the selection method and calculation formula of crusher are mainly based on experience, lack of theoretical basis, and the calculation method of production capacity of semi continuous process system is inconsistent with the reality, we analyzed the selection parameters and production capacity calculation method of heavy plate feeder, the relationship between the maximum size of material and the diameter of crusher drum, the moisture content of material, the relationship between operating temperature and equipment technical production capacity, the utilization rate of semi continuous process system and the determination method of effective operating time and other key technologies, and improved the selection and design method of main technical parameters of double toothed roll crusher. Based on the synchronization coefficient, the calculation formula of system utilization is modified, and a method was proposed for calculating the production capacity of semi continuous mining process system in line with the actual working conditions. Taking a semi continuous process system of an open pit mine in Inner Mongolia as an example, the correctness of the method was verified, and ideas and methods were put forward to solve the problems faced in semi continuous process design and practical application.Keywords:open-pit coal mines;semi-continuous process;crushing station;equipment selection;production capacity calculation露天矿半连续开采工艺是被世界采矿工作者公 认为最具发展前景的一种开采工艺[1,2]。
露天矿电气自动化控制系统优化设计论述本文就煤矿电气自动化控制系统的优化设计进行了论述。
标签:露天煤矿;电气自动化;控制系统;优化设计1 露天煤矿电气自动控制系统硬件方面的优化设计1.1 优化输入电路输入电路的优化需要考虑在正常状态下的PLC供电源的电压范围,一般情况下,煤矿企业所采用的电压范围为:85.0V~240.0V,电源幅度为155.0V。
但在运行和管理中,由于现场情况的复杂性,导致存在众多因素的干扰。
例如我国的供电系统在运行时,周围的环境相对恶劣,常常受到外界因素的影响,从而时常出现电力中断的现象。
因此,在使用自动控制系统设备进行煤矿开采工作时,就需要采取紧急预案措施,例如:安装电力净化装置(滤波器或隔离器等)。
在设计的过程中,要时刻保持PLC输入电源的直流电压值稳定在24.0V,负载要根据环境的变化而调整。
合理配置电路,避免运行时出现短路或断路。
在操作之前还应该检查PLC芯片,确保其没有受到损坏。
为了确保电路稳定,电路需及时更换高质量的保险丝,避免跳闸,从而造成严重的事故。
1.2 优化输出电路在煤矿电气自动化控制系统的输出电路中,需要优化输出电路。
优化需要结合实际情况加以选择,选择的内容包括:相关设备的标志、指示、转速等,从而保证设备的配置能够满足煤矿电气自动化控制系统的工作。
在正常状态下,若电气自动化控制系统的输出频率低于正常频率时,则可以通过继电器继续完成。
这样可以合理化的设计电路,而不破坏电路的抗干扰性能,且不会影响负载端的正常工作。
若电路的负载端为感性负载时(如:电磁线圈),当出现断电情况时,电路仍会通过一定的电流,当浪涌电流值较大时,就有可能烧毁芯片,甚至整个电路。
为防止这一现象出现,可以在负载端设置二极管用以吸收浪涌电流,保护电路系统,而不至于被烧坏。
另外,为了确保电路能够稳定运行,我们通常采用中间或固态继电器,从而增强电路的灵活性。
1.3 抗干扰能力的优化设计在煤矿自动控制系统的设计中,抗干扰能力的设计是必不可少的一部分。
(冶金行业)矿山供电系统设计9矿山生产系统设计9.4供电系统设计9.4.1概述一供电的重要性和基本要求电力是企业生产的主要能源。
对企业应做到可靠、安全全和生产的需要,企业对供电提出以下基本要求:供电安全、供电可靠、供电优质、供电经济。
1.供电安全在电能的供应、分配和使用过程中,不应发生人身伤亡和设备损坏事故。
对于煤矿生产来说,由于主要是地下作业,工作环境特殊,供电线路和电气设备易受损坏,可能造成人身触电、电气火灾和电火花引起的瓦斯煤尘爆炸等事故,所以必须严格按照《煤矿安全规程》的有关规定进行供电,确保安全生产。
2.供电可靠供电可靠就是要求供电具有连续可靠性。
供电中断时不仅影响企业生产,而且可能损坏设备,产生废品,甚至发生人身伤亡事故。
而煤矿一旦断电,不仅影响产量,还有可能引发瓦斯集聚、淹井、人身伤广和设备损坏,严重时将造成矿井的破坏。
为了保证供电的可靠性,通常采用双电源。
双电源可来自不同变电所或发电厂或同一变电所的不同母线上。
对于煤矿,在一个电源发生故障的情况下,另一电源应能满足对主要个产设备的供电,以保证通风、排水以及生产的正常进行。
3.供电优质在保证安全和可靠供电的前提下,还要保证供电的质量,用电设备在额定值下运行性能最好。
因此要求供电质量方面有稳定的电压和频率,电压和频率足衡量电能质量的重要指标。
具体有以下4项指标:(1)电压:额定电压电压偏差不得超过允许值,电动机±5%,白炽灯+3%~-2.5。
(2)频率:额定频率50Hz,频率偏差不得大于±0.4%~±1%。
(3)波形:正弦波形,波形上不得有高次谐波产生的毛刺,以防造成电力污染。
(4)平衡度:三相电网电压平衡。
4.供电经济一般考虑下列3个方面;(1)尽量降低企业变电所与电网的基本建设投资。
(2)尽量降低设备材料及有色金属的消耗量。
(3)注意降低供电系统的电能损耗及维护费用。
此外,企业还要求有足够的电能。
这不仅要求电力系统或发电厂能提供充裕的电能而且要求企业供电系统的各项供电设施具有足够的供电能力。
中国矿业科技大学毕业设计(论文)题目:矿井供电系统设计姓名:姓名专业:矿山机电班级:教学班指导教师指导老师完成日期2012年7月1日摘要本设计讲述供电系统中各电气设备的设计过程,如高压配电箱、变压器、电缆的选择方法,并对其的整定及校验,书中详细叙述了电缆及设备的选择原则,井下供电系统采取各种保护的重要性。
本设计方案根据《煤矿安全规程》、《煤矿工业设计规范》,坚持从实际出发、联系理论知识,在设计过程中,通过各方面的考虑,选用新型产品,应用新技术,满足供电的可靠性、安全性、经济性及技术合理性。
通过设计并与本矿实际相结合,了解了煤矿供电系统运行和供电设备管理情况和煤矿生产管理的基本知识,使自己具有一定的理论知识的同时,又具有较强的实际操作能力及解决实际工程问题的能力,根据矿井的实际情况,在老师和单位技术员的指导下,并深入生产现场,查阅了有关设计资料、规程、规定、规范。
听取并收录了现场许多技术员的意见及经验,对矿所需设备的型号及供电线路等进行设计计算。
关键词:矿井供电系统设计目录绪论 ------------------------------------------------------------ 4第一章井田概况 ---------------------------------------------------- 5 第二章地质特征 ----------------------------------------------------- 8第三章供电系统 ---------------------------------------------------- 133.1 供电电源--------------------------------------------------- 133.2 电源线路截面选择------------------------------------------- 133.2 电力负荷--------------------------------------------------- 143.4 地面供配电------------------------------------------------- 193.5 井下供配电-------------------------------------------------- 21第四章采区低压控制电器的选择 -------------------------------------- 264.1低压电器电器选择原则 ---------------------------------------- 264.2低压电器电器容量及整定计算 ---------------------------------- 26第五章低压保护装置的选择和整定 ------------------------------------ 285、1低压电网短路保护装置整定细则规定 --------------------------- 285、2保护装置的整定与校验 --------------------------------------- 28第六章高压配电箱的选择和整定 -------------------------------------- 316、1高压配电箱的选择原则 --------------------------------------- 316、2高压配电箱的选择 ------------------------------------------- 316、3高压配电箱的整定和灵敏度的校验 ----------------------------- 31第七章井下漏电保护装置的选择 -------------------------------------- 337、1井下漏电保护装置的作用 ------------------------------------- 337、2漏电保护装置的选择 ----------------------------------------- 337、3井下检漏保护装置的整定 ------------------------------------- 33 第八章井下保护接地系统 -------------------------------------------- 34 结束语 ------------------------------------------------------------- 35 致谢 --------------------------------------------------------------- 36 参考文献 ----------------------------------------------------------- 37绪论一、本设计的目标通过矿井的技改扩能,让我们知道矿井原供电系统不能满足技改后矿井的需要,为了有一个更完善的供电系统,并在“以风定产”“一通三防”的前提条件下,我们深深地清楚供电对矿井的重要性,以致通过供电系统的优化设计,来实现安全高效矿井;供电系统全以技改后进行设计。
煤矿井下采区供电系统设计一、供电线路设计1.煤矿井下采区供电线路应采用三相四线制,线路电压为380/660V,频率为50Hz。
2.采用0.4/0.69kV双皮带电缆供电,采用Y型接线方式,配电箱与电缆的连接采用专用接头,保证安全可靠。
3.供电线路应采用集中供电和分散供电相结合的方式,根据井下设备的不同需求进行合理配电。
二、配电装置设计1.采用箱式变电站作为供电系统主要配电装置,箱式变电站应具备防尘、防水、防爆等功能,能够在恶劣的井下环境中正常工作。
2.配电装置应根据井下采区的实际情况进行合理布置,确保供电系统的可靠性和安全性。
3.配电装置应具备过载、短路、漏电等保护功能,并及时报警或切断电源,确保井下设备和人员的安全。
三、电缆敷设设计1.电缆应采用阻燃、耐磨损的特殊材料,具备良好的绝缘性能和机械性能,能够在井下恶劣环境中长期稳定运行。
2.电缆敷设应避免与锚杆、滚筒等设备相接触,避免外力磨损和机械损坏。
3.电缆敷设应采用固定夹具或线槽等形式固定,确保电缆的安全可靠运行。
四、绝缘电缆保护设计1.在采区内应设置绝缘保护装置,控制电缆的绝缘电阻,确保电缆与井壁不发生电击事故。
2.绝缘保护装置应具有自动断电功能,在电缆故障发生时能够及时切断电源,避免事故扩大发生。
3.绝缘电缆保护装置应定期检查和维护,确保其正常工作。
以上是一份关于煤矿井下采区供电系统设计的基本内容,为确保井下电气设备的安全运行,设计应遵循相关的国家标准和规范,并定期进行检查和维护。
同时,设计人员还需要根据煤矿井下采区的具体情况,合理安排供电线路、配电装置和电缆敷设等。
只有确保供电系统的可靠性和安全性,才能保障煤矿井下电气设备的正常运行。
煤矿供电设计引言煤矿作为一种重要的能源资源,对于社会经济的发展起着至关重要的作用。
在煤矿的正常运营过程中,供电系统是必不可少的一部分。
煤矿供电系统的设计不能只考虑供电的可靠性和稳定性,还需要考虑煤矿的特殊环境需求和电力消耗的特点。
本文将探讨煤矿供电系统的设计原则和具体实施方案。
煤矿供电设计原则可靠性煤矿供电系统的可靠性是最基本的要求。
在矿井地下环境中,电力故障可能导致严重的生命安全事故和生产中断。
因此,供电系统的设计应确保电力供应的稳定性和可靠性。
为了提高系统的可靠性,可以采取以下措施:•采用双路供电系统,实现系统冗余备份,一路发生故障时可以自动切换到备用电源;•使用高可靠性的电力设备,如UPS系统、不间断电源等,以保证电力供应的连续性;•在供电线路中加装保护设备,如断路器、短路保护器等,及时切断故障线路,保护设备和人员的安全。
安全性煤矿供电系统的安全性是指保证供电过程中没有电气事故和火灾等安全隐患。
煤矿作为一个封闭的地下环境,存在着高温、高湿、易燃等特殊条件,所以供电系统的设计应具备以下特点:•使用耐高温、防潮、防爆的电气设备,以防止设备因温度过高或潮湿导致故障;•对供电线路进行绝缘和防水处理,提高线路的安全性;•定期对供电设备进行维护和检修,及时排除潜在的安全隐患。
经济性煤矿供电系统的经济性主要体现在供电成本的控制和能源的合理利用。
煤矿是一个高能耗行业,因此供电系统的设计应注重降低用电成本,提高能源利用率。
以下是一些提高供电系统经济性的方法:•使用高效节能的电力设备,减少能源损耗;•合理规划电力设备的布局,缩短供电线路的长度,减少线路损耗;•利用智能化系统进行能源管理,实时监控供电设备的状态和用电情况,实现能源的智能调度。
煤矿供电系统设计实施方案供电系统架构煤矿供电系统一般分为三级架构:变电站级、井口级和工作面级。
变电站级供电系统是将输电系统的高压电力转换为适用于井口级供电系统和工作面级供电系统的中压或低压电力,主要包括变电站和变电所。
本科毕业设计(论文) 伊敏露天矿半连续生产系统供电设计
摘要: 本设计主要为伊敏露天矿半连续生产工艺的供电设计一套新的方案,使华能伊敏露天矿的生产更加的经济方便,并能提高生产率。主要供电源来自35KV侧,其负荷为35KV和6KV两个电压等级。 在经过经济和技术比较之后,整体采用下列方案: 1、内设两台变压器,电压等级为35KV/6KV,还有很多配电柜。 2、露天矿半连续生产工作面的整体布置。 3、110KV侧采用全桥接线形式。35KV配电装置采用单母线分段接线,6KV侧配电装置采用双母线接线。 4、本工程初步设计内容包括半连续生产设备的选择与新方案的设计,如变压器的选择、电缆的选择及存在问题怎样解决。 5、系统存在的主要问题与治理措施。
关键词: 半连续生产 变压器 供电方案 电缆选型 变频器 负荷分配与统计
本科毕业设计(论文) Abstract: The design mainly for a new scheme of semicontinuous of Yinin open coal mine,To make the semicontinuous of Yinin open coal mine’s production can be more economic and convenent.What’s more,it can improve the efficiency of the production.The main power supply comes from the 35KV side,It devides two level for 35KV and 6KV.
After following the economic and technical comparison, the overall use of the following programs: 1. Equipped with two three-winding transformers, voltage rating of 35KV and 6KV with many electric closets.
2. General layout of open coal mine’s semicontinuous working face. 3. 110KV side of the form of the use of full-bridge connection. 35KV power distribution sub-unit single-wire bus, 6KV distribution side of a dual bus wiring devices. 4. The preliminary design of the project include the choice of the electrical substation design, relay protection. 5. The main problems and countermeasures of the system.
Key phrase: Semicontinuous Production Transformer Power solutions The type choosing of the cable Inverter Load distribution and statistics
第一章 绪论 本科毕业设计(论文) 第一节 设计说明
根据《呼伦贝尔学院工程技术学院2008级机电一体化毕业设计任务书》此设计主要为伊敏露天矿半连续生产系统的供电设计一套新的方案,使华能伊敏露天矿的生产更加的经济方便,并能提高生产率。主要供电源来自35KV侧,其负荷为35KV和6KV两个电压等级。并通过对负荷资料的分析,安全,经济及可靠性方面考虑,确定了露天矿半连续生产工艺的新供电方案,采用从变电所35kV转6kV,B型转载机独立供电,然后另一条供电线路从变电所引出经电源箱供电到电铲、破碎站、A型转载机。具体还进行变压器容量的选择,同时也确定了变压器的型号,最后,根据最大持续工作电流及经济电流计算的计算结果,对电缆等用电设备进行选择,使这套方案趋于完善。
第二节 伊敏露天矿现状及发展
华能伊敏煤电有限责任公司地处内蒙古自治区呼伦贝尔,鄂温克族自治区旗境内,是国家批准的全国第一家煤电联营的大型能源企业。华能伊敏煤电有限责任公司的前身是伊敏河矿区建设指挥部和伊敏煤电公司。伊敏河矿区建设指挥部于1976年7月10日组建。伊敏煤电公司于1991年1月22日成立。1995年8月16日经公司化改造成立伊敏华能东电煤电有限责任公司,中国华能集团公司、原东北电力集团公司分别拥有51%和49%的股份。1999年4月由于国家电力体制改革,公司的股权发生变化,原东北电力集团公司49%的股权分解给了辽宁、吉林、黑龙江三省电力有限责任公司。2002年末,国家电力体制改革,伊敏华能东电煤电有限责任公司全资划归中国华能集团公司管理。2004年改名为华能伊敏煤电有限责任公司。 伊敏煤田保有地址储量49.73亿吨,精查储量28.27亿吨,外围储量126亿吨,其中一号露天矿地址储量为10.01亿吨,可采储量为9.01亿吨,剥采比下,适合大型露天矿开采。伊敏地区地势平坦,水资源丰富,适合建设坑口电站,建设煤电合一的新型能源基地。 公司设有行政部、政工部、工会、人劳部、财务部、策划部、安全监查部、营销部、监审部、离退办、企协、发电厂、露天矿、机电修配处、铁路运销处、盛达公司、综合服务公司、职工医院、教培中心、新闻中心、基建办和鄂霍项目部等基层单位,形成了以煤电一体化生产为主,物业管理、后勤服务、企业办社会互为依托。 华能伊敏煤电有限责任公司现有在岗职工4359人,具有中专以上文化程度的有1882人,专业技术人员有851人,中级专业技术人员343人,高级专业技术人员190人。 伊敏煤电一期工程电厂装机容量为100万千瓦,安装两台俄罗斯50万千瓦超临界机组,建设相配套的年产500万吨的露天煤矿和与东北电网相连的伊冯大50万千伏输电线路工程。一期工程自1993年7月开工,煤矿工程于1998年5月26日投入试生产,达到了年500万吨生产能力;电厂工程一、二号机组分别于1998年11月9日、1999年9月14日通过168小时试运,并顺利完成试生产,进入了煤电一体化生产阶段。 本科毕业设计(论文) 国务院发改委(国务院)已于2004年4月14日批准了伊敏二期工程的项目建议书。开发伊敏煤电二期工程符合国家“变输煤为输电”的产业政策;能够形成巨大的规模经济效益;煤电联营的生产方式又是具有特色的绿色环保能源工程。伊敏煤电二期工程建设已成为“西电东送”的重要组成部分,列为内蒙古自治区东部电源点建设的首选项目,二期工程规划电厂装机容量为120万千瓦和年产600万吨露天矿。电厂拟采用两台国产60万千瓦燃煤机组。伊敏三期工程前期工作于2004年4月29日开始启动,开始委托设计,按2台80万千瓦俄罗斯机组;送出工程为50万超高压直流变电(伊敏至沈阳)前期工作已经开始,电厂用水取用伊敏河水。继续积极做好五牧场煤矿“探矿”权证的申请共做,完成五牧场煤矿勘探区补探等具体工作,最终决定五牧场煤矿有关开发事宜。
企业类型为国有大一型企业,企业性质为国有,主要产品有电力和煤炭。
第三节 半连续生产系统在伊敏露天矿的应用 在伊敏露天矿中半连续系统担任着挖煤与转载运输的作用。通过B型转载机、胶带运输机、电缆车、A型转载机、自移式破碎机、电铲等机械设备构成,形成了半连续生产工艺。 在伊敏露天矿半连续生产工艺中,通过35m3电铲挖煤,后经过自移式破碎机破碎煤块、后经过A型装载机(距离短可与去掉)转载到胶带运输机上后输送到B型转载机,再由B型转载机在再到边帮皮带输送到电厂或储煤仓。
第四节 半连续生产系统电源简介 一、35kV线路
露天矿2号35kV配电所引两回35kV架空线路至采掘场,为采掘场环坑线,一回线路至采掘场西部,叫西干线,导线为LGJ___185,水泥电杆,长度约为6km.一回线路至采掘场东部,叫东干线,导线为LGJ___185,水泥电杆,长度约为4km。 采掘场内设2台6300kVA/35/6kV移动变电站,向采掘场内单斗挖掘机等设备配电,原有2台4000kVA/35/6kV移动变电站,向坑内单斗挖掘机、钻孔机及疏干泵站等设备配电。电源均取自采掘场35kV环坑架空线。 二、坑内生产系统配电 坑内生产系统设有3台/6300kVA/35/6kV移动变电站,电源取自35kV架空环坑线,在自移式破碎机、转载机工作面中央设有6kV移动配电站负责自移式破碎机、转载机等设备配电,电源取自35/6kV移动变电站6kV侧。 坑内带式输送机系统设4台6/0.69kV移动变电站,2台6kV移动配电站。 对矿类企业来讲,主要是安全、可靠、合理、经济及技要求要到达本科毕业设计(论文) 行业内的规程规定,并必须保证工作人员的人身安全!主要对电力系统的变电、输电及配电等环节的考虑。是对露天矿里半连续主要的设备进行的供电进行确定,所以我提供俩种方案进行选择。 第二章 半连续系统简介
第一节 半连续破碎系统简介
一、自移式破碎机简介: 机械结构简介:机械结构包括履带行走机构,上部回转机构,受料机构(板式给料机),双齿滚破碎机构,排料皮带机构,排料回转机构,辅助溢料刮板、液压俯仰、润滑机构。 二、电气设备介绍:主要驱动电机均使用德国西门子电动机,工作电压AC400V。行走、回转机构采用变频调速电机,驱动电压AC400 V,变频器生产厂家ABB公司。破碎辊采用AC6KV电动机直接启动。 三、工作流程简介:物料由电铲装卸到受料机构,通过液压驱动板式给料机输送到双齿滚破碎机破碎,经排料皮带输送到下游设备。 第二节 输煤系统简介
机械结构简介:输煤系统由A型转载机,工作面胶带机(电缆漏斗车),B型转载机组成。A型转载机为自移式,用于破碎机与工作面胶带机之间物料延伸转载。B型转载机为半移式,需用履带运输车驮起后运送到指定工作位置,工作面皮带机需用专用移设机拖拉移设到指定工作位置。电缆漏斗车在工作面胶带机上通过控制自行移动,接受物料。 第三节 辅助设备简介
一、润滑系统:设备多采用集中润滑,包括行走、回转等主要部件。润滑泵站采用林肯泵,西门子电动机,可自行控制润滑。 二、液压系统:各液压系统单独建立液压泵站,由HUNGER(洪格尔)厂家提供。驱动采用西门子电动机,由程序控制。 减速机:弗兰德龙减速机配合西门子电动机,大量使用了行星减速机构