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摘要：对玉华煤业有限公司沿空留巷综采工作面的配套设备使用及供电系统的优化设计，通过设备配套的选择及应用和供电系统的优化设计，实现该矿1401沿空留巷综采工作面设备布置、供电系统更加安全、可靠、经济、合理的运行。
关键词：配套设备应用;供电设计;优化
Analysis of mechanical equipment selection in gob-side entry retaining face And optimal design of power supply system
Dunkeyong
（Zhangji Coal Mine of Xu Mining Group，221000，Xuzhou，Jiangsu）
Abstract：the use of supporting equipment and the optimal design of power supply system in fully mechanized working face with gob-side entry retaining in Yuhua Coal Industry Co.，Ltd，Through the selection and application of equipment matching and the optimization design of power supply system，the equipment layout and power supply system of 1401 fully mechanized working face with gob-side entry retaining in this mine are safer，more reliable，more economical and more reasonable.
Keywords：application of supporting equipment;Power supply design;Optimization
隨着综合机械化配套技术的迅速发展，使我国煤炭产量有了很大提升，煤炭企业逐步向高产高效型进行转变。为了促进企业的发展，获取更大的安全效益和经济效益，我公司借鉴国内外先进的沿空留巷开采技术和设备，对我矿1401沿空留巷综采工作面进行了综采设备配套的选择及应用和供电系统设计的优化。
1 设备状况及配套设备应用
1.1 工作面设备选型及配套分析
（1）采煤机：
选用MG2×160/730-WD2型电牵引采煤机，功率730KW;采高 0.9～3.0 m;截深0.6 mm;牵引速度 0～11.6 m/min;牵引力 687 KN;滚筒直径φ1.5 m。
具有结构简单，配置灵活，易于维修，采用大屏幕液晶显示器，人机界面友好，全中文显示，故障自诊断技术，智能保护齐全。适合我矿中厚煤层的开采。
（2）工作面刮板输送机：
选用SGZ730/2×200型中双链刮板输送机，运输量：700t/h;长度：200m;电机功率;2*200KW;刮链板速;1.1m/s。
该输送机采用优质合金钢铸造、铲板槽帮与高强度耐磨中板组焊而成的整体结构，提高了强度，增加了可靠性，减少了维护量，质量稳定可靠。双电机牵引，大功率适合我矿中厚煤层开采的运输。
（3）液压支架：
选用ZY4000/09/19型液压支架，该支架为两柱掩护式支架，立柱伸缩比较大，适应煤层厚度的变化能力强，高度 900―1900mm 、支架工作阻力（P=40.7MPa）4000kN，该支架具有结构紧凑、移架速度快、可靠性高、寿命长等特点。
（4）乳化泵：
选用GRB315/31.5型五柱塞泵与R×315/20型乳化液箱组成乳化泵站，进水压力：常压公称压力31.5Mpa;公称流量：315L/min;曲轴转速650r/ min;柱塞直径：45 mm;柱塞行程：66 mm;柱塞数目：5;电机功率200KW;工作液：3～5%乳化液。
1.2 辅助设备选型及配套分析
（1）转载机选用SZZ764/160型中双链刮板转载机，运输量1000 t/h;长度 50 m;电机功率160KW;刮板链速1.33m/s;爬坡角度：10℃;爬坡高度：1.3 m。
主要用于我矿井下回采工作面顺槽中，在工作面刮板输送机和顺槽可伸缩皮带子间起转载运输原煤，具有传动功率大，结构紧凑，整机体积小，高度低，架桥段联接强度高，大运量，可靠性较高。
（2）破碎机：选用PLM1000型轮式破碎机，破碎能力：1000 t/h;电机功率：110KW;最大入口断面700×700 mm ;出口粒度：300 mm以下;转速：1475r/min。
该机整机破碎能力大，强度高，刚性好，安全可靠，适合我矿媒质硬度<5的破碎标准。
（3）带式输送机：DSJ-1000/2×160型输送机，运送量1000 t/h;电机功率2 ×160KW;带宽;1000 mm ;带速2.5m/s。
此胶带输送机驱动采用双滚筒双电机驱动，具有长距离、大运量、连续输送等优点，且运行可靠，营运成本较低，能根据工作面的推动和顺槽的伸缩而进行伸缩，具备一定的储带功能，适合我矿综采工作面的采煤工艺。
2 供电设计的优化
1401工作面设计走向850米，工作面长度200米，设备总容量KW，所有电气设备均采用1140V供电。
2.1 供电设备负载的优化调整
1401工作面供电系统由采区变电所供电改为三台移动变电站供电，以缩短低压系统供电距离，减少电压损失，提高设备利用率。 （1）移动变电站负荷分配：
高压侧采用10KV供电，来自北巷采区变电所的高压开关，电源线选用MYPTJ-3×70mm2高压原电缆引自移动变电站。在进风顺槽设置1#移动变电站，负荷为带式输送机、乳化泵站和沿空留巷用注浆泵。在辅助进风顺槽（沿空留巷）设置两台移动变电站，2#移动变电站负荷为煤机电源，3#移动变电站为刮板输送机、转载机、破碎机电源。
（2）综采工作面移动变电站的选择及效验
1#移动变电站向带式输送机、乳化泵、注浆泵供电计算负荷为：
= 0.4+0.6×Pmax/ Pn =0.4+0.6×320/678=0.68
查煤矿保护整定细则表得，区加权平均功率因数 =0.7
=658.6kVA
因此，选取1台KBSGZY-800/10/1.14，额定容量为800kVA>658.6kVA，满足供电的要求。
2#移动变电站向煤机供电计算负荷为：
= 0.4+0.6×Pmax/ Pn =0.4+0.6×160/730=0.53
查煤矿保护整定细则表得，区加权平均功率因数 =0.7
=552.7kVA
因此，选取1台KBSGZY-630/10/1.14，额定容量为630kVA>552.7kVA，满足供电的要求。
3#移动变电站向刮板输送机、转载机、破碎机供电计算负荷为：
= 0.4+0.6×Pmax/ Pn =0.4+0.6×200/670=0.57
查煤矿保护整定细则表得，区加权平均功率因数 =0.7
=545.5kVA
故，选取1台KBSGZY-630/10/1.14，额定容量为630kVA>545.5kVA，满足供电的要求。
（3）电压损失校验
向煤机供电的电缆电压损失：以供电距离最远的截割电动机进行电压损失校验。
V < V
满足对最远端截割电机供电的要求。
从以上计算和负荷分配可以看出，使用三台移动变电站完全满足综采工作面供电需求，其优点缩短供电距离，减少电压损失，避免资源浪费，提高设备利用率。
2.2 供电系统的优化设计
1401综采工作面沿空留巷供电设备的布置：1#移动变电站布置在辅助进风联络巷内，其负荷乳化泵供电距离600米，带式输送机供电距离200米，2 #、3 #移动变电站布置在辅助进风巷400米处，用电负荷距离供电地点较近，并将移动变电站进行固定设置。2 #、3 #移动变电站不需要，随着工作面推进而移动，其供电距离为450米，经计算满足电压损失要求。工作面推进到一定距离时，只需要将2 #、3 #移动变电站移动到辅助进风联络巷内即可。其特点是：
（1）不占用轨道运输，保证轨道运输畅通，同时减少工人劳动强度，避免挪移移动变电站发生危险事故。
（2）将移动变电站设置在辅助进风巷，煤尘小，空间较大，供电集中，方便停送电及维护检修，事故率较低。
（3）供电供液距离短，电缆电压损失小，液压管路损失也小。
高低压开关、电缆选择：移动变电站电源线选择MYPTJ-3×70mm2 高压箱套双屏蔽电缆，选择PJG47-10Y型高压配电装置。低压开关选用矿用防爆型QJZ-1600十组合真空磁力启动器、KJZ-400馈电开关;低压电缆采用MCP-3×95mm2 和MCP-3×70mm2 等低压电缆。
并按长时间最大负荷电流与电缆的机械强度初选低压电缆截面，按电动机额定电流与电缆机械强度要求选低压电缆截面，计算最大三相短路电流，效验电气设备动稳定性和热稳定性及效验电缆的热稳定性等，计算最小两相短路电流，效验保护装置的灵敏度及继电保护的整定计算。
绘制1401沿空留巷综采工作面供电系统图，标明电气设备使用地点、容量、型号。高低压电缆型号、截面、长度。低压开关型号、容量、整定值。使供电设计更加规范、实用，更加经济、合理。
3 结语
通过对1401沿空留巷综采工作面设备选择应用，更好的发挥综采工作面的采煤效率，减少设备事故影响时间，提升设备效率，在完善供电点系统的同时，不但减少材料及能源的浪费，更加安全、可靠的确保生产，以后在我矿进行全面改造应用。
参考文献
[1]穆连生，郭增军，邸满田。煤矿综连采实用电工技术[M].北京：煤炭工业出版社，2006.
[2]顧文卿，中国矿业大学出版社，2011
作者简介：邓克永（1972—），男，江苏徐州，2009年毕业于中国矿业大学机械电子工程专业，助理工程师。
关键词：配套设备应用;供电设计;优化
Analysis of mechanical equipment selection in gob-side entry retaining face And optimal design of power supply system
Dunkeyong
（Zhangji Coal Mine of Xu Mining Group，221000，Xuzhou，Jiangsu）
Abstract：the use of supporting equipment and the optimal design of power supply system in fully mechanized working face with gob-side entry retaining in Yuhua Coal Industry Co.，Ltd，Through the selection and application of equipment matching and the optimization design of power supply system，the equipment layout and power supply system of 1401 fully mechanized working face with gob-side entry retaining in this mine are safer，more reliable，more economical and more reasonable.
Keywords：application of supporting equipment;Power supply design;Optimization
隨着综合机械化配套技术的迅速发展，使我国煤炭产量有了很大提升，煤炭企业逐步向高产高效型进行转变。为了促进企业的发展，获取更大的安全效益和经济效益，我公司借鉴国内外先进的沿空留巷开采技术和设备，对我矿1401沿空留巷综采工作面进行了综采设备配套的选择及应用和供电系统设计的优化。
1 设备状况及配套设备应用
1.1 工作面设备选型及配套分析
（1）采煤机：
选用MG2×160/730-WD2型电牵引采煤机，功率730KW;采高 0.9～3.0 m;截深0.6 mm;牵引速度 0～11.6 m/min;牵引力 687 KN;滚筒直径φ1.5 m。
具有结构简单，配置灵活，易于维修，采用大屏幕液晶显示器，人机界面友好，全中文显示，故障自诊断技术，智能保护齐全。适合我矿中厚煤层的开采。
（2）工作面刮板输送机：
选用SGZ730/2×200型中双链刮板输送机，运输量：700t/h;长度：200m;电机功率;2*200KW;刮链板速;1.1m/s。
该输送机采用优质合金钢铸造、铲板槽帮与高强度耐磨中板组焊而成的整体结构，提高了强度，增加了可靠性，减少了维护量，质量稳定可靠。双电机牵引，大功率适合我矿中厚煤层开采的运输。
（3）液压支架：
选用ZY4000/09/19型液压支架，该支架为两柱掩护式支架，立柱伸缩比较大，适应煤层厚度的变化能力强，高度 900―1900mm 、支架工作阻力（P=40.7MPa）4000kN，该支架具有结构紧凑、移架速度快、可靠性高、寿命长等特点。
（4）乳化泵：
选用GRB315/31.5型五柱塞泵与R×315/20型乳化液箱组成乳化泵站，进水压力：常压公称压力31.5Mpa;公称流量：315L/min;曲轴转速650r/ min;柱塞直径：45 mm;柱塞行程：66 mm;柱塞数目：5;电机功率200KW;工作液：3～5%乳化液。
1.2 辅助设备选型及配套分析
（1）转载机选用SZZ764/160型中双链刮板转载机，运输量1000 t/h;长度 50 m;电机功率160KW;刮板链速1.33m/s;爬坡角度：10℃;爬坡高度：1.3 m。
主要用于我矿井下回采工作面顺槽中，在工作面刮板输送机和顺槽可伸缩皮带子间起转载运输原煤，具有传动功率大，结构紧凑，整机体积小，高度低，架桥段联接强度高，大运量，可靠性较高。
（2）破碎机：选用PLM1000型轮式破碎机，破碎能力：1000 t/h;电机功率：110KW;最大入口断面700×700 mm ;出口粒度：300 mm以下;转速：1475r/min。
该机整机破碎能力大，强度高，刚性好，安全可靠，适合我矿媒质硬度<5的破碎标准。
（3）带式输送机：DSJ-1000/2×160型输送机，运送量1000 t/h;电机功率2 ×160KW;带宽;1000 mm ;带速2.5m/s。
此胶带输送机驱动采用双滚筒双电机驱动，具有长距离、大运量、连续输送等优点，且运行可靠，营运成本较低，能根据工作面的推动和顺槽的伸缩而进行伸缩，具备一定的储带功能，适合我矿综采工作面的采煤工艺。
2 供电设计的优化
1401工作面设计走向850米，工作面长度200米，设备总容量KW，所有电气设备均采用1140V供电。
2.1 供电设备负载的优化调整
1401工作面供电系统由采区变电所供电改为三台移动变电站供电，以缩短低压系统供电距离，减少电压损失，提高设备利用率。 （1）移动变电站负荷分配：
高压侧采用10KV供电，来自北巷采区变电所的高压开关，电源线选用MYPTJ-3×70mm2高压原电缆引自移动变电站。在进风顺槽设置1#移动变电站，负荷为带式输送机、乳化泵站和沿空留巷用注浆泵。在辅助进风顺槽（沿空留巷）设置两台移动变电站，2#移动变电站负荷为煤机电源，3#移动变电站为刮板输送机、转载机、破碎机电源。
（2）综采工作面移动变电站的选择及效验
1#移动变电站向带式输送机、乳化泵、注浆泵供电计算负荷为：
= 0.4+0.6×Pmax/ Pn =0.4+0.6×320/678=0.68
查煤矿保护整定细则表得，区加权平均功率因数 =0.7
=658.6kVA
因此，选取1台KBSGZY-800/10/1.14，额定容量为800kVA>658.6kVA，满足供电的要求。
2#移动变电站向煤机供电计算负荷为：
= 0.4+0.6×Pmax/ Pn =0.4+0.6×160/730=0.53
查煤矿保护整定细则表得，区加权平均功率因数 =0.7
=552.7kVA
因此，选取1台KBSGZY-630/10/1.14，额定容量为630kVA>552.7kVA，满足供电的要求。
3#移动变电站向刮板输送机、转载机、破碎机供电计算负荷为：
= 0.4+0.6×Pmax/ Pn =0.4+0.6×200/670=0.57
查煤矿保护整定细则表得，区加权平均功率因数 =0.7
=545.5kVA
故，选取1台KBSGZY-630/10/1.14，额定容量为630kVA>545.5kVA，满足供电的要求。
（3）电压损失校验
向煤机供电的电缆电压损失：以供电距离最远的截割电动机进行电压损失校验。
V < V
满足对最远端截割电机供电的要求。
从以上计算和负荷分配可以看出，使用三台移动变电站完全满足综采工作面供电需求，其优点缩短供电距离，减少电压损失，避免资源浪费，提高设备利用率。
2.2 供电系统的优化设计
1401综采工作面沿空留巷供电设备的布置：1#移动变电站布置在辅助进风联络巷内，其负荷乳化泵供电距离600米，带式输送机供电距离200米，2 #、3 #移动变电站布置在辅助进风巷400米处，用电负荷距离供电地点较近，并将移动变电站进行固定设置。2 #、3 #移动变电站不需要，随着工作面推进而移动，其供电距离为450米，经计算满足电压损失要求。工作面推进到一定距离时，只需要将2 #、3 #移动变电站移动到辅助进风联络巷内即可。其特点是：
（1）不占用轨道运输，保证轨道运输畅通，同时减少工人劳动强度，避免挪移移动变电站发生危险事故。
（2）将移动变电站设置在辅助进风巷，煤尘小，空间较大，供电集中，方便停送电及维护检修，事故率较低。
（3）供电供液距离短，电缆电压损失小，液压管路损失也小。
高低压开关、电缆选择：移动变电站电源线选择MYPTJ-3×70mm2 高压箱套双屏蔽电缆，选择PJG47-10Y型高压配电装置。低压开关选用矿用防爆型QJZ-1600十组合真空磁力启动器、KJZ-400馈电开关;低压电缆采用MCP-3×95mm2 和MCP-3×70mm2 等低压电缆。
并按长时间最大负荷电流与电缆的机械强度初选低压电缆截面，按电动机额定电流与电缆机械强度要求选低压电缆截面，计算最大三相短路电流，效验电气设备动稳定性和热稳定性及效验电缆的热稳定性等，计算最小两相短路电流，效验保护装置的灵敏度及继电保护的整定计算。
绘制1401沿空留巷综采工作面供电系统图，标明电气设备使用地点、容量、型号。高低压电缆型号、截面、长度。低压开关型号、容量、整定值。使供电设计更加规范、实用，更加经济、合理。
3 结语
通过对1401沿空留巷综采工作面设备选择应用，更好的发挥综采工作面的采煤效率，减少设备事故影响时间，提升设备效率，在完善供电点系统的同时，不但减少材料及能源的浪费，更加安全、可靠的确保生产，以后在我矿进行全面改造应用。
参考文献
[1]穆连生，郭增军，邸满田。煤矿综连采实用电工技术[M].北京：煤炭工业出版社，2006.
[2]顧文卿，中国矿业大学出版社，2011
作者简介：邓克永（1972—），男，江苏徐州，2009年毕业于中国矿业大学机械电子工程专业，助理工程师。