[能源化工]炉峪口煤矿中央变电所供电设计.doc

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1、目 录第一章 原始资料收集 1 第一节 概况 1第二节 设计资料收集 2第二章 中央变电所供电设计 20 第一节 中央变电所位置的确定 20 第二节 拟定井下供电系统 22 第三节 主要设备 23第四节 负荷的计算 24第五节 低压供电网络的计算 26第六节 短路电流计算 42第七节 电气设备的选择 46第八节 保护装置的整定计算 52 第九节 接地保护措施 53 第十节 漏电保护措施 54 第十一节 变电所的防火措施 56 第十二节 附表 58 参 考 文 献 59 煤矿井下中央变电所供电设计第一章 原始资料收集第一节 概况太原煤气化股份有限公司炉峪口煤矿位于西山煤田梭峪勘探区北隅，是太原煤

2、气化股份有限公司煤炭综合利用的配套矿井之一，井田面积7.0328km2，1983年9月开工建设，1986年11月建成投产，矿井原设计能力45万t/a，1998年矿井技改后，生产能力达到了75万t/a，2006年矿井核定能力84万t/a，2007年实际生产能力84万t/a，2008年实际生产能力75.3万t/a，2009年实际生产能力75.2万t/a。矿井为单水平上下组煤开采，现开采下组煤8号煤层，8号煤层共有三个采区，其中下组煤首采区已经采完，现在下组煤二采区及下组煤三采区生产。井下有两个回采队，分别采用单体液压支柱高档普采和悬移支架支护的高档普采，同时配备两个炮掘队和一个综掘队，另有通风、机

3、电、运输、探水四个辅助队。按照现已有的下组煤开拓设计方案的有关要求对下组煤中央变电所进行采区供电设计。现为了保证矿井的正常接替，按照煤矿安全规程、煤炭工业设计规范、煤矿电工手册第二分册下、等有关技术政策要求，进行了下组煤中央变电所供电设计说明书的编制。第二节 设计资料的收集一、炉峪口煤矿井下中央变电所供电设计所需原始资料收集井田地质特征1、地形地貌本井田位于吕梁山脉东侧，属中低山区，地表经长期风化剥蚀，沟谷纵横，梁峁绵延，地形十分复杂。地形多呈“V”字形，山顶黄土广布，沟谷两侧基岩裸露。区内地势大体呈西北高，东南低之势，最高处瓜圪塔标高为1230m，其次是金子山标高为1227.9m，南部梭峪村

4、之汾河滩标高仅1008.4m，最大相对高差222m。2、气候条件井田地处黄土高原，气候干燥，昼夜温差较大，春冬多风，夏季多雨，且集中在7、8、9三个月，年蒸发量大于降雨量四倍左右，属大陆性气候。年平均气温9.6，极端最高气温36.4，极端最低气温18.5。年平均降水量426.1mm，年平均蒸发量2093.8mm。风向多为西，年平均风速2.5m/s，七级以上大风25天，多集中在4、5、12月。无霜期189天，霜冻期为10月下旬至翌年3月下旬，最大冻土深度860mm。3、煤系地层本矿井田边界内所采煤层主要位于石炭系上统太原组(C3t)和二叠系下统山西组(P1s)两煤系地层中。（1）太原组：本组地层

5、属海陆交互相、旋回结构和标志层特征明显。6号、7号、8号煤层层位稳定，煤层结构特征明显，厚度变化有规律，旋回结构明显，煤层层位可靠。9号煤层因与上部的8号煤层之间的间距变化较大，煤层厚度变化也较大， 10号煤层煤质差，灰分高。（2）山西组：本组地层为陆相的三角洲平原亚相，岩性变化大，标志层特征不明显。但2.3号和4号煤层特有厚度、结构以及与k3砂岩的关系非常醒目。2.3号煤与4号煤的分岔，合并规律明显。4、地质构造本井田位于西山煤田的西北边缘，处在九龙塔断层（F17）与红崖子断层（F49）构成的地堑之中，受其影响，发育了一系列与其产状相近的断裂构造，呈地堑、地垒出现。井田整体构造以断裂构造为主

6、、褶曲为辅，零星发育一些小陷落柱。区内未发现岩浆活动迹象。、褶曲井田内褶曲共有三个即两个向斜，一个穹隆。黑家沟北向斜：位于黑家沟村北，为一“人”字形向斜，南端汾河边有明显的出露点，北至九龙塔断层（F17），在井田内延伸2100m左右，两翼不对称，西翼缓，倾角3 5，东翼陡，倾角5 8。梭峪隆起：南起梭峪村西汾河一带，北至907号钻孔连线，西紧挨黑家沟北向斜，东到井田边界，为一椭圆形穹隆。轴向NS，井田内延伸1200m左右，倾角36。李家沟向斜：由李家沟村东向北经965号钻孔至九龙塔断层，井田内延伸2000m左右，轴向为NE转向NW，两翼不对称，东翼倾角813，西翼倾角48。断层由于井田位于九龙

7、塔断层（F17）与红崖子断层（F49）构成的地堑之中，因此断层多，且均为高角度正断层。生产中新揭露落差大于5m的断层共有29条，现将部分较大的断层分述如下：九龙塔断层（F17）：为井田西北边界。由汾河向东延伸进本井田，再向东北延伸到嘉乐泉井田，落差由25m增大至150m，走向N60E，倾向SE，倾角60左右，井田延伸长度4800m。红崖子断层（F49）：由三采区南边界向东北延伸到首采区，二采区南部边界以外700800m（西曲井田内），与九龙塔断层构成一地堑，控制整个井田，其它断裂构造均是该地堑的次生构造。走向N60E，倾向NW，倾角60左右。 F14断层：由334号钻孔南200m向东延伸，横切

8、首采区到二采区运输下山，最大落差35 m，延伸长度2800m，走向N50E，倾向SE，倾角5570。、陷落柱由于煤系基底奥灰岩岩溶发育，经长期的地质作用，煤系地层沿地下岩溶塌陷形成了目前零星的柱状陷落。勘探时在李家沟村西发现陷落柱一个，井下掘进中没有发现其存在。生产中仅揭露数个小陷落柱。主要有：东大巷在3号测点前35m处见，长轴45m左右，短轴20m左右，柱面倾角80。二采区回风下山在D41测点前61m处见，长轴15m左右，短轴10m左右，柱面倾角80。从矿区的各类构造发育情况看，褶曲、陷落柱均不同程度地给生产造成了一定的影响，但断层是影响生产的主要地质因素。由于中、小断层频频揭露，直接影响工

9、作面的布置。井田内未见岩浆岩等其它构造现象，总体构造属简单。5、水文地质本井田区域内最大的河流是汾河，它从井田的西南边缘流过，在镇城底附近河宽100m，坡度3，平时水深0.5m左右，流量受上游的汾河水库制约，一般春季放水为农业灌溉和雨季大量降水时流量较大。汾河以侧向侵蚀为主。其次是狮子河。该河平时只有涓涓细流，旱时干涸，洪水暴发时流量可达数百m3/s。1985年5月11日20时10分，狮子河洪水暴发，最大流量为212 m3/s。区内较大的沟谷有陵足沟、北岔沟、泥柿沟、牛沟等，这些沟谷都为季节性，日常流量很小或干涸，雨季流量增大，流向皆为南东，汇入汾河。6、瓦斯含量井田构造为宽缓背斜、向斜相间构

10、造，井田东部及西部即为煤层露头，煤中瓦斯可沿煤层向上迁移到地表失散。本区煤层瓦斯含量比较低。目前，炉峪口井田开采8号煤层，经山西煤矿安全监察局批准的2008年9月瓦斯等级鉴定结果，井田属低瓦斯矿井。7、煤炭自燃倾向性和煤尘爆炸性煤炭自燃倾向性：根据2006年6月23日采集样品送山西煤矿安全装备技术测试中心测定，结果如下：2.3号煤层，自燃倾向性等级为级，自燃倾向性为自燃；4号煤层，自燃倾向性等级为级，自燃倾向性为不易自燃；8号煤层，自燃倾向性等级为级，自燃倾向性为不易自燃。煤尘爆炸性：根据2006年6月测定结果：2.3、4和8号煤层有煤尘爆炸性，为有煤尘爆炸危险性矿井。二、矿井开拓与开采（一）

11、矿井开拓1、井筒本矿井开拓方式为斜井单水平开拓。主斜井斜长355m，倾角25主要用于运煤、行人；砌碹支护、半圆拱形断面，净断面14.3。副斜井斜长323m，倾角20，主要用于运矸、运料、行人、进风；砌碹支护、半圆拱形断面，净断面14.3。回风井344m，主要用于矿井回风，倾角为18，净断面7.4。2、井底车场井底车场标高位于945水平，主斜井下部位于中央石门以下941水平标高，通过1#煤仓连接，过去采用电机车牵引1吨“V”型侧卸式矿车在翻车轮处翻车卸煤的方式运煤，后改为另掘一条集中皮带巷穿到井底车场上部通过立眼连接1#煤仓，使用皮带运输方式运煤。另井底车场主要巷道有：中央石门前部、石门绕道、电

12、车修理间、井下消防库、医务室、调度室等硐室、还有主副水仓、中央变电所、清撒煤巷等巷道。3、开拓大巷该矿开拓大巷主要有首采区：中央石门长1564m，主要用于运矸、运料、行人、进风。上组煤回风上山870m、主要用于运矸、运料、行人、回风。二采区：东大巷长1450m，主要用于运矸、运料、行人、进风。东副巷1505m，现主要用于回风。二采集中皮带大巷一部1001m、二部660m、平均。三采区：西大巷688m, 主要用于运煤、进风、行人，锚喷支护，矩形断面。西副巷697m，主要用于运料、运矸、回风、行人，主要是锚喷支护，部分采用金属棚支护。（二）矿井生产系统1、开采水平设置本矿现开采山西组2.3号和太原

13、组8号煤层。2.3号煤层内大巷标高为9401000，煤层标高为8761000。 8号煤层内大巷标高为859901，煤层标高为824910。2、采区划分和开采顺序本矿现下组煤共分三个采区，首采区由首采集中皮带大巷、回风大巷圈定；采区长1490m、宽1470m，可采储量约670万吨（含煤柱）；二采区由下二采皮带下山、回风下山圈定，采区长560m、宽1610m，可采储量约280万吨；三采区由下三采皮带上、下上和回风上、下山圈定，采区长1240m、宽1030m，可采储量约390万吨。鉴于下组煤8#煤层地质条件复杂，工作面布置困难等，所有采区基本遵循后退式布置原则，并进行跳采。首采区最先投入生产，同时开

14、拓二采、三采开拓大巷、准备大巷，本矿一井两面，两面位于两个不同采区，开采顺序为首采区-首采区+二采区-二采区+三采区。（三）采区巷道布置首采区已采完，地质状况资料不再详细叙述。此处以三采区为主进行说明：该采区8煤工业储量912.6万吨，高级储量711万吨，可采储量329.0万吨。下组煤三采区前期（从2009年5月开始），由采一队单独生产，按年产36万t计算，后期（从2012年5月开始）由采一、采二队同时生产，此时下组煤三采区按年产72万t计算。服务年限约为4.55年。三采区为单翼开采，准备巷道有：下三采皮带和回风上、下山。整体表现为中间标高高、两侧低，其中皮带、回风上山段，长390m左右，沿8

15、#煤煤层布置；皮带、回风下山段，长630m左右，以矩形锚喷支护为主，梯形金属棚支护为辅。回采巷道布置在准备巷道西侧，沿煤层掘进，工作面长度在110140m之间。（四）采煤方法本矿开采方法为走向长壁采煤法，采煤工艺为高档普采，采高2.3m，循环进度0.6m，全部垮落法管理顶板，支护采用DZ-25型单体液压支柱及2.6m型梁铺设金属菱形金属顶网，最大控顶距3.8m，最小控顶距3.2m，错梁错柱三、四排控顶。（五）工作面回采工艺本采区煤层采用走向长壁全部跨落法进行生产，回采工艺：落煤、装煤、运煤、支护。循环作业方式采用“两采一准”三八制，分段综合作业，年推进度1000米左右。工作面支护使用DZ-25

16、型单体液压支柱配合型钢梁支护，采用塑料网护顶。三、矿井通风（一）矿井通风系统矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。主通风机型号为G4-73-1122D型离心式风机，额定功率315千瓦。全矿进风巷主要是副斜井，其次是主斜井、新鲜风流经由两巷进入中央石门和下组煤皮带集中下山，由此再进入各个采区进风巷，清洗工作面后，经由各采区回风巷回流至首采回风大巷，再经由矿总回风巷和回风斜井到地面。（二）采区通风系统以本矿三采区为例：（1）采区通风系统采区通风系统实行分区通风，皮带运输大巷进风，轨道运输大巷回风。（2）回采面通风系统回采面为“U”型通风系统，皮带运输巷进风，材料巷回风。通风流程最长为7100

17、米，具体路线为：主、副斜井井底石门8#煤集中皮带下山西大巷三采区皮带上（下）山回采皮带顺槽回采面回采材料顺槽三采区材料上（下）山西副巷8#煤集中材料下山回风暗斜井总回风上山总回风大巷回风斜井。（三）掘进通风掘进工作面利用局扇压入式通风，配合柔性胶布风筒供风，局扇安设于全风压进风巷道。掘进工作面需风量： 按瓦斯涌出量计算36 m3/min 按炸药使用量计算：该矿井下全部使用乳化炸药，按照煤矿生产能力核定标准规定可不作计算。 按局扇吸风量计算：局扇实际吸风量取240m3/min。 按掘进工作面同时作业人数最多人数为10人计算，为40 m3/min。根据以上计算，掘进面需风量选最大值Q掘240 m3

18、/min。 按风速进行验算根据煤矿安全规程规定，煤巷、半煤巷掘进工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算，240m3/min满足要求。 掘进工作面总需风量：按6个掘进面计算约为1560m3/min。（四）矿井风量计算根据本矿井采掘衔接计划和采区接替规划，矿井正常生产时布置有采煤工作面2个，备用回采面2个，开掘面6个，独立通风硐室8个，架线电机车配风巷道（东大巷），1个全部实行独立供风，通风最大流程为7100米。按照煤矿安全规程第103条和煤炭工业矿井设计规范第7.1.3条以及煤矿生产能力核定标准、采矿工程设计手册的相关规定，全矿井需风量按下列要求分别计算，并选取最大值。

19、经计算矿井总风量约4500 m3/min。四、矿井安全技术（一）矿井瓦斯治理（一）一通三防该矿井下装备安全监测监控KJ90NB型监控系统，配接甲烷、风速、设备开停、馈电、风筒等各类传感器实现监测和监控功能。井下所有工作面安装甲烷传感器、瓦斯断电仪，采掘工作面实行风电、瓦斯电闭锁，严格执行瓦斯巡回检查和“一炮三检”制度。掘进工作面严禁无计划停电停风，工作面停风后必须立即撤出人员，工作面风流中瓦斯浓度达到1%必须停止打眼和放炮等。（二）矿尘防治我矿各个采区主要进回风巷道中均设置净化水幕，水幕喷咀采用单眼喷咀，水幕采用声控、光控或红外线自动控制。进风大巷、运输机巷水幕数量不少于2道，采区回风大巷、回

20、风下山不少于1道；回采顺槽距上下安全出口不超过30m，掘进面距迎头不超过50m安设一道净化水幕。水幕应封闭全断面，灵敏可靠，雾化好，使用正常。各运煤转载点设置自动喷雾装置降尘，喷雾喷咀采用三眼或五眼喷咀。采掘工作面应在消防尘管路终端用快速管接头连接软管30m，便于工作面洒水灭尘和冲洗巷道。炮掘工作面安设放炮自动强喷雾装置。喷雾器应朝向工作面方向，距迎头小于20m；在炮掘面防尘管路上安装水针，便于充填水炮泥袋。打眼使用风钻或湿式煤钻，配备空心送水钻杆进行湿式作业。回采面割煤机组安装外喷雾装置，采用喷雾泵加压喷雾。喷雾压力不低于4MPa，无水或装置损坏时，必须停机。回采材料巷打6080m长孔静压注

21、水，压力小时采用泵压注水。三采区西大巷机尾向上山方向打专用配风斜巷，避免上山侧机头段风速大，断面小，粉尘飞扬。防尘管路必须铺到所有的掘进工作面、留煤眼、运输机转载点、装载点、回采工作面进风巷和回风巷。污水处理要保证防尘用水水质，达到规程标准。采区巷道、采掘面巷道管路中，都要安装过滤器，定期检修过滤网，排放过滤渣。定期冲洗巷道，严禁巷道煤尘堆积。净化水幕覆盖巷道全断面，灵敏可靠。机组外喷雾要在机组机身、摇臂、滚筒后端盖等处设置喷嘴。各转载点喷雾设施使用正常，在工作面投产前，必须安装齐全。放炮地点，必须实行湿式打眼和使用水炮泥。放炮前后和装煤时要冲洗煤壁、顶板。主要运输大巷每年进行刷白。配备专职测

22、尘员进行粉尘测定工作，粉尘测点布置按标准要求执行。（三）矿井防灭火矿井消防管路采用与防尘管路共用方式布置，在主副井和井底车场连接处、采区上山与下山口、带式输送机巷道机头处设置带消防栓箱的消防栓，消防栓箱内固定存放DN40长50m软性管道和DN25水枪一只便于消防取用。采区回风巷道管路中水流方向应与风流方向相一致。消防栓箱要固定于巷道壁的壁龛内，不得影响人员通行。火药库、机电设备硐室、井底车场、使用带式输送机或液力耦合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，均采用不燃性材料支护。应备有干粉灭火器（不少于2瓶）、砂箱和工具。带式输送机使用阻燃胶带，要装有烟雾、温度保护，有自动洒水装置。机头前后两端各2

23、0m范围内都必须用不燃性材料支护，并采用锚喷或水泥背板封闭煤帮和顶板裸露煤体。风筒使用阻燃风筒，采区变电所安装朝外开的防火铁门，并留有通风窗。在防火铁门外部再构筑正反风门控制风流。采用防爆或安全火花型电气设备，电缆敷设要符合要求，过流接地检漏装置等保护系统要安装齐全。合理选择通风设施的构筑位置，提高设施构筑质量。对于局部煤层较厚区域采取分层开采的工作面，在上分层结束后必须采取措施使顶板冒落严实减小漏风，防止煤层自燃。加强现场检测，掌握煤温、岩温、水温、气温等变化情况。（四）矿井防治水本区最主要的含水层为奥陶系含水石灰岩，其水位标高（891.19908.14m，）高于井田内大部分下组煤层底板标高

24、，为下组煤开采不可忽视的潜在的最主要矿井充水因素。太原组煤层矿井水主要来自本组灰岩，也可因塌陷裂隙的贯通作用，而来自山西组或下石盒子组。山西组煤层矿井水主要来自本组，也可来自下石盒子组。上述含水层补给条件差，富水性弱。而富水性最强的奥灰水位虽高于下组煤煤层底板标高，一般情况下不会影响矿井的正常生产，但炉峪口井田构造复杂，开采中需注意观测断层和陷落柱等构造的导水性，必要时留设放水保护煤柱。（五）顶板灾害防治 根据本矿井地质和开采技术特征，在矿井生产过程中，下列因素对掘进工作面的矿压显现有较大的影响。一是8号煤层顶板为L1庙沟灰岩，局部为中砂岩或粗砂岩，底板为泥岩。二是采掘部署。采掘部署对矿压显现

25、的影响很大。巷道布置和开采顺序不合理，容易引起矿山压力的叠加，造成应力集中，给工作面的顶板管理和安全生产带来很大的困难。因此在采空区附近掘进时，必须加强支护。三是开采深度。开采深度较大会使工作面周围的支承压力峰值和影响范围增加，造成支护损坏，发生顶板事故。针对存在的危害因素，防止顶板事故需要采取以下措施：要配备齐全矿压观测仪器仪表，加强矿压观测及矿压显现规律的研究，及时总结首采面的矿压规律，针对性地采取防止支架钻底的措施。要进一步优化设计，合理开拓布局，主要巷道、硐室应尽可能地布置在坚硬岩层中。采区开采前必须编制采区设计，并严格按照采区设计组织施工。采煤工作面回采前必须编制作业规程。情况发生变

26、化时，必须及时修改作业规程或补充安全措施。采、掘、巷维修工作应坚持“一工程一规程(措施)”的制度，认真编制作业规程，并按规定进行审批、学习、考试。加强K3中、粗粒砂岩顶板的研究，确保支护质量和支护强度，防止顶板大面积冒落对开采造成危害。采煤工作面过断层、破碎带、初次放顶、初次来压、周期来压、工作面安装、回撤、高冒区处理等特殊情况，掘进工作面过断层或破碎带施工时，应制定专门措施。巷道采用锚杆支护属于隐蔽工程，掘进过程中要加强顶板岩性探测，合理确定锚杆、锚索支护参数，防止发生冒顶事故。作业过程中要加强临时支护，严格执行敲帮问顶制度，严禁空顶作业。严格现场监督检查，放炮后及时使用好临时支扩，根据顶板

27、与围岩情况，缩小支护间距和空顶距，放炮后和施工要及时敲帮问顶，并准备好充足的备用材料。井下每一个水平到上一个水平和各个采区都必须至少有2个便于行人的安全出口，并与通达地面的安全出口相连接。未建成2个安全出口的水平或采区不得进行生产。五、机电设备安全与提升运输供电系统：1、矿井地面供电在地面工业广场地建有一座35kV变电站，该变电站装设有S9-10000/35型主变压器2台，一台工作，一台备用。变电站电源来自石家河220kV变电站，距离分别为14.3km和10.7km，导线均为LGJ-120，供电可靠。1）变压器参数：S9-6300/35高压档位VAKVA136750157.1100002358

28、76160.7335000165.0434125169.2533250173.6低压630173.610000相数3频率50HZ额定阻抗7.16冷却方式UacoAC85/L160AC252)高压开关柜：型号KYN37A-40.5kV电流互感器：LDJ5-35；电压互感器：JDZ9-35Q；熔断器：HY5WZ1-51断路器：ZN90-40.5 40.5W-VAC3）所用变：SC9-50/35高压：35000 低压：400V 冷却方式：AN 联结：Yyno高压电流：0.825A 低压电流：72.2A 绝缘水平：AC70AC3短路阻抗：6.07%高压分接电压：36750V 35875V 35000V

29、 34125V 33250V分接位置： 1-2 2-3 3-4 4-5 5-64）保护装置：使用：DMP-300主变及备自投综合自动化系统保护。其保护具有：差动保护、二资谐泼制动的比率差动保护、CT断线闭锁比率差动保护并告警、差流告警、过负荷告警、过载启动风冷、过载闭锁有载调压、本体保护信号还具有运动功能和绿波功能。5）6kV开关柜参数;型号KYN28A-12（GZS1）；真空断路器：ZN63AC(VS1)VD4;电流互感器：LZZBJ1-10；电压互感器：JDZX10-10;高压断路器：RN2-106)6kV保护装置：DMP-300线路、电容器、并列及自投综合自动化系统。主要功能：功率消耗、

30、过载保护、测量误差、抗干扰性等。2、站内35kV系统为全桥接线，6kV母线采用单母线分段接线。6kV系统主供有井下中央变电所、主井皮带、副斜井绞车、风机房、压风机房、选煤厂、工业场地、医院、工人村、广场锅炉房等。地面负荷电压等级分别为：动力6kV、380V，照明220V。（2）矿井井下供电井下供电由地面35kV变电站6kV母线、段双回路供给，6kV直接下井。变电站6kV侧611#、612#开关经两趟MYJV32-6/10-395 型矿用电缆沿主斜井敷设至井下中央变电所，中央变电所内6kV单母线分段，所内设315kVA变压器两台，0.69kV双回路供中央水泵房；6kV电源供各采区变电所。各变电所

31、负责向井下其它电气设备、照明等用电设备供电。井下动力电压等级为6、1.14、0.66kV，照明、信号及煤电钻均为127V。1）井下负荷由于该矿是高档普采工作面，井下负荷统计如下：生产时井下用电设备：总台数为130台，工作台数为106台；设备总容量为6316kW，设备工作容量为4764kW，计算有功功率为2748kW，无功功率为2255kvar，视在功率3555kVA。2）下井电缆验算根据上述负荷，计算负荷电流I=S/3*U=431A。显然原有MYJV32-6/10-395 mm2矿用交联电力电缆载流量满足使用要求3）采区供配电系统构成该矿井下有两个采区分布为矿井的主要生产区域，下组煤二采区采二

32、队与掘二队为主要生产主队，此采区为一高档普采和两炮掘面；下组煤三采区为采一队和掘一队，此采区为一高档普采、一掘进面和一炮掘面；采区供电主要由采区变电所和移动配电点组成。采区变电所为采区供电中心，主要供采掘工作面、主运输、辅助运输及水仓配电。采区变电所两路电源均来自中央变电所，电缆型号为MYJV32-6-395，总长一万多米电缆，做采区主供电源。提升运输部分：严格按规程规定铺设轨道，在停车地点巷道有坡度时，必须在变坡点以上设置可靠的挡车器和跑车防护装置。小绞车固定地点支护必须完整牢固，绞车安装用四根树脂锚杆固定。发现松劲后应及时加打四压两戗，绞车信号必须与绞车同时安装并保证声光信号齐全。小绞车司

33、机必须持证上岗，开机前做好检查。发现问题及时处理后方可开车。小绞车司机必须在接到明确的信号后方可开车，开车必须站在绞车正后方，严禁在绞车侧面或滚筒前面（出绳侧）操作，严禁一手开车，一手处理绞车绳。绞车绳跑偏时，及时重新固定绞车位置纠偏，无法纠偏时，在绞车前方（出绳侧）的适当位置设逼绳轮或其它装置。把钩工必须在车辆停稳后才准摘、挂钩，严禁摘活钩。当巷道坡度超过5度时用绞车提升必须安设保险绳，保险绳的绳径不小于绞车钢丝绳绳径。并且保险绳的长度要与规定的挂车数配套。平巷和斜巷运输不得超过规定挂车数。斜巷运输时必须执行“行车不行人，行人不行车”制度，放车时严禁不带电放飞车，绞车运行的任何时候绞车司机两

34、手不准离开离合闸把和制动闸把。钢丝绳在绞车上固定要牢固，压绳不小于2道，要拧紧拧牢，钢丝绳要打好绳皮，绳卡要与主绳配套，不小于3道，钢丝绳不得缠满滚筒，松绳到终点后，滚筒上的余绳不少于3圈。3、4、5、机电管理部分：坚持定期检查电气设备及线路，做到设备完好无失爆，润滑良好，电缆吊挂整齐、有序。井下电气设备不得带电搬迁。电气设备需要开盖检修时或新设备需接线时，必须停电，不准带电作业。停送电必须派专人负责，并在停电开关上挂“有人工作，不得送电”牌。工作面所使用的电气设备必须防爆，无MA标志的电气设备不准入井。电气设备不准安设在低洼积水处，且要全部上架。电缆与风筒分侧吊挂，且电缆吊挂间隔不得超过3米

35、。操作电气设备人员必须做到持证上岗。各种设备声光信号及保护要齐全完好，动作灵敏可靠。第二章中央变电所供电设计第一节 中央变电所位置的确定中央变电所供电对电能的要求1、电压允许偏差电压偏差计算公式如下：电压偏差 100%电能质量供电电压允许偏差（GB 1232590）规定电力系统在正常运行条件下，用户受电端供电电压允许偏差值为：（1）6KV及以上高压供电和低压电力用户的电压允许偏差为用户额定电压的+7%7%；（2）低压照明用户为+5%10%。2、三相电压不平衡根据电能质量三相电压允许不平衡度规定：电力系统公共连接点正常运行方式下不平衡度允许值为2%，短时间不得超过4%。在采区变电所供电情况下，交

36、流额定频率为50HZ电力系统正常运行方式下由于负序分量而引起的pcc点连接点的电压不平衡度能满足规定要求。3、电网频率电能质量电力系统频率允许偏差（GB/T 155431995）中规定：电力系统频率偏差允许值为0.2HZ，当系统容量较小时，偏差值 可放宽到+5% HZ5% HZ，标准中没有说明容量大小的界限的电网容量在300万KW以上者为0.2HZ；电网容量在300万KW以下者为0.5HZ。4、波形正常情况下，要求电力系统的供电电压（或电流）的波形为正弦波，在电能的输送和分配过程中不应该使波形产生畸变，还应注意负荷中谐波源（装整流装置等）的影响，必要时采取一定措施消除谐波的影响。5、供电可靠性

37、供电可靠性是衡量电能质量的一个重要指标，必须保证供电的可靠性。二、费用和环境要求中央变电所要便于对硐室的扩大和设备的增加，同时便于体积较大的变压器等设备直接运输到中央变电所硐室减少运输设备的费用。在满足费用要求的同时还要满足顶板坚固，无淋水且通风良好，保证变电所硐室内的温度不超过附近巷道5。根据巷道布置，要使中央变电所能顺利的通过各巷道向整个井下的负荷中心（采煤工作面）进行供电。在各采区供电距离合理，线路输送电能安全经济等进行供电。所以把中央变电所布置定在井下停车场以供井下各采区变电所集体供电。第二节 拟定中央变电所供电系统一、中央变电所高压供电系统的拟定原则1、中央变电所由两回路电源线进行供

38、电；2、中央变电所的高压馈出线宜用专用的开关柜。二、中央变电所低压供电系统的拟定原则1、在保证供电安全可靠的前提下，力求所用的设备最省；2、中央变电所运行方式为为单母分段运行方式；3、中央变电所安设两台KBSG型变压器（一备一用），为中央变电所、中央水泵房及井底车场的用电设备供用电；4、中央变电所变压器不得并联运行；5、从中央变电所向各采区变电所或配电点到用电设备采用辐射式供电，上山及顺槽运输机采用干线式供电；6、供电系统应尽量避免回头供电；7、瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面的局部通风机组都应实行三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电；8、局部通

39、风机和掘进工作面中的电气设备必须装有风电闭锁装置。在瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中的所有掘进工作面应装设两闭锁（风电闭锁、瓦斯电闭锁）实施。第三节 井下主要设备根据井下巷道的布置和中央变电所的实际情况将中央变电所的主要设备选型如下：采区主要设备选型表序号设备名称设备型号台数电动机安装地点功率kW电压V1刮板输送机SGB-630/220221101140采煤工作面2采煤机6MG-20022001140采煤工作面3乳化液泵站DRW200/31.5C2125660材料顺槽4转载机SZB-730/75275660皮带顺槽5胶带输送机DSP8040/90890660皮带顺

40、槽和上下山6胶带输送机DSP8040/901110660下组煤二采区头部7胶带输送机DTL100/80/216021601140下组煤主运输巷9转载机SZZ764/160/8011601140下组煤主运输巷10喷雾泵站BPW-250/6.3230660材料顺槽11水泵D85-455490660下组煤三采区2、3#水仓（一备一用）12水泵IS-80-50-315Z275660下组煤二采区水仓（一备一用）13调度绞车JD-25225660回风上下山14无极绳绞车SQ-80175660下组煤三采区回风巷15掘进机EBZ-13512101140掘进巷道16刮板机SGW-40T340660炮采掘进巷道第

41、四节 井下负荷的计算一、变压器选择注意事项变压器是供电系统中的主要电气设备，对供电的可靠性、安全性和经济性有着重要意义。如果变压器容量选择过大，不仅使设备投资费用增加，而且变压器的空载损耗也将过大，促使供电系统中的功率因数减小；如果变压器容量选择过小，在长期过负荷运行情况下，铜损耗将增大，使线圈过热而老化，缩短变压器寿命。既不安全又不经济。二、台数的确定中央变电所变压器在一般情况下是按计算容量选设，一备一用。其原因是为了满足中央水泵房及中央变电所四周和电机车的用电，以便保证供电的可靠性。三、井下负荷的计算及中央变电所高压馈电柜及变压器容量确定各工作面采用6MG-200W型滚筒式采煤机为综合机械

42、化采煤，为保证供电质量和安全，根据采区巷道布置，按需用系数法计算采区负荷。1、采煤工作面电压等级为1140V负荷计算式中：PN变电所供电设备额定功率之和 PN 200+220420kW，（采煤机截割电机功率为200）KR需用系数，KR0.40.60.56cospj加权平均功率因率，按悬移支架工作面，取0.7KC采区重合系数，取12、采煤工作面电压等级为660V及机电运输负荷计算3、掘进工作面电压等级为660V负荷计算4、炮掘工作面电压等级为660V负荷计算5、下组煤三采采区水泵负荷计算此采区1#、2#、3#水仓的水泵，根据计算结果为176kVA。6、掘进面风机专用660V负荷计算。7、下组煤二

43、采采区水泵负荷计算此采区水仓的水泵，根据计算结果为163kVA。8、运输巷道负荷计算：1）总运输皮带、刮板机负荷计算：2）下组煤三采区运输皮带负荷计算：3）二采区运输皮带负荷计算：以上计算是中央变电所下组煤二采区及下组煤三采区负荷计算，通过以上计算将要对中央变电所两个采区馈电柜进行选型。第五节 井下供电网络的计算 一、高压电缆的选择：1、电缆型号确定根据供电电压、工作条件、敷设地点环境，确定电缆型号为: MYP、MY、MYJV22 和MYCP型。其中MYP型电缆用于额定电压为1140V的设备，MYJV22型电缆用于地面变电所至井下及采区的所有电缆型号，MYCP用于采煤机组及工作面刮板运输机真空磁力启动器至电动机的电缆，其余所需电缆用MY型。2、电缆长度确定由式： LzLX 式中: 系数，橡套电缆取1.1，铠装电缆取1.05LX巷道实际长度m电缆长度计算结果表序号地点巷道长度（m）选取电缆长度（m）电压备注1Z1500525高压铠装2Z226002730高压铠装3Z319001995高压铠装3、选择低压电缆1）由机械强度初定电缆截面橡套电缆满足机械强度的最小截面用电设备名称 最小截面（mm2）采煤机组 3550刮板输送机 1635转载机 1635皮带输送机 1635乳化液泵站 1635喷雾泵 410水泵 1635掘进机 1635无极绳绞车 1635调度绞车 46局部风机