7433综采工作面供电系统设计
目录
1 概况 (1)
1.1地质资料说明书 (1)
1.2切眼状况 (1)
1.3安装方案概述 (1)
2 通风防尘系统 (3)
2.1通风系统 (3)
2.2防尘系统 (3)
3.1供电系统说明书 (5)
3.1.1 供电系统路线 (5)
3.1.2设备负荷统计表 (5)
3.1.3采区负荷计算及变压器容量、台数确定： (7)
3.1.4供电电缆的选择 (8)
3.1.5电器设备的选择 (13)
3.1.6短路电流计算 (20)
3.1.7保护装置的整定计算 (20)
3.1.8短路保护灵敏度的校验： (21)
3.1.9接地保护 (21)
4 安装准备 (22)
4.1设备地面调试、装车 (22)
4.2绞车及安全设施的安装 (22)
4.2．2 安全设施安装要求 (23)
4.3可视化安装 (23)
5 提升运输系统 (25)
5.1支架及其它设备运输路线 (25)
5.2运输前的准备工作 (25)
5.3副井下放轻型支架 (25)
5.3.1技术参数验算： (25)
5.3.1.1 计算参数 (25)
5.3.1.2 验算参数 (26)
5.4大巷运输 (27)
5.4.1 运输方式 (27)
5.5轨道运输 (27)
5.5.1 运输方式 (27)
5.5.2 主要运输设备运输能力验算 (27)
6 支架及其它设备安装 (30)
6.1工作面前、后刮板输送机、40T刮板输送机、转载机安装 (30)
6.1.1 准备工作及施工要求 (30)
6.1.2 施工工艺 (30)
6.2工作面支架安装 (30)
6.2.1 准备工作 (31)
6.2.2 安装顺序及工艺 (31)
7 主要安全技术措施 (34)
7.1一般规定 (34)
7.2重要措施 (34)
7.3综合防尘措施 (35)
7.4通风、瓦斯及防灭火措施 (35)
7.5机电主要技术措施 (37)
7.6煤机安装主要技术措施 (38)
7.7皮带运输机安装主要技术措施 (38)
7.8可视化安装主要技术措施 (39)
8 供电系统应急预案 (41)
致谢 (42)
参考文献 (42)
1 概况
1.1 地质资料说明书
7419综放工作面位于7401综放工作面以东，东四东轨以北。工作面四周对该工作面安装基本无影响。工作面长度313～341m宽度68～117m，煤层厚度4.8～5.4m，平均5.0m。煤层倾角较缓，平均倾角7°，该工作面位于三里庙向斜北翼，断层较为发育。
煤层顶底板：直接顶板为粉砂岩，厚1.67m，灰黑色，致密，局部含有细砂质炭化植物叶化石；老顶为中细砂岩，厚12.69m，灰白色，斜层理及交错层理坚硬。直接底板为粉砂岩，厚4.43，灰黑色、致密、质细、含较多植物化石；老底为中砂岩，厚24.09m，灰白色，以长石石英为主，砂泥质胶结，局部坚硬。
1.2 切眼状况
1、支护方式：采用锚梁网和锚索联合支护，切眼刷大后用单体支柱和锚索加强支护。
2、切眼断面（刷大后）：矩形，宽×高=6.0×2.4=14.4m2 。
3、切眼状况：切眼内支护状态良好，顶板完整。切眼内老塘侧后溜头处靠近断层，该处安装期间应加强顶板管理。
1.3 安装方案概述
1、7419综放工作面切眼设计安装ZF2600/16/24B放顶煤支架74架，ZFG3200/16/26放顶煤过渡支架8架，MG-160/375双滚筒采煤机1部，架前安装SGZ-630/264 (铸造封底槽)刮板输送机1部，架后安装SGZ-630/264刮板输送机 1部。运输巷安装SZZ-764/132转载机1部，STJ-1000/150皮带1部，SGB-630/40T刮板输送机3部。
2、7419综放工作面安装时支架及其它设备的运送路线：-700东大巷→东四轨道巷→7419联络巷→7419运输巷→ 7419切眼。
3、工作面安装顺序
前、后刮板输送机→支架→煤机→40T刮板输送机→转载机。
4、支架、煤机、刮板输送机及其它设备的施工方式
(1)地面设备按下列方式施工
地面组装→调试→解体→装车→下井。
(2)设备下井按下列方式施工
前、后部刮板输送机的中间节→前、后刮板输送机头尾→煤机→过渡支架(机尾2架)→放顶煤支架(74架)→过渡支架(机头3架、中间3架)→40T 刮板输送机→转载机。
(3)开关列车布置在中间轨道巷
5、工作面切眼安装所用设备有：JH-14回柱机1台、JH- 20回柱机2台、JD-11.4电绞1台、RB-80/200乳化液泵站1台。
2 通风防尘系统
2.1 通风系统
1、风量计算
根据徐矿司[2005]164号，关于印发《徐州矿务集团有限公司矿井风量计算细则（试行）》的通知，7419综放工作面安装的风量按巷道供风计算：Q基本=60×V采
1
×S采max =60×0.25×14.4=216（m3/min）式中: Q安——工作面安装所需的基本风量，m3/min。
式中：V采
1——工作面风速，取V采
1
≥0.25m/s
S采max——采煤工作面净断面积，14.4m2。
2、通风路线（见图2-1 7419综放面安装期间通风系统图）
地面新鲜风流→副井→-700东大巷→东四东轨道巷→7419联络巷→7419运输巷→7419切眼→7419轨道巷→7401运输巷外段→-690总回风巷→东三新增回风巷→
7125回风巷→7111岩中巷→
→－420回风巷
东三运输下山→7121下轨→东二强力皮带巷→7105岩中巷
及配风巷→东翼-400总回风巷→南风井→地面
2.2 防尘系统
防尘供水路线：风井水池→风井井筒→东翼－400总回风巷→东翼-420回风巷→-415净化水池→东一集中轨道上山→-530辅运巷→东强力皮带机巷→-700东主巷及辅
7419轨道巷→工作面
巷→
7419运输巷→工作面
图2-1 7419综放面安装期间通风系统图
3 供电系统
3.1 供电系统说明书
3.1.1 供电系统路线（见图1-1 7419综放面安装供电系统图）
1、7419工作面为综放工作面，供电线路长，负荷功率大。其具体电线路如下：
6kV电源由35kV变电所→副井井筒→-700井下中央变电所→-700东运输巷→东四第八联络巷→东四采区变电所→东四辅助运输巷→东四东轨道巷配电点→7419两道及工作面。
2、供电设计原始资料
（1）电压等级及主要电气设备：
井下东四变电所进线电压等级为6KV，供电为单母线双回路分段运行供电方式，当一路突然停电，另一路能满足生产的需要，移动变电站馈出线为1140V，采区两道低压用电设备电压为660V，煤电钻及照明电压为127V。
（2）综采主要设备需用表（见表3-1设备负荷统计表）：
3、7419工作面外围及沿途皮带运输系统电器设备均由东四变电所供电。工作面两道电绞及泵站由放在配电点的1台1000kVA移动变电站供电，轨道巷中间增设BKD9-200型分段保护开关BKD9-200。
3.1.2设备负荷统计表（见表3-1）
表3－1 设备负荷统计
3.1.3采区负荷计算及变压器容量、台数确定：
1．7419工作面两道660V用电设备移动变压器选择
∑
Pe=80+150+2*1.2+20+3*125+2*22+2*55+2*2.5+2*11.4+2*40+12*25+2*
20+2*14
=1257.2kW
变压器计算容量
SB1=Kx*∑Pe/COS?Pj=0.6*1260.2/0.8=945.2(kW)
COS?Pj_——加权平均功率因数取0.8 COS?Pj_=∑Pe/∑（Pe/cos?e）Pe——计
系统中各设备的额定功率 cos?e——相应设备的额定功率因数
Kx——需用系数 Kx=Kf*Kt/ηpj*ηe Kf——负荷系数取0.8 Kt ——同时系数取0.62 ηpj——电动机的平均效率取0.9 ηe——供电线
路的效率取0.92 Kx=0.8*0.62/0.9*0.92=0.6 式中∑Pe-所供电的所
有电动机额定容量之和即电机总容量
故选：KBSGZY-1000/6型隔爆移动变电站一台，其额定容量Se=1000KVA 额定电压 Ue1/Ue2=6KV/0.69KV
2．7419工作面第一台带工作面溜子的移变选择：
∑Pe=529.2KW
SB2= Kx*∑Pe/COS?Pj=1*529.2/0.7=756KVA
通过计算选：KBSGZY-1000/6型隔爆移动变电站一台，其额定容量
Se=1000KVA 额定电压 Ue1/Ue2=6KV/1.2KV
3．7419工作面第二台带二台125KW油泵和一台375KW的采煤机的移变
选择：
∑Pe=625KW
SB2= Kx*∑Pe/COS?Pj=0.85*625/0.7=758.9KW
通过计算选：KBSGZY-1000/6型隔爆移动变电站一台，其额定容量
Se=1000KVA 额定电压 Ue1/Ue2=6KV/1.2KV
4．7419工作面第三台带110KW破碎机、40T刮板输送机的移变选择：
通过计算选：KBSGZY-500/6型隔爆移动变电站一台，其额定容量
Se=500KVA 额定电压 Ue1/Ue2=6KV/1.2KV
3.1.4供电电缆的选择
1、电缆型号的选择：
（1）从东车场配电点至7419移动变电站的电缆选MYPTJ-6型 3*502的矿用监视型双屏蔽橡套电缆。
（2）采煤机采用MCP-1140煤机专用电缆。从工作面移变至前后溜子，破碎机，转载机，乳化油泵的电缆均采用MPQ-1140型屏蔽橡套电缆。
（3）两道低压电缆均采用MY-1140/660橡套软电缆，向煤电钻供电采用UZ-500V电钻专用电缆。
2、电缆长度的计算
（1）高低压电长度的计算
考虑到电缆悬挂有一定的垂度，富裕度，井下高压电缆辐射的长度应比巷道计算的长度多5%的余量。
（2）低压电缆敷设的实际长度应比巷道计算的长多10%的余量。
计算公式：Lz=a*Lx Lz——电缆长度 a1-1.05 a2-1.1 Lx——巷道长度
7419在回采期间，考虑到电缆经常移动，必须注意下列几点问题：
①移动设备的电缆，需增加机头部分活动长度3～5m。
②电缆街头应在电缆两端个增加3m。
③对半固定设备的电动机至就近开关的电缆长度，一般取5～10m。
3、电缆芯线数的确定
（1）高压铠装动力电缆，选用三芯，铠装带可用作接地线。
（2）动力橡套电缆的远控按钮不在工作机械上时，一般选用四芯，其中三芯为动力线，一芯为接地线；对煤机开关的控制线选用三芯动力线和一根接地线还要再增加三芯控制线。
（3）信号线芯线的根数要按控制、信号、通讯系统的需要决定，用于斜巷信号的控制线还要增加警示红灯控制线，最低选用5芯线，最好再增加一根作备用芯线。
（4）根据规程规定：电缆的接地线只能用作接地回路，不得作其他用途。
4、电缆截面的选择
（1）支线电缆的选择：由于其经常移动，截面首先按机械强度初选，然后按长时允许通过电流进行选择。
电缆长时允许负荷电流应大于或等于实际流过电缆的最大长时工作电流，即：
K so I p ≥I CO
支线电缆的选择详见图一《7419综采面供电系统图》 （2）干线电缆的选择：
由于7419运输巷采煤机供电距离长，负荷大，电压损失和启动电压损失时主要矛盾，首先按长时允许负荷电流选择电缆截面，还必须按允许电压损失和起动条件校验。
① 允许负荷电流初选煤机电缆的截面
PJ pj e COS U Pe Kx
In ?η310.3
∑=
式中 In ——电缆中流过的实际电流，A ； Kx ——需用系数；
ΣPe ——电缆所带负荷的有功功率之和,kW ； Ue ——电网额定电压,V ； ηpj ——电动机的加权平均效率； cos φpj ——电动机的加权平均功率因数。；
A In 3519
.01140310)2125375(3
=????+=
② 按正常工作时允许的电压损失校验电缆的截面
1）向煤机供电的移动变压器绕组电阻压降百分值 因为带煤机的KBSG-1000KVA 型变压器Ud%=6; Pd=6100W 。 变压器绕组百分值 61.01000
106100
10%=?==
e d s P Ur 变压器绕组电抗百分值
96.561.06%%%2222
=-=-=r d U U Ux
查表取 65.0cos =pj ?；76.0sin =pj ? 变压器电压损失 )sin %cos %(%pj pj r be
B
B Ux U S s U ??+=
? )76.096.565.061.0(1000
625
?+?=
=3.07 V E U U E B B 84.36100
1200
07.3100%
2=?=?=? 2)煤机支线电缆的电压损失
V U R L P Kf Uz U U e ZO Z e e z 5.321140
247
.04.0103751..100%3=????==?=?
式中 p e ——电机额定功率，kW ；
Kf ——负荷系数；
L Z ——支线电缆实际长度,km ；
R ZO ——支线电缆单位长度电阻,Ω/km ；查《井下低压电网短路保护装置的整定细则》表5 电缆的电阻值与电抗值
U e ——电网额定电压，kV ；
3)375采煤机干线上的允许电压电压损失 V U U U Z B gy 66.475.3284.36117117=--=?-?-=? 4)干线电缆截面为
2
333
128886
.066.475.4211401010420)1252375(1...10mm U U L P K A e
gy e gy e f gY =???????+?=???=
-∑ην
式中 v ——电缆导体芯线的电导率，m/(Ω.㎜2)；查《供电设计指导书》表2-47 42.5 m/(Ω.㎜2)
L gy ——干线电缆的实际长度，km ； U e ——电网额定电压，kV ；
pj η——加权平均效率；886.02
1253752
)88.0125(89.0375=?+??+?=
pj η
pj η——查《电动机说明书》，煤机和油泵的效率分别是0.89和0.88
干线电缆选MCP-1140 3×95+1×25+3×6, 20m 的电缆，线芯最高允许温度65°C ，长期允许负荷电流260A,一根MCP-1140截面不够,故取两根电缆。
即：520A>351A 满足要求。 ③按启动条件校验
采煤机是重负荷启动，也是采区中容量最大、供电距离较远的用电设备，选择的电缆截面需要按启动条件进行校验。
1）电动机最小启动电压为 V a K U U Q
Q e
Qnin 8.78925
.22
.11140=?
==? 式中查电动机手册Q K =1.2; Q a =1.2; 2）启动时工作支路的电压损失
V A COS L I U Z
Q Z Q Qnin 3.10695
5.4255.0104.05.1126310.333
=?????==
ν?
式中 I Q ——电动机的实际启动电流，A ；
V ——电缆导体芯线的电导率，m/(Ω.㎜2)电导率，42.5 m/(Ω.
㎜2)；
A Z ——支路电缆的截面，㎜2；
V U U I I e
Q Qe
Q 5.11261140
8
.7891626
min === U e ——电网额定电压，kV ； 3)启动时变压器的电压损失
V U U I I U BQ x BQ r Be
BO
BQ 39.11)76.096.555.061.0(1
.4815.1126)sin %cos %(=?+?=+=
??
V E U U BQ
B 68.136100
1200
39.1110020=?=?=? 4)375采煤机启动时的电压损失
V U U U BQ ZQ 98.24268.1363.106=+=?+?=? 242.98<1200-789.8=410.2V
故能满足启动要求。
其它变压器电缆的选择计算详见《7419供电系统图》 （3）高压电缆的选择
选择原则：《煤矿安全规程》第四百四十二条规定：井下采区变电所不得少于两路供电，当任意一路停止供电时，另一路应能担负起全部负荷。东四变电所采用两路供电，向7419工作面采用一路供电的方式，向工作面移动变电站的高压屏蔽电缆的选择。
①按经济密度
2/79.382
59
.77mm A J In A ===
式中 I n ——流过电缆的计算电流，A ； A In 59.7763)
625402653(48.0=?++?=
式中48.0375
6.04.0=?+=∑e
X
P K J ——经济电流密度，查《设计》表2-18，J=2.0A/㎜2。 故选从7419配电点到开关列车的电缆选用MYPTJ-3×50+1×25+3×6型双屏蔽橡套高压电缆，电缆长度为500m 。
②按长时允许负荷电流校验电缆截面
查《煤矿电工手册》，50㎜2铜芯电缆的线芯最高温度65°C,长期允许电流173A ，173A>77.59A 符合要求。
③短路电流校验电缆的热稳定性
系统电抗 Ω===40.0100
3.62
2
d P y S U X
式中 -y X 三相短路容量取100MVA
井下中央变电所至东四变电所的高压电缆型号为MYJV-3×95 3000m,东四变电所到7419配电点的电缆型号为MYJV-3×95 400m, 7419配电点到移动变电站的距离为400m,电缆型号为MYPTJ-3×50；根据以上条件可计算出移动变电站的短路电流值。
查《短路保护装置的细则》附录二 高压系统参数表知
MYJV-3×95的电缆的阻值和电抗值
km R /225.00Ω= km x /06.00Ω=
MYPTJ-3×50的电缆的阻值和电抗值
km R /412.00Ω= km x /075.00Ω= Ω=?=?=765.0225.04.31L R R O
Ω=?=?=2.006.04.31L X X O Ω=?=?=16.04.0412.02L R R O Ω=?=?=03.04.0075.02L X X O
移动变电站的短路电流值
A
X X X R R U I y p
d
5526)
03.02.040.0()16.0765.0(6300
)
()(2
2
212212
=++++=
++++=
假象时间 s t j 25.0=
电缆最小热稳定截面按公式150
2min j d
t I
A ≥校验，短路点选在电缆
首断，取中央变电所短路容量为100MVA ，则2215.1d d I I =，则A I dA 63553
=
3.3590
25
.06355
m in =≥A mm 2<95 mm 2 故高压电缆选MYJV-3×95符合要求。
3.1.5电器设备的选择
《煤矿安全规程》第四百五十七条规定，供移动变压器的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。
井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。
根据以上电气设备选择的原则，采区变电所及配电点高压配电箱采用PBG23-6型矿用隔爆高压配电箱，该装置具有过载、监视、漏电和失压保护，配电箱的额定电流应根据所在电网的最大长时工作电流来确定。配电电高爆开关和移变低压配电箱分别于监控仪控制箱相闭锁。来实现工作面及材料道回风巷的瓦斯-电闭锁。
根据低压电器设备的选择原则：660V馈出线系统中负荷量较大的选KBZ-400型馈电开关，较小的选KBD9-200型馈电开关, KBZ-Z系列矿用隔爆型真空馈电开关(智能型)（以下简称馈电开关），适用于煤矿井下和其它周围介质中含有爆炸性气体（甲烷混合物）的环境中，在交流50Hz，电压380V、660V或1140V电流至200A、400A的中性点不接地的三相电网中，作为配电总开关或分支开关之用。本开关采用智能型保护器,性能可靠,动作准确，具有欠压、过载、短路、三相不平衡、漏电闭锁、对称性漏电保护及选择性漏电保护功能，并可外接远方分励脱扣按钮，可实现远程通信，具有四遥功能。
3.1.5．1 KBZ-400、BKD9开关的主要技术特征
1、额定工作电压：380V、660V、1140V；
2、额定工作电流：200A、400A；
3、额定工作制：长期工作制；
4、最大分断能力：1140V、8kA；
5、操作方式：电动合闸、电动分闸和手动分闸；
6、馈电开关保护功能的特性参数；
（a）、欠压保护：动作范围为35%~75%Ue，动作时间1~5s，亦可瞬时；（b）、过载保护：动作时间如表3-2；
表3-2过载保护倍数与动作时间
（c）短路保护:整定值为(6～10)Ie;动作时间:瞬动；
（d）漏电闭锁与漏电保护：动作值及动作时间见表3-3。
（e）选择性漏电保护：对下属电网中出现的漏电故障，采用功率方向法，有选择性保护跳闸；
（f）三相不平衡：可对三相负载进行缺相及不平衡保护；
（g）具有通讯功能：采用RS485，可实现四遥功能；
1140V设备选用QJZ-4*315/1140DP矿用隔爆组合开关，带低压电动机的开关装设短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制装置。
3.1.5．2 移动变电站高压开关的选择及开关的主要技术特征
选用PBG-250/6000B矿用隔爆型移动变电站用高压真空配电装置（开关），该装置适用于具有爆炸性危险气体及粉尘的矿井中，安装于变压器的高压侧，
１、主要技术参数
主要技术参数见表3-4
表3-4 主要技术参数
2、主要性能
（1）真空断路器主要性能见表3-5
表3-5 真空断路器主要性能
（2）配电装置工频耐压性能见表3-6
表3-6 工频耐压和冲击耐压
（3）智能型综合保护器功能及参数见表3-7
表3-7综合保护器功能及参数
3、移动变压器高压开关断路器的高压原理图（图3-2）
工作面供电设计 根据我矿《西一采区供电方案及分析》特编制以下供电设计： 一、概述： 我矿西一采区位于东二采区以下中二采区以上范围内，为1306水平。供电范围包括一个轻放工作面和一个掘进工作面，以 及配合采掘生产的运输、通风系统。其供电线路为：从地面35KV 变电所通过两趟高压铠装电缆（ZLQD22—6000 3X 50）（3000 米）供至井下1380简易变电点，然后通过高压屏蔽电缆（UGSP —6000 3X 35+1 x 16/3+JS）（1000米），副井筒分别供往西一采区及东二采区的移动变电站，或通过低压电缆（U —1000 3 x 70+1 x 16）供往风机、及其它设备的馈电开关。采区的供电电压等级分别为：高压6000V、低压660V、照明及煤电钻127V。 二、1380变电点位置的选择及设备的选型 根据《煤矿安全规程》要求采区变电所必须处于距采区工作面较近的进风巷中，因此变电点的位置选择在1380四石门向东100米处，保证倒车时不受影响，要求设备沿巷帮呈一字摆开， 并用铁栅栏围住、有值班变电工。其具体设备有：矿用高开柜 BGP9L—6AK （7台）、矿用干式变压器KSGB—200/6 （2台）、检漏开关一台。 三、采区掘进变压器及风机专用变压器的选择 （一）、西一采区掘进工作面变压器的选择
1、负荷统计：
2、变压器选择: 根据： K X P e =。65 240.7 = 260.5KVA COS Pj 0.6 式中：K X = 0.4 0.6 P d 0.4 0.6 -^00 0.65 Z P e 240.7 P d 为最大一台电动机即掘进机的功率（100KW ） 艺P e 为所有有功功率之和 COS ? Pj 取0.6 根据计算则选择一台KBSGZY — 315/6型的移动变电站即可满足要 求。 （二）、东二采区掘进工作面变压器的选定 1、负荷统计: 2、变压器选择:
连采工作面远距离供电方案 目前的连采工艺是连续采煤机配梭车、给料破碎机、带式输送机出煤，锚杆机进行支护，列车有两台负荷中心车和一台电缆车，每掘进一个横川，需前移列车，工艺繁琐，效率低下。为优化工艺，提高掘进效率，特制定远距离供电方案如下： 一、方案一 以现工作面设备为基础计算最大供电距离，如图 图1 一）以保护装置的可靠动作系数计算最大供电距离
变压器二次电压1200V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为 = =dy 2x S ze E X 2 (1.2)0.0131110MVA kV =Ω； 变压器二次电压3450V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为 = =dy 2x S ze E X 2 (3.45)0.108110MVA kV =Ω； 1、1#负荷中心所带负荷，以梭车电机的短路电流为最小两相短路电流。 从东五东翼胶带机变电所6#高开至1#负荷中心（TS1281）处有MYPTJ3x95+3x25+3x2.5型电缆L1=2000米，计算从1#负荷中心（TS1281）至梭车处的最长距离L2。 两相短路电流值校验公式： 5.1) 2(≥Z d I I (1) 式中)2(d I --被保护电缆干线或支线距变压器最远端的两相短路电流值，A ； Z I --过电流保护装置的电流整定值，A ； 1.5--保护装置的可靠动作系数。 低压侧梭车处长延时过载整定为： I e =P e /(1.732*U e *cos θ*n)=100A 短路瞬时整定： I Z =7I e =700A 根据公式1计算)2(d I ，应≥1050A
由公式：I d (2)= ∑∑+2 2 ) ()(2X R Ue (2) ΣR=R 1/K b 2+R b +R 2 ΣX=X x +X 1/K b 2+X b +X 2 其中：U e =1200V,K b =5 查表得：X x =0.0131欧姆 查TS1281移变技术参数得：R b =0.00329欧姆 ，X b =0.055欧姆。 6KV 高压电缆的电阻、电抗值，查表得： 3*95mm 2 6KV 高压铜芯电缆：R 1’=0.217欧姆/千米 X 1’=0.069欧姆/千米 3*35 mm 2 低压铜芯电缆的电阻、电抗值，查表得： R 2’=0.683欧姆/千米 X 2’=0.084欧姆/千米 保护装置的可靠动作系统 根据公式2反向计算从1#负荷中心（TS1281）至梭车处的最长距离L2=800米。 二）低压电网的允许电压损失校验 1、允许压降计算 采掘工作面设备正常运行电压损失不超过额定电压的10%，允许 电压损失计算公式； e e y U E U 9.02-=?
. . . . 辽源职业技术学院 煤矿机电设备选型设计题目：综采工作面供电系统设计 .. .. ..
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
附件2: ***矿综采工作面供电设计 （一）综采工作面主要条件 该工作面属于3#煤层一盘区，平均煤层厚度5m，工作面长度225m,走向长度为2000m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度5.5m，工作面采用三进两回布置方式。 矿井井下高压采用10KV供电，由西翼盘区变电所负责向该综采工作面供电，西翼盘区变电所双回10KV电源来自地面***110KV站815、816号盘，变电所高压设备采用BGp9L-10型高压隔爆开关，保护选用上海山源ZBT——11综合保护，盘区变电所距综采工作面皮带机头200m。 （二）设备选用 1、工作面设备 采煤机选用德国艾柯夫公司生产的SL500型采煤机，其额定功率1815KW，其中两台截割主电动机功率为750KW,额定电压为3300V；两台牵引电机功率为90KW,额定电压为460V;调高泵电机电压1000V，功率35KW，破碎机功率100KW，额定电压为3300V。两台主电动机同时起动。 工作面刮板输送机采用山西煤机厂制造的SGZ1000-Z×700型输送机，机头及机尾都采用额定功率为350/700KW的双速电机，额定电压为3300V。 2、顺槽设备
1）破碎机：采用山西煤机厂制造PCM-315型破碎机，其额定功率315KW,额定电压1140V。 2）转载机：采用山西煤机厂制造SZZ1200/315型转载机。其额定功率315KW,额定电压1140V。 3）顺槽带式输送机：采用**集团机电总厂生产的SSJ-140/250/3*400型输送机（1部），驱动电机额定功率3×400 KW,循环油泵电机额定功率3×18.5KW,冷却风扇电机额定功率3×5.5KV,抱闸油泵电机额定功率2×4KW,额定电压均为1140V，自动涨紧油泵电机额定功率12KW，卷带电机额定功率15KW,电压1140V。皮带机采用CST启动方式。 4）乳化液泵站：三泵二箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW400/31.5型液泵，其额定功率250KW,额定电压1140V。 5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW516/13.2型（2台），其额定功率132KW,额定电压1140V。 3、其它设备 移动列车处安装JH2-18.5慢速绞车两部，用于移动列车牵引。绞车电机功率18.5KW,额定电压等级1140V；顺槽皮带机机头安装电磁除铁器一台，型号RCDC-25S，电机功率30KW,额定电压1140V；皮带顺槽巷采用2台15KW 排污泵临时排水，额定电压1140V；其余巷道排水设备及水仓处固定离心泵就近接取电源或另设移动变电站供电。 （三）工作面移动变电站及配电点位置的确定
842综采工作面供电设计说明书 一、工作面概述 842综采工作面是西四采区8层煤的一个综采工作面，总安装长度635米，其中切眼长145米，机巷长400米，溜斜长90米。工作面支护选用ZY3800/13/28型综采支架，采煤机选用MWG-300/700WD型，工作面车选用SGZ-764/2×315型。机巷安装SDJ-150P型皮带机一台、溜斜安装SGB-80T 型刮板机一台、转载机使用SZZ-764/160 型以及WRB-400/31.5型乳化泵站、通讯控制采用KTC-2 型。移变、乳化泵站、工作面设备控制开关设备集中安设在联巷设备硐室，这样可便于检修和管理，供电电源来自西四上部变电所。 二、移变容量计算 1、设备负荷统计 根据设备选型，负荷统计结果如下： 本系统供电设备额定功率之和为： ∑P=700＋160＋250＋110＋2×315＋2×75＋2×55＋2×55=2220KW 2、移变容量计算与选择 采区供电一般采用需用系数法，因自移支架且设备按一定顺序起动，故需
用系数为： 589.02220 700 6.04.06.04.0max =?+=∑? +=e X P P K 查表综采面加权平均功率因数cos Ψdj 取0.7。 因此移变容量计算为： KVA P K S dj e X B 97.18677 .02220589.0cos =?=ψ∑?= 2、移变选择： 根据以上计算，选用两台移变负责该面供电，1140V 系统采用一台KSGZY-800/6型矿用移动变电站分别对转载机、破碎机、机巷刮板机、机巷皮带、溜斜刮板机进行供电。3300V 系统采用一台KSGZY-1600/6型矿用移动变电站对工作面输送机、乳化泵、采煤机进行供电。 容量验算如下： 1#移变KSGZY-800/6型(6/1.14KV)： 设备总功率：∑Pe=640KW 查表K X 取0.5，cosP dj 取0.7 故移变容量计算为：KVA P K S dj e X B 14.4577 .0640 5.0cos =?=ψ∑?= 因S B 457.14KV A ＜Se=800KV A ，该移变选择符合要求。 2#移变KSGZY-1600/6型(6/3.3KV): 需用系数：666.01580 700 6.04.06.04.0max =?+=∑? +=e X P P K 设备总功率：∑P =700＋250＋2×315=1580KW 故移变容量为 KVA P K S dj e X B 86.15027 .01580 666.0cos =?=ψ∑?=
第4章综采工作面供电设计计算 编写本章的目的在于正确地拟定综采工作面供电系统；正确地选择井下供电单元的变压器容量、控制开关、动力电缆；正确地计算、整定、调试继电保护装置。使供电系统安全，供配电设备容量合理，高低压开关保护装置动作灵敏可靠，既不误动又不拒动。掌握或了解低压供电系统的计算方法，对煤矿井下电气设备检修大有帮助。 4.1 供电设计计算概述 1. 设计依据 （1）综采工作面巷道布置、巷道尺寸及支护方式； （2）综采工作面地质、排水、通风、沼气情况； （3）综采工作面机电设备布置、作业过程、运输情况； （4）综采工作面机电设备容量、技术参数及性能； （5）作业制度。 （6）技术和经济指标 2. 设计要求 （1）应符合《煤矿安全规程》、《井下供电设计技术规定》和《煤炭工业设计规范》中的要求； （2）尽量选用定型的国产新产品 （3）应保证安全、可靠、经济、合理、技术先进。 3. 设计步骤 （1）根据地质条件、巷道布置、通风、机电设备容量、设备的分布情况确定移动变电站及工作面配电点的位置； （2）综采工作面用电设备负荷统计，确定移动变电站容量、型号、台数； （3）根据综采工作面设备的布置情况，拟定供电系统图； （4）选择高压配电装置和高压电缆； （5）选择低压电缆； （6）选择低压开关； （7）继电保护装置的整定计算； （8）绘制综采工作面供电系统图。 4.2 综采工作面供电系统负荷计算 1. 供电电压 综采工作面的供电电压可根据日生产能力、单机或双机最大容量、总装机容量来确定电压等级。参考范围见表4-1。 表4-1 综采工作面电压等级使用范围 应符合下列要求：高压，不超过10kV；低压，不超过1140V；照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V；远距离控制线路的额定电压，不超过36V；采区
山西吕梁离石金晖荣泰煤业有限公司10102综采工作面供电设计说明书 设计：孟庆保 2011-6-21
10102综采工作面供电设计 （一）综采工作面主要条件 该工作面属于10#煤层一采区，平均煤层厚度3.3m，工作面长度180m,走向长度为1170m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度3.5m。 矿井井下高压采用10KV供电，由采区变电所负责向该综采工作面供电。变电所高压设备采用PBG23-630/10Y型高压隔爆开关，保护选用常州市武进矿用设备厂GZB-ARM-911系列智能型高压数字式综合继电保护装置，采区变电所距综采工作面皮带机头200m。 （二）设备选用 1、工作面设备 采煤机选用山西太重煤机煤矿装备成套有限公司生产的MG300/730-WD型采煤机，其额定功率730KW，其中两台截割主电动机
功率为300KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为55KW,额定电压为380V;调高泵电机电压1140V，功率20KW。 工作面刮板输送机中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的SGZ764/630型输送机，机头及机尾都采用额定功率为160/315KW的双速电机，额定电压为1140V。 2、顺槽设备 1）破碎机：采用中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的PCM-110型破碎机，其额定功率110KW,额定电压1140V。 2）转载机：采用中煤张家口煤矿机械有限责任公司制造的SZZ764/160型转载机。其额定功率160KW,额定电压1140V。 3）顺槽带式输送机：采用兖州市华泰机械公司制造的DSJ100/63/2*110型输送机（1部），驱动电机额定功率2×110 KW, 4）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW200/31.5型液泵，其额定功率125KW,额定电压1140V。 5）喷雾泵：采用无锡威顺生产的BPW315/6.3型（2台），其额定功率45KW,额定电压1140V。 3、其它设备 （三）工作面移动变电站及配电点位置的确定 工作面电源电压为10kV,来自井下中央变电所。根据用电设备的容量与布置，采用1140V电压等级供电，照明及保护控制电压采用127V。在临时变电所处设置移动变电站，为顺槽皮带机供电；在顺槽
贵州五轮山煤业有限公司1803综采工作面供电设计 编制人： 编制单位：综采办公室 编制时间：
审批人员签字 调度室：年月日技术部：年月日安监部：年月日机电部：年月日综采办：年月日副总工程师：年月日批准人：年月日
一、概述 1803工作面为走向长壁俯斜开采，运输顺槽平均坡度13°，最大坡度20°。采用固定、加移动电站方式布置，先期布置到1803运顺切眼以外100米处，以后设备列车通过JSDB-10型回柱绞车进行整体移动式下放，采用40T链条配合卡轨器分别固定到轨道上，三台移动变压器、2台乳化泵、2台喷雾泵及泵箱固定在8煤集中运输巷（1803运顺开口位置）。后期回采过程中，采用JSDB-10回柱绞车分次下放设备列车，直到工作面停采线以外。 二、供电系统 1）供电系统回路如下： 1、井下中央变电所—+1330m水平轨道大巷—8煤辅运巷—8煤集中运输巷—（10KV）移动变电站(1140V)—1803运输顺槽—组合开关—工作面设备。 2、工作面运顺胶带输送机供电由井下机车充电硐室单独敷设一条电缆。其供电回路为：井下机车充电硐室—+1330m水平轨道大巷—8煤辅运巷—8煤集中运输巷—1803运输顺槽胶带输送机 2）1803工作面综采设备装机总容量为2281KW，分为3台移动变电站供电。其中： 1#移动变电站设备总功率：1226KW。 2#移动变电站设备总功率：835KW。 3#移动变电站设备总功率：220KW 三、负荷统计及分配 （1）设备负荷统计表
（2）负荷分配情况 根据变压器容量，台数及设备的功率，大致分组如下： 1.KBSGZY—1600移动变电站 ●MG300/701－WD 采煤机 P e=2×300+2×45+11=701kw ●GRB315/ 1#乳化泵 P e=200kw ●KPB315/16 1#喷雾泵 P e=125kw ●SZZ764/200 转载机 P e=200KW ΣP=1226KW 2.KBSGZY—1000移动变电站 ●SGZ764/400 刮板输送机 P e=2×200=400KW ●PLM1000 破碎机 P e=110 kw ●GRB315/ 2#乳化泵 P e=200 kw ●KPB315/16 2#喷雾泵 P e=125kw ΣP=835KW 3.BSGZY—500移动变电站 ●DSJ80/40/2X55 皮带运输机 P e=55kw ●JSDB-8 涨紧绞车 P e= ●JSDB-8 涨紧绞车 P e= ΣP=235KW （3）变压器容量的验算 根据公式 S bj =K X ×ΣP/ COSφpj 式中， S bj ——所计算负荷总视在功率， KVA K X ——需用系数， K X =+∑Pe P S ——变压器所带负荷中最大电动机的功率，KW ∑Pe——变压器所带设备电动机的总功率， KW COSφ——变压器所带设备电力负荷的加权平均功率因数，取COSφpj=
8313工作面供电设计 一、用电负荷统计 根据工作面现场生产需要进行设备配置，8313工作面主要设备的总装机容量约为∑Pe=2540KW。 用电负荷统计表 \ 二、供电方式的确定（供电系统详见附图） 1、工作面电站的供电： 8313工作面的高压电源引自-725机电硐室6#高压配电装置，从该高压配电装置馈电一路长度约400米，型号MYJV22-3*95的铠装电缆到8313联络巷移变硐室，在8313联络巷移变硐室安装一台型号
JGP9L-400/6高压配电装置，由该配电装置负荷侧馈出一路长约600m、型号MYPTJ-3*70/6的高压橡套电缆到工作面电站。工作面设备采用1140V电压供电，电站配置一台KBSGZY-1000/6移动变电站，供工作面煤机、乳化泵用电。另一台KBSGZY-630/6供工作面前部运输机、转载机、破碎机等设备用电。 2、皮带机的供电： 8313皮带机采用两台220KW电机，采用1140V供电，在8313联络巷移变硐室安装一台型号KBSGZY-630（1#）的移变作为8313皮带机供电用，该移变的6KV高压电源来自8313联络巷移变硐室内JGP9L-400/6高压配电装置串电源，从8313皮带机移变的低压侧馈出一路型号为MYP-3*70+1*25，长度约为100米到皮带机头电控设备硐室。皮带机控制开关采用型号QJZ-1200组合开关控制。 3、两顺槽设备的供电: 两顺槽设备的660V电源由8313联络巷移变硐室内型号KBSGZY-630（2#）的移变提供电源。该移变配置BGP46-6型高压头，低压头采用KBZ20-630/1140(660)型馈电作为总控开关，低压侧馈出两路MY-3*50+1*16橡套电缆，一路至8313轨顺的KBZ20-400型馈电为轨顺绞车、水泵等设备供电；另一路至8313皮顺的KBZ20-400馈电为皮带顺槽绞车、水泵等设备供电。
矿井设计 综采工作面远距离供电供液系统设计与应用 李占平 （天地科技股份有限公司开采设计事业部，北京100013） ［摘要］结合清塬煤矿首采工作面两巷断面特点，设计采用远距离供电供液方案，通过技术 论证、计算和实践，证明了其可行性。该项目对复杂地质条件下实现工作面的远距离供电供液具有很好的参考价值。 ［关键词］ 综采工作面；远距离供电；远距离供液；压降 ［中图分类号］TD611 ［文献标识码］B ［文章编号］1006-6225（2012）03-0028-02Design and Application of Long-distance Power Supply and Feed Liquid System in Full-mechanized Mining Face ［收稿日期］2012－02－03 ［作者简介］李占平（1978－），男，河南焦作人，工程师，主要从事煤矿供电系统的设计与研究工作。 陕西省旬邑县清塬煤矿属技改矿井，设计在4－2 号煤层中布置一个长壁工作面，采用综合机械 化采煤。首采42101工作面走向长850m ，倾斜长120m ，采高1.5 2.4m ，煤厚变化较大，两巷沿煤层掘进，底板起伏较大（最大倾角21?，落差50m ），且顶板压力大，来压速度快，造成两巷断面严重变形，大大减小了两巷断面。如果采用近距离供电供液方式，会出现以下问题： （1）拉移变电站的过程中，危险性增加由于两巷底板起伏大，极可能发生变电站断绳跑车或翻车事故，危及设备和人员安全。 （2）工人工作量增大由于变电站列车经常移动，必须随移动变电站列车挪移电缆及供水、供液管路，增大了工人的工作量。 （3）对复杂巷道条件的适应能力较差 由于 巷道变形严重，有时需要扩帮、卧底 ［1－2］ 。为了解决这一难题，打破传统的工作面移动变 电站布置方式，由集中布置改变为分离远距离布置。即将移动变电站、乳化液泵及泵箱一次性地移出工作面，布置在运顺外端联络巷内；控制工作面采煤机、刮板输送机、转载机和破碎机的组合开关，工作面通信、控制主机、工作面照明开关等布置在转载机落地段上，随转载机一同推移。1远距离供电供液技术需要解决的问题1.1 工作面配套设备 工作面配套选用ZY4000/13/29型液压支架、MG250/556－WD1型采煤机、SGZ730/2?132型刮板输送机、SZZ730/132型转载机、PLM1000破碎 机、BRW315/31.5型乳化液泵站、BPW315/12.5型喷雾泵站和DSJ100/2?90型两巷胶带输送机等设备。 1.2远距离供电供液技术难题 煤矿综采工作面供电系统必须保证电压稳定，各项保护齐全，电流整定正确合理，确保安全生产。正常运行时供电网络的实际电压损失必须小于网络所允许的电压损失。乳化液泵和喷雾泵的流量和压力损失应符合要求，满足支架和采煤机等设备的正常使用。因此，工作面远距离供电、供液必须解决以下问题： （1）远距离供电线路长、线路压降大、线损大，因此必须优化工作面供电方案，选用合适的变压器、电缆等，确保整个供电系统的电压损失控制在允许范围以内，保证工作面设备的正常运行。 （2）将控制工作面内设备启停的启动器、控制主机等与变压器、泵站分离后，将电站、泵站移出工作面，供电供液线路加长，因此必须采用新型的启停设备和控制器。要求启停设备和控制器体积小，便于搬移和放置，保护功能完善，能及时发现故障隐患、及时采取措施避免设备损坏，并能实现自动化控制。 （3）远距离供液距离长、管路压力损失大，因此必须对液压系统进行优化，最大限度地降低管路压力损失，提高管路在长期长距离高压供液过程中的可靠性。2 远距离供电系统设计 根据42101综采工作面采煤设备负荷统计，选 8 2第17卷第3期（总第106期） 2012年6月煤矿开采Coal mining Technology Vo1.17No.3（Series No.106） June 2012 DOI:10.13532/https://www.doczj.com/doc/0416187168.html,11-3677/td.2012.03.010
1011工作面供电设计 第三章工作面供电设计 第一节容量计算 一、工作面负荷统计见附表（表6） 工作面负荷统计表表6 、 工 作 面 变 压 器 容量选定 由S B=Kx·∑Pe/cosφ=0.58×2241/0.7=1857（KVA） 式中:Kx=0.4+0.6Pd/∑Pe=0.58 ∑Pe=700+315+315+160+250+250+250=2871（KW） 则根据容量核算选定2台KBSGZY-1250/1.2其中： (1) 一台KBSGZY-1250/1.2的移动变电站供采煤机、转载机、前溜用
电。 (2) 一台KBSGZY-1250/1.2的移动变电站给后溜、破碎机及乳化液泵供电，2台移动变电站容量2500KVA>1857KW符合要求。 三、运输顺槽皮带变压器选定 用一台KBSGZY-500/0.6的移动变电站给运槽皮带及运槽、回风绞车、水泵供电供电，移动变电站容量500KVA>393KW符合要求。 第二节、供电方式、供电设备及电缆选型配备 一、供电方式及供电设备的确定 根据采区供电系统拟定原则，确定1011综放工作面的供电方案： 1、在东110运输顺槽配备2台KBSGZY-1250/6型移动式变压器，给把6KV变到1140V直接供给设备列车、工作面用电设备供电，移动变电站的高压电源引自采区变电所综采高压开关柜，供电路径为：采区变电所→102东巷机尾车场→采区运输下山→1011工作面运输顺槽→1011工作面移动变压器。 2、在下2＃联巷配备1台KBSGZY-500/6型移动式变压器，给把6KV 变到660V直接供运槽皮带及两道的绞车、水泵等其他设备。其供电路线为：采区变电所→102东巷机尾车场→采区运输下山→1011工作面运输顺槽→1011皮带机头移动变压器→1011皮带机头配电点→回风、运槽馈电→回风绞车水泵（→运槽绞车水泵，运槽皮带） 二、根据工作面设备数量，用电设备负荷情况，运输顺槽配备2台移动变电站，4台控制开关。综放工作面采煤设备的电压等级为1140V/660V，所选择开关为： 1、 QJZ-1600/1140（660）/6组合开关2台；
一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 表1-1 工作面负荷统计表格式 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++=...cos ...cos cos cos 212211???? 加权平均效率计算公式：
en e e en en e e e e pj P P P P P P ++++++=......212211ηηηη 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计 2、负荷计算 1）变压器需用容量b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。
井下其它用电设备需用系数及平均功率因数表
二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ；（见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结 果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥，初步筛选出符合条件 的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。
综采工作面远距离供电的设计及应用探究 摘要：当前，随着开采力度的加大，矿井的深度越来越深，巷道容易变形，而通风断面和人性通道均依靠扩修来保证，使得开采工作的难度也越来越大。本篇文章综合介绍综采工作面远距离供电的设计，旨在为综采工作面远距离供电的实现提供参考和依照。 关键词：综采工作面；远距离供电；设计 近年来，随着经济的发展，科学技术水平得到了极大的提高，综采工作面也得到了极大的发展，综采工作越来越机械化、大型化、专业化，伴随着综采设备使用，对大型电站设备提出了更高的要求，给移动电站系统提出了更大的挑战。同时，综采设备在工作期间会产生大量的热量，常给井下工作带来不便，然而电站会在一定程度上占据巷道空间，影响巷道的支护等，若想解决这一系列问题，必须采用远距离供电系统。 一、综采工作面当前供电系统设计 当前，综采设备功率较高，耗电量大，常采用移动变电站进行供电，主要有三种方式。第一种是将移动变电站设计在综采工作面下顺槽中的运输巷内，然后在可伸缩胶带输送机一侧铺设一条专供移动变电站及工作面配电点和乳化液泵站等设备装置的平移轨道，虽然设备在工作时能够随意移动，但这种方式存在一定的不足，其要求巷道断面较宽，所需要的支护成本较高。第二种是将移动变电站、工作面配电点及泵站均设置在单独的辅助巷道内，每隔一定距离用横川与运输巷相连，这种方式解决了第一种方式的不足，但却由于需要铺设运输巷和横川，综合起来，没有第一种方式好。第三种方式是把移动变电站安装在远离综采区的地方，和第一种方式相比，减少了巷道截面，支护成本低，维护的时候也较为方便，但由于变电站距离综采区较远，电缆压浆损失等较大。所有，若想获得最为
一、概述： 51101工作面10KV电源来自中央变电所，工作面机巷走向长度1360米, 工作面采长200米，从由该工作面用电设备的容量与布置来看，该工作面3300V 及1140V用电设备应采用移动变电站方式供电，2台移动变电站和乳化液泵站放置51101机巷设备列车。 二、负荷统计： 三、移动变电站的选「择 工作面采用移动变电站方式供电。由中央变电所提供一路10K V电源, 分别供到一台1600KVA移动变电站（供工作面3300V采煤机）和另一台1600KVA移动变电站（供工作面刮板运输机、乳化液泵、喷雾泵和转载破碎机）和。高压电缆沿机巷敷设，2台放置在设备列车处。
根据供电系统拟定原则，选择两台移动变电站，其容量分别决定如下：1、移动变电站(T1)向930KW采煤机组供电，供电电压为3450V。 K ix=0.4+0.6(P ima>/ 艺Re)=0.4+0.6(400/930)=0.66 加权平均功率因数取cos? wm=0.7 S ib= 2 P ie K ix/cos ?wn=930X 0.66/0.7=874KVA 故移动变电站(T1)选用KBSGZY-1600/10/3.45干式变压器 S 1e=1600KVA> Sb=874KVA 满足工作需要 2、移动变电站(T2)向2*315KW运输机、250KV乳化液泵站、75KW喷雾泵站、 200KW转载机和160KW破碎机供电，供电电压为1140V,共计负荷1315KW K1x=0.286+0.714(P 1ma/ 2 Re)=0.286+0.714(630/1315)=0.628 加权平均功率因数取cos ? wm=0.7 S *=2 Re KMcos ?wm=1315X 0.628/0.7=1179KVA 故移动变电站(T2)选用KBSGZY-1600/10/1.2干式变压器 S 1e=1600KVA> Sb=1179KVA 满足工作需要 四、电气设备的选型 本次设计采用3300V 1140V两种电压等级，故所有选择的低压电器设备、电缆，均为千伏级。 根据煤矿井下电气设备选型原则，列表说明设备的控制开关选型配置情 况。
一、负荷计算与变压器选择 工作面电力负荷计算是选择变压器和移动变电站台数、容量的依据，也是配电网络计算的依据之一。 1、负荷统计 按表1-1内容，把工作面的每一种负荷进行统计。 平均功率因数计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ... cos ... cos cos cos 2 12 2 1 1 ?? ? ? 加权平均效率计算公式： en e e en en e e e e pj P P P P P P + + ++ + + = ...... 2 12 2 1 1η η η η 注：负荷统计表的设计参考北京博超公司的负荷统计表的设计
2、负荷计算 1）变压器需用容量 b S 计算值为： pj e x b P K S ?cos ∑= ()KVA 2）单体支架各用电设备无一定顺序起动的一般机组工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 714 .0286.0 3）自移式支架，各用电设备按一定顺序起动的机械化采煤工作面，按下式计算需用系数： ∑+=e x P P K max 6 .04.0 max P ——最大一台电动机功率，kw 。
二、高压电缆选择计算和校验 1、按长时负荷电流选择电缆截面 长时负荷电流计算方法：pj pj e x e g U k P I η?cos 3103 ??= ∑ ∑e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和kw ； （见变压器负荷统计中的结果） x k ——需用系数；计算和选取方法同前。（见变压器负荷统计中的结果） e U ——高压电缆额定电压(V) V 10000、V 6000； pj ?cos ——加权平均功率因数； （见变压器负荷统计中的结果） pj η——加权平均效率。0.8-0.9 2、电缆截面的选择 选择要求是： g y I KI ≥ ―> 长时最大允许负荷电流应满足： K I I g y ≥ ，初步筛选出符合条件的电缆 g I ——电缆的工作电流计算值，A ； y I ——环境温度为C o 25时电缆长时允许负荷电流，A ； K ——环境温度校正系数。 不同环境温度下的电缆载流量修正系数K
综采工作面供电设计说明书 目录 一、概述????????????????????????????????????1 二、设计方案的确定??????????????????????????2 三、移动变电站容量的选择与计算??????????????6 四、10KV高压电缆的选择??????????????????????9 五、3300V电缆的选择????????????????????????13 六、供电系统灵敏度校验?????????????????????18 七、某巷皮带头供电?????????????????????????24 八、皮带机及工作面控制系统?????????????????30 九、工作面照明系统汇总表???????????????32 一、概述 某工作面为山西组5＃煤层，盘区为一盘区。工作面倾向长230米，某巷顺槽长960米，某巷顺槽长980米。 某工作面设备具体设备参数为：
1、采煤机：采用某公司生产的型号为SL-500型采煤机，总装机功率为1715kw，其中包括截割电机2×750kw；牵引电机2×90kw；泵电机（液压）35kw。电压等级3300v。 2、前部刮板运输机：采用某公司生产的型号为PF6/1142刮板机，头尾两部电动机，每部1050kw，电压等级为3300v，运输能力2500t/h。在前部刮板机挡煤板支架侧安装天津贝克KJ50型PROMOS型监控系统，每隔15米安装KTK1K扩音电话。 3、后部刮板运输机：采用某公司生产的型号为PF6/1342刮板机，头尾两部电动机，每部1050kw，电压等级为3300v，运输能力3000t/h。 4、转载机：采用某公司生产的型号为PF6/1542转载机，电动机功率为600kw，电压等级为3300v。 5、破碎机：采用某公司生产的型号为SK1118破碎机，电机功率400kw，电压等级为3300v。 6、顺槽胶带运输机和联巷胶带运输机：均采用某公司生产的型号为DSJ140/350/2×500、DTL140/350/2×500带式输送机，两部皮带机共4台电机。皮带机电压等级为10kv，每台电机功率均为500kw。 7、中间液压支架：采用某厂生产的型号为ZF13000/25/38，共计126架。 8、过渡支架：采用某厂生产的型号为ZF13000/27.5/42H过渡支架，共计7架，头三架、尾四架。 9、端头支架：采用某厂生产的型号为ZFZ20000/27.5/42端头支架，两架一组。 10、喷雾泵：采用某公司生产的型号为BPW400/16的泵站，电机功率为125kw，电压等级3300v。 11、乳化液泵：采用某公司生产的型号为BRW400/31.5的泵站，
综采工作面供电系统设计 第一节供电系统设计要求 一、设计内容 1、设计依据 综采工作面巷道布置、巷道尺寸及支护方式；综采工作面地质、通风、排水、运输情况；综采工作面的技术和经济参数；综采工作面的作业制度；综采工作面机械设备性能、数据及布置。 2．设计内容 根据所设计综采工作面设备选型情况，选定移动变电站与各配电点位置；确定变压器容量、型号、台数；拟定综采工作面供电系统图；确定电缆型号、长度和截面；选择高低压开关；做继电保护的整定计算；绘制综采工作面供电系统图；造综采工作面供电设备表。 二、设计要求 设计应符合《煤矿安全规程》、《煤矿工业设计规范》和《煤矿井下供电设计技术规定》；设备应选用定型产品并尽量选用新产品和国产设备；设计要保证技术先进、经济合理、安全可靠。 三、供电设计有关规定 1、《煤矿安全规程》中的规定 严禁井下配电变压器中性点直接接地。 井下电气设备的选用，应符合表5—1要求。
表5—1 井下电气设备的选用 井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求： （1）高压，不应超过10000V； （2）低压，不应超过1140V； （3）照明、手持电气设备的额定电压和电话和信号装置的额定供电电压，都不应超过127V； （4）远距离控制线路的额定电压，不应超过36V。 采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。 (国外采煤工作面供电电压已达5000V) 井下电力网的短路电流，不得超过其控制用的断路器的开断能力，并应校验电缆的热稳定性。 40kw及以上的电动机，应使用真空电磁起动器控制。 井下高压电动机、动力变压器的高压侧，应有短路、过负荷和欠电压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电
综采工作面供电设计说明书 机电副总： 审核人： 编制人： 编制时间：
一、工作面电气设备技术数据见下表：
二、负荷统计 综采工作面设备均采用1140V电压等级。 工作面设备负荷统计：∑P=2135KW 三、初选开关、变电站、电缆 1、高爆开关选择： （1）由∑P=2135KW，折合至10KV，额定电流I=∑P/3Ucosφ=2135*1000/1.732*10500*0.85=138A，根据额定电流I=138A，可选择200/5A高爆开关两台，故选用PJG49—630/10Y型高爆开关，编号为04#、10#。 （2）高爆开关动稳定校验 东翼采区变电所PJG49-630/10Y矿用隔爆兼本质安全型永磁机构高压真空配电装置用的永磁断路器型号为ZNM—1016—630A，极限通过电流峰值为12.5KA。 按短路条件校验断路器的动稳定性，及其断路容量。 1）动稳定条件校验：因为并列运行时，通过断路器的短路电流最大。 因：极限通过电流峰值12.5KA＞7.2KA，动稳定符合要求。 2）断路容量的校验： 断路器断流容量S1=1.732×12.5×10.5=227MVA 系统次态短路容量S2=1.732×7.2×10.5=131MVA 因：S1＞S2，断路容量符合要求。
故所选断路器完全符合要求。 2、变压器容量的选择： 1140V设备∑P=2135KW，需用系数K r=0.4+0.6P s/∑P N=0.48，根据实际运行以及满足生产需要，取0.75，平均功率因素综采工作面取cos∮=0.75。 S=（∑P N*K r）/cos∮=（2135*0.48）/0.75=1366KVA 根据视在功率选择KBSGZY—1250/10/1.14型移动变压器1台，KBSGZY—1000/10/1.14型移动变压器1台和KBSGZY—500/10/1.14型移动变压器1台。 1台KBSGZY—500/10/1.14型移动变压器供132皮带机、160转载机,、张紧绞车和抱闸负荷。1台KBSGZY—1000/10/1.14型移动变压器供运输机、喷雾泵、乳化液泵、破碎机负荷，1台KBSGZY—1250/10/1.14型移动变压器供采煤机、转载机、乳化液泵。 3、电缆截面选择： 高压及低压电缆截面选择： 根据负荷统计，轨道巷设备视在功率为1695KVA，10KV侧额定电流为110A，根据电缆的允许截流量，50mm2电缆截流量为173A，选择MYPJ—3*50型高压电缆1580m。 KBSGZY—1000/10/1.14型移动变压器低压侧干线电缆通过的电流为：P e=835KW，I Z1=P有/（1.732*U e*cos∮）=835*0.46/（1.732*1.14*0.75）=259.4A，根据电缆的允许截流量，选择2趟MCP—3*95+1*35型低压电缆供四组合开关（运输机）和喷雾泵、乳
8103综采供电设计 单位：机电科 整定时间：二零一九年一月
供电设计 设计审批计算人： 机电科： 机电副总： 机电矿长： 总工：
一、工作面概况与设备选型配置 1、8103切眼长度为240m，切眼与两顺槽成90°夹角，方位角为135°17′41″。切眼为矩形断面净宽7m，净高3m（沿煤层顶底板掘进）。 2、8103运输顺槽长度为1883m, 顺槽为矩形断面净宽5.0m，净高3.5m（沿煤层顶底板掘进），方位角为225°17′41″。采用锚杆+钢筋网+梯子梁+锚索联合支护，供回采工作面进风、行人、运煤。 3、8103辅运顺槽长度为1813m, 顺槽为矩形断面净宽5.0m，净高3.5m。方位角为225°17′41″。采用锚杆+钢筋网+梯子梁+锚索联合支护，供回采工作面回风、行人、运料。 4、8103综采工作面采用走向长壁后退式综合机械化一次采全高采煤方法，全部垮落法管理顶板。采用MG550/1220-WD型采煤机一台双向穿梭采煤，前滚筒割顶煤，后滚筒割底煤，滚筒自旋使其截齿将煤破碎。采煤机端头斜切进刀，割三角煤采煤，按割煤—移架—推刮板输送机顺序进行，利用机组滚筒和输送机铲煤板将煤自行装入运输机，采用SGZ900/1050型双中心链可弯曲刮板输送机一部,支护利用ZY6800/18/38型液压支架。 8103运输顺槽采用SZZ900/315型转载机一部，配备PLM2200型破碎机一台和DSJ100/80/2*250型带式输送机一部负责原煤运输。 5、8103工作面两顺槽辅助设备配置： （1）8103运输顺槽为工作面配备BRW400/31.5型乳化泵两套，一用一备。为工作面配备BPW320-10M型喷雾泵两套，一用一备。工作面排水设备选用两台BQS50-100/5-45型潜水泵。（2）8103辅运顺槽排水设备选用BQS50-50/2-13/N型潜水泵一台。