摘要 本设计初步设计了煤矿地面35KV变电所的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、防雷与接地等。通过对煤矿35KV变电所的负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主接线方式、运行方式。其中35KV侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段接线。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据，选择了断路器、隔离开关、互感器等电气设备，并进行校验。 关键词：负荷计算；短路计算；变电所；运行方式
Abstract The coal mine ground 35KV transformer substation was designed. Design process is mainly including load calculate, the design of main electrical connection, short out calculate, electric equipment choose,lightning protection and grounding, etc. According to load statistics and the result of load calculation determine the quantity ,capacity and mode of the main voltage transformer .According to the characteristic of the coal electric system determine the main electrical connection and operation mode of the ground transformer substation .The side of 35KV is Full –bridge Connection and the bus of 6KV is single bus section .The two voltage transformers adopt the mode of split run .And according to the check–up of whole definite value and relevant data of the electric current , have chosen such electric equipment as the relay, voltage transformer ,etc. Keywords：Load calculation; short-circuit calculation; substations; operation mode
第六章采区供电设计 一、采区变电所位置的选择 采区变电所的位置一般设在两条采区上山之间，在特殊情况下，也可以设在其它合适的地方，采区变电所的位置应遵循下述原则： 1、应尽量靠近采区用电设备的负荷中心； 2、顶底板条件好，且无淋水及地质构造影响； 3、通风条件好、设备运输方便，且进出线易于敷设。 二、确定供电电压及供电方案 1、采区及设备的供电回路确定 采区用电设备的供电回路数，决定于用电设备的负荷等级。采煤工作面或掘进工作面的所有机电设备，如果由于某种原因对它们停电，仅仅对产量有所影响，而不会引起人员生命发生危险等重大事故，此时，可采用单回路供电。 对于采区变电所的电源进线回路数要通过分析决定，如果一个矿井的采区较多，那么某一采区停电一段时间，对整个矿井的产量影响并不大，对这样的采区供电时，采用一路电源的供电系统便可满足要求了，不需要设置备用电源。 对于采用综合机械化采煤的矿井，如果仅设置一个或两个采煤工作面就能完成全矿的计划产量，频繁停电，必将影响全矿生产任务的完成，因此对这类采区供电时，便可考虑设置备用电源，采用双回路或环形供电系统。 对采区中的每一台机电设备来讲，如果停电，仅局部影响生产，采用一路电源对它们供电即可。 对于个别设置了地位十分重要的分区水泵的采区，由于这样的水泵属于一类负荷，如果它和采区机电设备由同一个采区变电所供电，那么对这样的采区变电所供电时，必须设置备用电源，而且由采区变电所对这些水泵供电时，也必须采用双回路或环形供电系统。 2、供电电压等级的确定 目前，在采区供电设计中，采区变电所的入线电压，一般采用6000V。对出线电压，380V 的电压已逐步淘汰。由于设备的功率越来越大，为了减少线路的电能损失，一般在660V与1140V电压之间。对于功率较大的设备，要尽可能选用1140V的电压等级。对一般功率的设备，要视具体情况而定。部分大型现代化矿井综采工作面电牵引采煤机组已使用3000V电压。 三、负荷分析与统计 为了正确地设计一个新采区供电系统，首先必须对采区的负荷情况进行全面分析，其内容包括：用电设备的名称、数量、电压等级、功率、功率因数、负荷系数等有关参数，另外
摘要 本设计初步设计了煤矿地面35kV变电站的设计。其设计过程主要包括负荷计算、主接线设计、短路计算、电气设备选择、继电保护方案、变电所的防雷保护与接地等。通过对煤矿35KV变电站做负荷统计，用需用系数法进行负荷计算，根据负荷计算的结果确定出该站主变压器的台数、容量及型号。用标幺值法对供电系统进行了短路电流计算，为电气设备的选择及校验提供了数据。根据煤矿供电系统的特点，制定了矿井变电所的主结线方式、运行方式、继电保护方案。其中35KV 侧为全桥接线，6KV主接线为单母分段。两台主变压器采用分列运行方式。并根据电流整定值以及相关数据的校验，选择了断路器、隔离开关、继电器、变压器等电气设备。 关键字：负荷计算; 变电站; 继电保护;运行方式
目录 摘要 (1) ABSTRACT .............................. 错误！未定义书签。 1 概述 (1) 1.1 设计依据 (1) 1.2 设计目的及范围 (1) 1.3 矿井基础资料 (1) 2 负荷计算 (4) 2.1 负荷计算的目的 (4) 2.2 负荷计算方法 (4) 2.3 负荷计算过程 (5) 2.3.1 各用电设备组负荷计算 (5) 2.3.2 低压变压器的选择与损耗计算 (8) 2.3.3 6kV母线侧补偿前总计算负荷 (11) 2.3.4 无功补偿计算及电容器柜选择 (11) 2.3.5 补偿后6kV母线侧总计算负荷及功率因数校验 . 12 3 变电所主变压器选择 (13) 3.1 变压器的选取原则 (13) 3.2 变压器选择计算 (13) 3.3 变压器损耗计算 (14) 3.4 35kV侧全矿负荷计算及功率因数校验 (15) 3.5 变压器经济运行方案的确定 (15) 4 电气主接线设计 (16) 4.1 对主接线的基本要求 (16) 4.2 本所电气主接线方案的确定 (16) 4.2.1 确定矿井35kV进线回路 (16) 4.2.2 35kV、6kV主接线的确定 (17) 4.2.3下井电缆回数的确定 (17) 4.2.4 负荷分配 (18) 5 短路电流计算 (20) 5.1 短路电流计算的目的 (20) 5.2 短路电流计算中应计算的数值 (20) 5.3 三相短路电流计算计算的步骤 (20) 5.4短路电流计算过程 (21) 5.5短路参数汇总表 (30) 5.6 负荷电流统计表 (32) 6 高压电气设备的选择 (33)
煤矿井下供电设计规范-GB--
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煤矿井下供配电设计规范 GB５0４17-２０07 中华人民共和国建设部 ２0０7年05月21日发布２007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范
GＢ5０417-2007 20０7—0５—21 发布 2007—12—0１实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第6４6号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—２０0７,自２0０7年12月1日起实施。其中,第2.0.1、2.Ｏ.3、2.0.5、2.0.6、2.０.９、4.1.1、４.2．1、４.２.9、5.1.3、5.1．４（４.5．6)、6．1.4、６.3.1(4)、７.１.１、7.1．2、７．１.3、７．１.4、7.1．5、7.2.１、7.2．8 条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OＯ七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]12４号文件《关于印发“２０05年工程建设标准制定、修订计划(第二批）”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验,如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院（地址：湖北省武汉市武昌区武珞路44２号，邮编:4300６4)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人。主编单位：中煤国际工程集团武汉设计研究院，参编单位：煤炭工业郑州设计研究院、煤炭工业合肥设计研究院，主要起草人：张建民周秀隆于新胜刘兴晖刘建平马自玫张焱杨敢李明胡腾蛟周桂华杨晓明 目次 1．总则
煤矿35KV地面变电所供电系统设计毕业论文 目录 摘要............................................................ 错误!未定义书签。ABSTRACT ......................................................... 错误!未定义书签。目录........................................................................... I 第一章概述.. (1) 1.1电源 (1) 1.2基本地质气象资料 (1) 第二章负荷计算及变压器选择 (1) 2.1负荷分析 (1) 2.1.1 负荷分类 (1) 2.2负荷曲线 (1) 2.3矿井用电负荷计算 (2) 2.3.1 设备容量确定 (2) 2.3.2 需用系数的含义 (2) 2.3.3 本系统的负荷计算 (3) 2.3.4 原始资料 (5) 2.4.1 计算负荷： (8) 2.4.2 全矿负荷统计 (12) 2.5无功功率的补偿 (12) 2.6主变压器的选择 (14) 2.6.1 主变压器容量的确定 (14) 2.6.2 主变压器台数的确定 (14) 2.7全矿总负荷的计算 (15) 2.7.1 变压器损耗计算 (15) 2.7.2 全矿总负荷 (15) 第三章电气主接线的设计 (16)
3.1 电气主接线的概述 (16) 3.2电气主接线的设计原则和要求 (16) 3.2.1 电气主接线的设计原则 (16) 3.2.2 电气主接线设计的基本要求 (17) 3.3电气主接线方案的比较 (18) 第四章短路电流的计算 (21) 4.1短路电流计算的一般概述 (21) 4.1.1 短路的原因 (21) 4.1.2 短路的危害 (21) 4.1.3短路的类型 (22) 4.2短路电流计算 (22) 第五章电气设备的选择与校验 (27) 5.1高压电器设备选择的一般原则 (27) 5.1.1 按正常工作条件选择高压电气设备 (27) 5.1.2 按短路条件校验 (29) 5.2电气设备的选择和校验 (30) 5.2.1 高压断路器的选择和校验 (30) 5.2.2 低压隔离开关的选择和校验 (31) 5.2.3 电流互感器的选择及校验 (31) 5.2.4 母线 (32) 5.2.5 高压开关柜的选择 (34) 第六章导线的选择与敷设 (36) 6.1导线选择的条件 (36) 6.2电缆型号的含义 (37) 6.3导线截面的选择 (37) 6.4电缆的选择与计算 (38) 第七章主变压器的继电保护 (40) 7.1继电保护的任务和基本要求 (40) 7.2保护的装设原则 (41) 7.2.1 电力变压器应装设的保护装置 (41) 7.2.2 保护形式 (42) 7.2.3 变电所的室外布置 (46) 第二部分采区变电所 (47) 第一章采区变电所的负荷统计 (47) 第二章变压器的选择 (49) 2.1变压器的选择 (49) 第三章采区电缆的选择 (52) 3.1电缆型号的确定 (52) 3.1.1电缆选择的基本原则 (52) 3.1.2 型号的确定 (52) 3.2电缆截面的选择 (52) 3.2.1 采区变电所6kv电源，电缆的选择 (52) 3.2.2按长时允许电缆流校验电缆截面： (53) 3.2.3 按电压损失校验。 (53) 3.2.4 按热稳定条件校验。 (54)
矿井地质素描图绘制： 矿井地质素描图是用于把矿井生产过程中，通过开掘井筒、煤巷、岩巷等活动实际揭露的地质现象及实测结果直观反应出来的图件，是矿井地质编录工作中重要的一部分。 矿井地质素描图通常主要有立井地质素描图，石门、斜井、岩石上（下）山地质素描图，岩巷地质素描图，主要煤层巷道地质素描图等四种。通常后两者最为常用。 岩巷素描图编制主要分为两大块，第一是井下现场收集资料，第二是室内手绘（或计算机）绘图。 （1）现场收集的内容主要包括： ①长度参数 如巷道高度，迎头巷道宽度，岩层厚度，标志层厚度（如煤线等），测点到迎头距离等。 ②产状资料 选择有代表性的岩层面测量其走向、真倾角、巷帮岩层倾角、迎头岩石倾角等。 ③地质构造 如断层、褶曲、断裂等。 ④构造现象 如层理、节理发育情况，岩石破碎情况等 ⑤岩性特征 至少能区别出灰岩、泥岩、砂岩、煤等，特殊的如方解石脉等。
（2）所绘图纸内容主要包括； ①图名、比例尺、图签。 图名通常以地名命名，如11071底抽巷地质素描图，比例尺通常选用1:200。图签用于填写绘图人、审核人、完成日期等。 ②巷道标度及巷道主体素描 高程标度区间的选择通常要根据巷道最高点和最低点的标高，以保证主体素描绘制的美观。主体素描通常为巷道的一帮，可以是左帮、也可以是右帮。巷道通常用顶部的测点控制顶板轮廓，通过实测巷道坡度及巷高控制地板轮廓。中间填充揭露的岩性。填充岩性时需要重点注意岩层的厚度与倾角。 ③巷道方位、平（斜）距及岩层走向 实测巷道方位，也可根据测量数据填图量取。水平巷道可以填写平距，斜巷则填写斜距。岩层走向根据实测填写即可。 ④岩性描述 主要描述巷道揭露的岩层岩性、厚度、层理节理发育情况，岩石破碎程度，坚硬松软情况等，也可以进一步描述其中的化石情况，矿物情况等。 ⑤断面图 即对迎头的素描，为了美观且能反应情况通常选用1:100的比例尺，巷道正常掘进情况下通常不超过15m下井观察并绘制断面图，如遇构造等异常情况，必须加密绘制。断面图的绘制需要与巷道主体素描对应。
煤矿地质学总结 煤矿地质学总结 1,什么是煤矿地质学？答：煤矿地质学的研究对象主要是煤矿建设.生产过程中出现的各种地质问题，包括煤层赋存，地质构造，水文地质，工程地质，瓦斯地质，煤尘等方面情况。2.为什么学煤矿地质学？答：研究煤矿地质条件，矿井地质工作，矿井储量管理，水文地质调查，地质灾害预防预测，环境地质调查，矿产资源综合利用。 3.陆地表面的形态包括;答.山地、丘陵、平原、高原、盆地和洼地等 4.海底表面的形态:答：大陆边缘（大陆架，大陆坡，大陆基），海岭，海沟，深海盆地（深海丘陵，深海平原）. 5.莫霍面:地壳同地幔间的分界面。 6.古腾堡面：地核与地幔的分界层。 7.地壳：是指有岩石组成的固体外壳；从地表到莫霍面，由各种岩石构成的圈层。8.地幔：指莫霍面至深2900km的古登堡面的圈层。地壳下面是地球的中间层，叫做“地幔”，地幔又可分成上地幔和下地幔两层。 9.地核：地球的中心部分，指位于2900km深处以下直至地心。地核又分为外地核和内地核两部分，分为外核（E层），过渡层（F层），内核（G层）。 10.上地幔：地幔的一部分，即B层(莫霍面～400千米)和C层(400～670千米)， 11.下地幔：地幔的一部分，即D层(670～2885千米 12.地球外圈的划分：大气圈，水圈，生物圈.内圈：地壳，地幔，地核。13.地球的物理性质：密度，压力重力地热磁性电性放射性。
14.重力异常：大地水准面上的重力值与相应点在地球椭球面上的正常重力值之差。或地球自然表面上的重力观测值与相应点在近似地形面上的正常重力值之差。 15.地磁异常：而实际上测得的地球磁场强度和理论磁场强度是有区别的，这种区别称地磁异常 16.地热增温率：即地热梯度，是指常温层以下受地球内部放射性元素蜕变所产生的热能控制。温度随深度增加而有规律地升高。通常把每向下100m温度增高的数值，17.内地质作用及包括形式：作用于整个地壳或岩石圈，能源主要来自地球本身的内力地质作用，形式：构造运动（垂直运动，水平运动）地震作用，岩浆作用，变质作用。 18.外地质作用及包括形式:作用于整个地壳，能源主要来自地球外部。形式：风化作用，剥蚀作用，搬运作用，沉积作用，成岩作用。 19.构造运动：有地球内动力引起地壳组成物质变形变位的机械运移过程。20.克拉克值：克拉克值是各种元素在地壳中的平均含量之百分数21.地壳中的主要矿物元素：OSiAlFeGaNaKMg 22.矿物：矿物指由地质作用所形成的天然单质或化合物。它们具有相对固定的化学组成，呈固态者还具有确定的内部结构；它们在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元23.晶体与非晶体：晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体，具有长程有序，并成周期性重复排列。非晶体是内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体，具有近程有序，但不具有长程有序。如玻璃。外形为无规则形状的固体24．矿物的主要性质：
毕业设计（论文） （说明书） 题目：煤矿采区供电设计 姓名： 编号： 平顶山工业职业技术学院 年月日
平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）任务书 姓名何俊华 专业矿山机电 任务下达日期年月日 设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目： A．编制设计 B．设计专题（毕业论文） 指导教师 系(部)主任 年月日
平顶山工业职业技术学院 毕业设计（论文）答辩委员会记录 电力工程系矿山机电专业，学生何俊华于年月日 进行了毕业设计（论文）答辩。 设计题目：煤矿采区供电设计 专题（论文）题目：煤矿采区供电设计 指导老师： 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生何俊华毕业设计（论文）成绩为。 答辩委员会人，出席人 答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委
员：，，， ，，， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语 第 1 页 毕业设计（论文）及答辩评语：
煤矿采区供电设计 摘要 电力是煤矿企业的主要能源，由于井下特殊环境，为了减少井下自然灾害对人身和设备的危害，这就要求我们对煤矿企业采取一些特殊的供电要求和管理方法。由于电能够方便而经济地有其他形式的能量转化而得，又能简便而经济地转化成其他形式的能量供应使用;无论是工业还是居民生活，电能的应用极为广泛，一旦中断可能造成人员伤亡、设备损坏、生产停顿、居民生活混乱。所以搞好供电工作对工矿企业生产和职工生活的正常进行具有十分重要的意义。 此次设计注重能力和技能训练的原则，结合工业企业电气化、电气工程自动化电气控制的目标，以供电设计基础能力为主兼顾供电系统的运行和设备维护与管理等知识。设计搜索、总结了供电方面的知识，为供电设计提供了参考依据。 本次设计的对象是——平煤股份六矿公司采区供电，由于矿区开采煤层深、用电负荷大井下涌水量大、机械程度高所以选用深井供电系统。 采取供电要求——采区供电是否安全可靠，技术和经济合力将直接关系到人身，矿井和设备的安全及正常生产，由于矿井工作环境特殊，正确选择电气设备和导线，并采用合理供电控制和保护系统，以确保电气设备安全和防止瓦斯煤尘爆炸。 关键词：电力，供电，采区，设计
地质构造常识 一、节理 （一）基本概念 1、节理：岩石受力作用形成的破裂面或裂纹，称为节理，它是破裂面两侧的岩石没的一种构造。 节理的产状也可用走向、倾向和倾角进行描述。 2、节理组和节理系：在同一时期，同一成因条件下形成的，彼此相互平行或近于平节理组；在同一构造应力作用下，形成有规律组合的节理组，叫节理系。 （二）节理分类 1、按节理的成因分类 节理按成因可分为原生节理、构造节理和表生节理。 (1)原生节理：指岩石形成过程形成的节理，如玄武岩的柱状节理 (2)构造节理：是岩石受地壳构造应力作用产生的，这类节理具有明显的方向性和规较大，对地下水的活动和工程建设的影响也较大。构造节理与褶皱、断层及区域性地质切的联系，它们常常相互伴生，是工程地质调查工作中的重点对象(相对于节理、表生节 (3)表生节理：又称风化节理、非构造节理，是岩石受外动力地质作用(风、水、生物由风化作用产生的风化裂隙等，这类节理限在空间分布上常局限于地表浅部岩石中，对工程建设有较大的影响。 2、按力学性质进行分类 (1)张节理:在垂直于主张应力方向上发生张裂而形成的节理，叫张节理。张节理大多中，尤其在褶皱转折端等张拉应力集中的部位最发育，它主要有以下特征：裂口是张开的，剖面呈上宽下窄的楔形，常被后期物质或岩脉填充；
节理面粗糙不平，一般无滑动擦痕和磨擦镜面； 产状不稳定，沿其走向和倾向都延伸不远即行尖灭； 在砾岩或砂岩中发育的张节理常常绕过砾石、结核或粗砂粒，其张裂面明显凹凸不平张节理追踪X型剪节理发育呈锯齿状。 (2)剪节理：岩石受剪应力作用发生剪切破裂而形成的节理，叫剪节理，它一般在与最夹角的平面上产生，且共轭出现，呈X状交叉，构成X型剪节理。它具有以下特征：剪节理的裂口是闭合的，节理面平直而光滑，常见有滑动擦痕和磨光镜面； 剪节理的产状稳定，沿其走向和倾向可延伸很远； 在砾岩或砂岩中发育的剪节理常切砾石、砂粒、结核和岩脉，而不改变其方向； 剪节理的发育密度较大，节理间距小而且具有等间距性，在软弱薄层岩石中常常密集 张节理剪节理 3、按节理与岩层走向关系分类 (1)走向节理：节理延伸方向大致与岩层走向平行。 (2)倾向节理：节理延伸方向大致与岩层走向垂直。 (3)斜交节理：节理延伸方向与岩层走向斜交。 4、根据节理与褶皱轴的关系，可将节理分为： (1) 纵节理-节理走向与褶皱轴向平行 (2) 横节理-节理走向与褶皱轴向直交
太原理工大学继续教育学院毕业设计（论文）纸 第一章矿井(区)概况 一、概述 1、目的与任务 变电所是电力配送的重要环节，也是煤矿生产供电的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足煤矿对生产发展的需要，提高供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建35kV 变电所。变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度，培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业的学习结果,是毕业前的一次综合性训练，是对所学知识的全面检查。通过本次毕业设计，既有助于提高自己综合运用知识的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。 2、矿井概述： 本矿井位于七台河市茄子河区东部,地跨茄子河区、桃山区，东起铁东-新富附近，西止308省道；南自万宝村断层，北至华楠县边界。东西长40～150km，南北宽135km左右，面积约127平方公里。百年最高洪水位0.2米,交通便利,地处山区, 所在海拔高度120M。最高年平均气温8摄氏度，月平均气温16摄氏度。该矿采用综合开拓方式，年产200万吨，服务年限为100年，瓦斯等级为2级，煤尘爆炸指数为0.15% 二、拟建变电站概况 1、本变电所电源以双回路与 5km外的电厂相连。该电厂为汽轮机发
内蒙古蒙发煤炭有限责任公司 呼和乌素煤矿煤矿4101综采工作面供电设计 单位：机电科 编制：张东东 日期： 2012年8月1日
呼和乌素煤矿采区供电设计 一、原始资料： 1、井田设计能力120万吨/年。 2、井田内布置方式：采区式，运输大巷底板岩巷。 3、矿井瓦斯等级：低等级。 4、采区煤层倾角：0°─5° 设计煤层:4#。 1 / 26 5、 二、设计要求： １、设计要符合煤矿安全规程、煤矿工业设计规程、煤矿井下供电设计技术规定。 ２、设计遵循煤炭工业建设的方针政策，在保证供电安全可靠的基础上进行技术经济比较，选用最佳方案。 ３、设备选型时，应采用定型的成套设备，尽量采用新技术、新产品，积极采取措施减少电能损耗，节约能源。 ４、设计质量要确保技术的先进性、经济合理性、安全适应性。
目录 第一节、采区移动变电站位置的确定 (4) 一、采区供电对电能的要求 (4) 二、环境要求 (5) 第二节拟定采区供电系统的原则 (5) 一、采区高压供电系统的拟定原则 (5) 二、采区低压供电系统的拟定原则 (6) 第三节采区主要设备 (6) 第四节采区负荷的计算及变压器容量、台数确定 (8) 一、变压器选择注意事项 (8) 二、台数的确定 (8) 三、采区负荷的计算及变压器容量、台数确定 (8) 第五节采区低压供电网络的计算 (11) 一、电缆型号确定 (11) 二、电缆长度确定 (11) 三、选择支线电缆 (12) 四、干线电缆的选择 (17) 第六节采区电气设备的选择 (18) 一、矿用低压隔爆开关选择 (18)
三、磁力起动器的选择 (19) 第七节采区接地保护措施 (19) 第八节采区漏电保护措施 (21)
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。
一、原始地质编录的种类： 1、图表资料：各种勘探工程和生产工程地质素描图、采矿 场地质素描图、局部地质素描图、照片、含矿层柱状图、钻孔柱状图、实测剖面图等。 2、标本资料：岩矿标本、构造标本、古生物标本、矿物标 本等。 3、文字资料：岩、矿特征描述、构造描述、岩相描述、矿 物描述等。 二、原始地质编录的内容： 1、详细描述岩石、矿石的颜色，矿物成分，矿物粒度，结晶程度及各种矿物所占的比例，结构、构造，定出岩石、矿石的室外名称。 2、确定岩层的层位关系和矿层、矿体贮存的层位，测量其厚度及产状要素。 3、描述和准确记录各种地质构造的出露位置测量产状要素，确定构造形态、特征、各种构造的相互关系，节理、劈理性质等。 4、查明岩层、岩体的接触关系，描述接触面特征，上下岩层的形态，测量接触面和上下或左右岩层、岩体的产状要素。 5、详细了解和记录火成岩出露位置，查清接触关系，描述岩体内相变特征等。 6、记录蚀变带范围，详细描述蚀变带特征，研究矿化情况等。 第三节地质素描图编录主要程序： 一、选择比例尺：根据工程所揭露的地质情况复杂程度选择，一
般常用的比例尺1:50~1:200。为统一起见，矿规定井巷工程素描比例尺1:100。地质情况复杂可以局部放大比例尺。浅井、探槽素描图比例尺同上。 二、抄录所描述工程的测量资料，如测点号、坐标、导线长度、方向、斜井坡度等。 三、在现场检查测点位置，认真观查素描地段各种地质现象及其相互关系，找出标准层，确定标本采集、局部素描、含矿层柱状量取及照像点的位置。 四、各种地质界线和标本、照像等地点均用直接量距法和支距法，及时表示在素描图中。顶板地质界线用其和统一巷高出露位置和导线交点为准上图；井巷顶板过高或支护密集采用以邦控顶的方法上出顶板地质界线；工程方向和构造线夹角大于70°或构造线倾角近于90°，巷壁地质界线以其真倾角表示，反之一律以视倾角表示，用真倾角注记。真假倾角换算表见附表20、21。 五、岩层面、构造面产状测量，在工程两壁岩层面和构造面上直接量取，要注意产状的代表性。平巷、斜井、每15M~30M量一产状，产状均用象限角表示如N25°E∠SE78°或∠78°SE。 用罗盘量取产状要注意周围的磁性影响，磁铁矿区地质界线走向用支距法控制在图上或用同一点磁性影响相同的原理，分别测导线和构造线方向求出两者夹角后上图。 六、断距的量取和表示方法：素描图均要求测量和表示断层落差如图1：
XXXX煤矿 采区变电所设计 设计： 审核： 批准： 二0一三年二月五日
一、概况 -400西变电所位于-520水平上平台，负责-350水平变电所、西五采区、-520水平的供电，-350水平变电所负责西四采区和西三采区的供电；西五采区现有一个掘进工作面，一个采煤工作面，-520水平现有一个掘进工作面；各采区采掘均分开供电，并实行“三专两闭锁”，掘进工作面均采用双风机双电源，采区变电所设在大巷进风流中，高压供电电压为6kv，采区用电设备电压为660v，信号照明电压为127v。 二、采区设备负荷统计 1、-350水平变电所负荷统计 2、西五采区负荷统计 1、采煤设备负荷统计表
3、-520水平负荷统计
三、高压电缆截面确定 （1）-400西变电所电缆截面 按设计规定，初选MYJV 22-3×35交联聚氯乙烯干式高压电缆，其主芯线截面A=35mm 2。电缆长度为实际敷设距离1900m 的1.05倍，为1995m 。 ①按照长时允许电流校验高压电缆截面 查表得这类电缆在25°的环境中的长时允许负荷电流为I g =148A ， pj pj e x e g U k P I ηcos 3∑ = ∑ e P ——高压电缆所带的设备额定功率之和,kw ； x k ——需用系数；计算取0.5； e U ——高压电缆额定电压(V), 6000v ； pj cos ——加权平均功率因数， 0.6； pj η——加权平均效率，0.8-0.9； A U k P I pj pj e x e g 1365.61 760.55 0.90.661.7320.51.1521ηcos 3∑ ==××××= = 注：负荷统计中，包括三台水泵电机的负荷。 I g =136A<148A,故所选电缆能够满足长时工作发热需要。 ②按照经济电流密度校验高压电缆截面 24.6025 .2136 mm j I A n === ＞253mm 查表经济电流密度: 2 25.2mm A J = 所选电缆截面略小，不够经济，但能满足使用要求。
二、地质构造及地质图 Ⅰ．名词解释 1．地质构造P23 构造运动引起地壳岩石变形和变位，这种变形、变位被保留下来的形态被称为地质构造。 2．地质作用P24 是指由自然动力引起地球（最主要是地幔和岩石圈）的物质组成、内部结构和地表形态发生变化的作用。 3．绝对年代法P25 是指通过确定地层形成时的准确时间，依此排列出各地层新、老关系的方法。 4．相对年代法P25 是通过比较各地层的沉积顺序、古生物特征和地层接触关系来确定其形成先后顺序的一种方法。 5．褶皱构造P32 在构造运动作用下，岩层产生的连续弯曲变形形态。 6．背斜P32 岩层弯曲向上凸出，核部地层时代老，两翼地层时代新。正常情况下，两翼地层相背倾斜。 7．向斜P32 岩层弯曲向下凹陷，核部地层时代新，两翼地层时代老。正常情况下，两翼地层相向倾斜。 8．节理P35 是指岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面没有明显的相对位移时的断裂构造。 9．断层P37 是指岩层受力断开后，断裂面两侧岩层沿断裂面有明显相对位移时的断裂构造。 10．地质图P43 是把一个地区的各种地质现象，如地层、地质构造等，按一定比例缩小，用规定的符号、颜色和各种花纹、线条表示在地形图上的一种图件。 Ⅱ．单项选择题（在下列各题中选最佳答案，将其代码填在括号中） 1．岩层产状是指（）。P31 A．岩层在空间的位置和分布B．岩层在空间的延伸方向 C．岩层在空间的倾斜方向D．岩层在空间的倾斜程度2．岩层的倾角表示（）。P31 A．岩层面与水平面相交的夹角B．岩层面与水平面相交的交线方位角 C．岩层面最大倾斜线与水平面交线的夹角D．岩层面的倾斜方向
3．当岩层界线与地形等高线平行时，岩层是（）。P30 A．缓倾岩层B．陡倾岩层C．水平岩层D．直立岩层4．岩层产状记录为145∠5时，表示岩层的走向为（）。P32 A．5°B．145°C．35°D．175° 5．岩层产状记录为S45°E∠15°S时，表示岩层倾向为（）。P31 A．N45°E B．S45°E C．S45°W D．N45°W 6．褶曲存在的地层标志是（）。P34 A．地层对称重复B．地层不对称重复 C．地层不对称缺失D．地层对称缺失 7．褶曲按横剖面形态分类，主要依据褶曲（）的相互关系分类。P33 A．枢纽和轴面产状B．轴面产状和两翼岩层产状 C．轴面产状和轴线产状D．枢纽和两翼岩层产状 8．轴面倾斜，两翼岩层倾向相反，倾角不等的褶曲是（）。P34 A．直立褶曲B．平卧褶曲C．倾斜褶曲D．倒转褶曲9．轴面倾斜，两翼岩层产状倾向相同,其中一翼为倒转岩层的褶曲是（）。P34 A．直立褶曲B．平卧褶曲C．倾斜褶曲D．倒转褶曲10．地层对称重复，中间老，两边新，地层界线平行延伸，表示该地区存在（）。P32 A．水平背斜B．水平向斜C．倾伏背斜D．倾伏向斜11．节理延伸方向与岩层延伸方向一致时，叫做（）。P36 A．倾向节理B．斜交节理C．走向节理D．横向节理12．节理按成因分为原生节理，构造节理和（）。P35 A．冷缩节理B．张节理C．成岩节理D．次生节理 13．正断层是指断层的（）的现象。P37 A．上盘相对向上运动B．上盘相对向下运动 C．下盘相对向下运动D．两盘水平错动 14．逆断层是指断层的（）的现象。P38 A．下盘相对向上运动B．下盘相对向下运动 C．上盘相对向下运动D．两盘水平错动 15．构造角砾岩是断层存在的（）。 A．唯一标志B．重要标志C．必要条件D．充分条件16．地层出现不对称重复，缺失时，则有（）存在。 A．向斜B．背斜C．断层D．角度不整合接触 17．当岩层走向与断层倾向一致时，叫做（）。P39 A．走向断层B．倾向断层C．斜交断层D．横断层 18．泥裂开口所指的方向一定是（）。P26 A．岩层的底面B．岩层的顶面C．地表的表面D．河床的底面
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
作图题十四例 一．读图题（共24分） 读下面的地质图并回答问题。 1、什么地层之间存在什么类型的不整合 2、K1、K2属岩层。T1、T2组成的构造是。 ∈2—O3组成的构造是。 3、F倾向性质为断层，与其相关的构造一是，另一是。 4、本区地质事件的形成顺序是 二、读图题,读下列地质图并回答问题。（共24分） 1、什么地层之间存在什么类型的不整合 。2、J—K2属岩层。 D—C3组成的构造为，轴面倾向，枢纽倾伏方向为依里卡德分类为褶皱。 O—S2组成的构造为，轴面倾向。 3、F1性质为断层，F2性质为断层。 4、花岗岩体的产状为形成时代为。 5.本图地质事件的形成序列是
三、读图题（共24分） 分析下面的地质图并回答问题： 1、J1-J3属岩层。 C 1-P2属岩层，其倾向。 O1-S3组成的构造为。 2、什么地层之间存在什么类型的不整合 。 3、依里卡德分类，图中向斜为褶皱，其轴面倾向枢纽向倾伏，形成时代为。 4、F1断层形成时代，性质为断层，F2断层倾向性质为断层。 5、岩体的产状为，其形成时代为。 6、本区地质事件的形成顺序是
四、读图题（共24分） 分析下面的地质图并回答问题。 1、什么地层之间存在什么类型的不整合 。 2、K1-E属岩层；T31-T32组成的构造是；D3-P2组成的构造是，其中背斜轴面倾向为，枢纽倾伏 方向为，依里卡德分类为褶皱，其形成时代为。 3、F1断层性质为断层，其形成时代为，F2断层性质为，F3断层性质为，其组合型 式是。 4、花岗岩体的产状有和，其中γ的形成时代为。 5、本区地质事件的形成序列是
分析下列地质图并回答问题。 1、什么地层之间存在什么类型的不整合 。 2、依里卡德分类，图中背斜为褶皱，轴面倾向为，枢纽倾伏方向为。 3、F1性质为断层，F2性质为断层。 4、岩体的产状为，其形成时代为。 1、本区地质事件的形成顺序是 六、读图并回答下列各题。
供电系统设计 一、供电系统的拟定 1、地面主供电线路（详见供电系统图） 根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合五一煤矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条，一是由永安变电站向五一煤矿地面配电室输送的6KV 供电线路；二是由元门坝变电站向五一煤矿地面配电室输送的6KV 供电线路。 2、矿井主供电线路详见供电系统图） 根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合五一煤矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条， 第一条：采用ZLQ50mm 2铠装电缆从地面10KV 站向+510 中央变电所供6000V 电源，电缆长度为1200m。 第二条：采用ZLQ35mm 2铠装电缆从地面10KV 站向+350 中央变电所供6000V 电源，电缆长度为1700m。 第三条：采用ZLQ35mm 2铠装电缆从地面10KV 站向+200 中央变电所供6000V电源，电缆长度为2200m；从+200中央变电所采用VUZ35mm2铠装电缆向南翼采区变电所供6000V电源，电缆长度为2300m。 2、联络电缆供电情况： +510水平中央变电所与+350水平中央变电所联络供电采用 ZLQ35mm2铠装电缆，电缆长度为500m；+350水平中央变电所与+200 水平中央变电所的联络供电采用ZLQ35mm2铠装电缆，电缆长度为500m。 二、各中央变电所变压器容量的计算 1、+510 中央变电所变压容量的计算 P510 =》Pe K x * COS pj 其中》P=P l+P2 + P3, P1=130KW 为2m 绞车负荷； P2=75KW 为1.2m 人车负荷； P3=30KW 为照明等其它负荷。则
Xi e=130+75+30=255KW ; K x=0.7, Cos晌=0.7 P5io=235>O.7 ￡.7 =235KVA > 180KVA。 由于考虑到1.2m绞车是专提升人员用，故该变电所采用两台变压器分别向2m 绞车和1.2m 绞车供电。即一台180KVA 和一台100KVA 的变压器。因此完全能够满足生产需要。 2、目前+350水平中央变电所变压器容量的计算 P350 前=SP e K x ￡ COS pj 其中》P=P l+P2 + P3+P4 + P5, P i=250KW 为D280X43X5的主排水泵负荷； P2=155KW 为150D30X7排水泵的负荷； P3=130KW 为压风机负荷； P4=110KW 为1.6m 人车负荷； P s=15^2=30KW为充电设备及照明等其它负荷；则 XP=250+155+130+110+30=675KW; K x=0.85, Cos 恼=0.8 P350前=675X).85 ￡.8 =717.8KVA 。 由于该中央变电所，目前有比较多的大容量设备，因此，选用三变压器，两台320KVA 和一台200KVA 的变压器。其中一台320KVA 的变压器供200D43X5的水泵250KW 电动机的电；另一台320KVA的变压器供压风机130KW 和1.6m人车130KW 电动机的电；一台200KVA的变压器供两台 150D30X7的水泵155KW电动机的电，两台水泵一台排水，一台备用。 3、南翼投产后+350 中央变电所变压器的容量计算由于南翼投产后两 台压风机已搬至南翼采区变电所，因此，+350中 央变电所的负荷发生变化，其变化后的情况如下： P350 后=XP e K x ￡ COS pj 其中》P=P l+P2 + P3+P4 , P i=250KW 为D280X43X5的主排水泵负荷； P2=155KW 为150D30X7的排水泵负荷； P3=110KW1.6m 人车负荷；