综放工作面远距离供电的研究与设计

煤矿综采工作面远距离供电的应用分析于洺洋发布时间：2023-07-04T06:53:56.686Z 来源：《科技新时代》2023年8期作者：于洺洋[导读] 煤矿综采工作面长距离传输的场景越来越普遍，传统电缆线供电已经不能满足这种长距离的供电需求，给矿井的正常生产带来诸多不便。

远距离供电技术的应用可以有效解决这一问题。

本文对远距离供电的相关技术进行了梳理，为煤矿综采工作面远距离供电提供了理论依据。

徐州矿务（集团）新疆天山矿业有限责任公司新疆阿克苏地区库车市 842000摘要：煤矿综采工作面长距离传输的场景越来越普遍，传统电缆线供电已经不能满足这种长距离的供电需求，给矿井的正常生产带来诸多不便。

远距离供电技术的应用可以有效解决这一问题。

本文对远距离供电的相关技术进行了梳理，为煤矿综采工作面远距离供电提供了理论依据。

关键词：煤矿综采；工作面；远距离供电；应用分析一、引言随着资源枯竭，煤矿生产越来越向深部开展，地下矿井距离通风巷道逐渐加大，输电距离随之增长。

传统电缆输电方式存在资源浪费、线损严重等问题，给矿井安全生产带来了压力。

研究并应用远距离供电技术成为了煤矿综采工作面的需求。

本文将对远距离供电技术的原理、技术特点及优势进行系统分析，并提出一些改进措施。

二、煤矿综采工作面远距离供电现状1.传统电缆输电方式：矿井通常采用电缆输送电能，电缆材料一般为铜或者铝。

输电过程中，因线损等问题，小部分电能会被转化为热能。

2.远距离供电技术：随着科技的发展，有了一种新型的远距离供电技术——柔性直流输电技术。

该技术采用高压直流输电，减少能耗，有效地解决了传统电缆技术存在的问题。

三、远距离供电技术原理1.柔性直流输电技术：柔性直流输电技术可实现单级直流电源的高压直流输送，其具有输电损耗小、阻值低、钢矿资源消耗少等优点，特别适用于长距离、大容量的输电。

2.工作原理：高压直流输电是通过提高线路电压等级，降低电流，来降低线路的能耗，提高输电容量，减少输电环境影响。

综掘工作面供电设计一、综掘工作面供电设计说明书305掘进工作面位于北三采区4#煤层。

轨道巷长度936.8米，设计宽度4.2米，采用一台EPJ-120型掘进机掘进；胶带巷长度971米，设计宽度5.2米，采用一台EPJ-120型掘进机掘进；尾巷长度990.2米，设计宽度4.2米，采用一台EPJ-120型掘进机掘进。

横贯采用炮掘。

305掘进工作面所有机电设备由北三采区变9504#高压开关供电，轨道巷掘进工作面的所有机电设备由一台KBSGZY-630KVA型移变供电，胶带巷、尾巷所有机电设备由一台KBSGZY-1000KVA型移变供电。

轨道巷、胶带巷及尾巷设备型号及供电情况详见《305掘进工作面供电系统图》和《305掘进工作面设备布置图》。

二、掘进工作面设备选型根据我矿现场实际及使用经验设备选型如下：1、掘进机EBJ-120TP掘进机主要技术参数：机长：8.6米机宽：2.1米可掘巷道断面：9-18m2最大可掘高度：3.75m 最大可掘宽度：5m供电电压：660V 总功率：190KW2、可伸缩皮带机SSJ-800/2X55皮带运输机主要技术参数：运输能力：400T/H 电机功率：2*55KW带速：2m/S 带宽：800mm3、刮板运输机主要技术参数：输送能力：150T/H 电机功率：40KW三、掘进工作面供电设备选型1、变压器容量选择305轨道巷设备：EBJ-120TP 掘进机功率190KW ，SSJ-800/2X55皮带运输机功率110KW:S=∑P n *￠cos kr ∑P n =P 掘进机+P 运输机=190+110=300KW需用系数： Kr=0.5（掘进）平均功率因素：cos ￠=0.7（掘进）S=∑PN*￠ cos kr =300*7.05.0=214KVA 根据实际条件轨道巷选用一台KBSGZY-630/10/0.69KV 移动变电站供电。

305胶带巷、尾巷设备：EBJ-120TP 掘进机功率190KW 胶带巷、尾巷各一台，SSJ-800/2X55皮带运输机功率110KW 胶带巷、尾巷各一部:S=∑PN*￠cos kr∑P n =P 掘进机+P 运输机+P 刮板+P 650皮带=190*2+110*2+40*2+7.5*3=702.5KW需用系数：Kr=0.5（掘进）平均功率因素：cos ￠=0.7（掘进）S=∑PN*￠ cos kr =702.5*7.05.0=502KVA根据实际条件胶带巷选用一台KBSGZY-1000/10/0.69KV 移动变电站供电。

煤矿综采工作面供电设计说明一、供电系统的分类根据煤矿综采工作面的情况和电压等级，供电系统可以分为高压供电系统和低压供电系统两部分。

1.高压供电系统：2.低压供电系统：低压供电系统主要为井下照明、通风、监控等非主要设备供电。

具体包括配电箱、照明灯具、电缆桥架、插座等。

二、供电系统的设计原则供电系统的设计应遵循以下原则：1.安全可靠：供电系统设计应满足国家相关安全规定，确保供电设备在运行过程中不发生故障，且能够及时发现和排除隐患。

2.合理高效：供电系统设计应根据工作面的实际情况，满足设备运行所需的电能供应，降低能耗，提高供电的效率和质量。

3.经济合理：供电系统的设计应充分考虑成本问题，根据实际需要进行合理配置，避免不必要的浪费。

三、供电系统的具体设计要点1.高压供电系统设计要点：(1)变电站的选择：变电站应选择可靠性高、运行安全稳定的设备，具备过流、过压、短路等保护功能。

(2)高压开关柜的选型：高压开关柜应满足可靠性高、操作简便、经济合理的要求，具备过流、短路等继电保护功能。

(3)高压电缆敷设：应选择符合国家标准的高压电缆，并进行正确敷设，保证电缆的绝缘完好性和安全可靠性。

2.低压供电系统设计要点：(1)配电箱的选型：配电箱应选择品牌可靠、结构合理的产品，具备过载保护、漏电保护等功能。

(2)电缆的选择：应选择符合国家标准的低压电缆，并进行正确敷设和维护，保证电缆的安全可靠性。

(3)照明设计：应根据工作面的具体情况，合理选用照明灯具，并进行合理布局，保证工作面的照明质量，提高工作面的安全性。

四、供电系统的检验和维护程序1.定期检测：供电系统应定期进行综合性能和安全性能的检查，排除存在的故障和隐患。

2.配电设备的定期维护：配电设备应进行定期的保养和维修，并进行记录，以保证设备的安全可靠性。

3.灯具的定期更换：照明灯具应定期进行检查和更换，保证井下的照明质量。

总之，煤矿综采工作面供电设计是煤矿安全生产中的重要环节，其合理的设计能够保证设备的安全高效运行，并提高煤矿的开采效率和安全性。

关于煤矿井下远距离供电技术的探讨在煤炭行业的深处，煤矿井下远距离供电技术如同一束微光穿透黑暗的矿洞，引领着矿工们向着光明前进。

这项技术不仅是现代矿业发展的缩影，更是科技进步与人类智慧结晶的体现。

然而，正如任何一枚硬币都有两面，这项技术在带来便利的同时，也伴随着一系列的挑战和问题。

首先，让我们来探讨这项技术的显著优势。

煤矿井下远距离供电技术，就像是一条穿越地层的电力高速公路，将地面的电能高效、稳定地输送到井下各个角落。

这种传输方式不仅提高了能源利用效率，还大大减少了因电力不足而导致的生产中断风险。

它就像是矿工们的“生命线”，确保了他们的安全和生产的连续性。

然而，这条“生命线”并非没有脆弱之处。

远距离供电技术面临的最大挑战之一就是如何确保供电系统的稳定性和可靠性。

在复杂的地质条件下，任何一个小小的故障都可能导致供电中断，甚至引发安全事故。

因此，我们必须像对待一颗定时炸弹一样，时刻保持警惕，不断完善和维护供电系统。

此外，随着环保意识的日益增强，煤矿井下远距离供电技术也需要与时俱进，拥抱绿色能源。

太阳能、风能等可再生能源的引入，就像是为这条电力高速公路注入了新的活力，使其更加环保、可持续。

但这也意味着我们需要克服技术上的难题，比如如何有效地储存和转换这些不稳定的能源供应。

在分析了煤矿井下远距离供电技术的利弊后，我们不禁要问：未来的方向在哪里？答案或许就在智能电网技术的发展中。

通过构建一个智能化、自动化的供电网络，我们可以实时监控电力流动情况，预测并及时响应各种突发状况。

这样的系统就像是煤矿的“大脑”，能够自动调节、优化电力分配，确保供电的稳定和高效。

总之，煤矿井下远距离供电技术是一把双刃剑。

它既带来了前所未有的便利和效率，也带来了一系列需要我们共同面对和解决的挑战。

只有不断探索、创新和完善这项技术，我们才能确保它在为矿工提供安全工作环境的同时，也为煤炭行业的可持续发展贡献力量。

在未来的道路上，让我们携手前行，共同迎接煤矿井下远距离供电技术带来的光明未来。

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==dy2x 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==dy2x 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(≥ZdI 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)=∑∑+22)()(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。

综采工作面远距离供电方式的分析与研究随着煤矿开采机械化、自动化技术的高速发展, 矿井井下供电系统的重要性越来越明显, 合理的供电系统设计不仅能保障矿井的安全高效开采, 维持矿井的安全生产, 而且能降低运行成本, 节能减排, 带来良好的经济效益。

然而传统电气列车会在一定程度上占据巷道空间，列车需要频繁移动，拉移列车是阻碍工作面回采推进速度的一个重要因素，远距离供电系统是解决这一系列问题的一个有效途径。

一、传统的综采工作面近距离供电的方式分析井下综采工作面传统的供电方式为在运输巷内距综采工作面不远处设置设备列车, 在设备列车上配置移动变电站、组合开关等电气设备, 为整个综采工作面设备提供电源。

设备列车随工作面的推进向前移动, 设备列车至工作面电缆采用单轨吊或电缆托架串车的方式进行敷设。

（一）采用近距离供电方式优点工艺成熟，应用经验丰富，是行业内综采工作面供电系统采用的主要方式，变电站、配电设备距主要负荷距离近，控制可靠，保护灵敏，电缆易管理。

（二）采用近距离供电方式存在一定的不足一是其要求巷道断面较宽，所需要的支护成本较高，对复杂巷道条件的适应能力较差，当巷道变形严重时需要扩帮、卧底；二是列车需要频繁移动，易出安全事故，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；三是顺槽人工运料、配件距离长，工人劳动强度大，变电站列车必须经常移动，列车挪移电缆及供水、供液管路，增大了工人的工作量；四是大量的供电设备布置在综采工作面巷道内, 维护和检修的工作量较大, 特别是备品备件的运输距离较长, 造成检修时间的拉长；五是列车放在顺槽大大增加通风阻力，设备占据了一定的空间，使得顺槽内空气的流通速度变缓，移动变电站运行过程中产生的热量不能及时扩散, 使周围环境温度升高，空气的质量变差，恶化了工作面工人的工作环境。

二、综采工作面远距离供电方式研究一种是完全集中远距离供电，即将移动变电站、泵站、工作面配电组合开关及工作面通信控制主机均设置在远离切眼的地方（视低压系统最远供电距离确定），这种方式解决了传统近距离方式的部分缺陷，但却需要多次搬移配电点，并且低压动力电缆难以管理这一难题无法克服。

远距离供电及供液在综采工作面中的应用与研究摘要：煤矿综采工作面的远距离供电及供液不仅能够使传统的供电供液模式得到提升，而且能够使其适用性有所增强，同时有助于煤矿开采工作生产效率的提升，从根本上降低产生隐患概率，减少设备的维护工作量，降低工作人员的工作强度，使煤矿开采的工作效率得以提升。

本文首先介绍了综采工作面长距离供电供液存在的困难，阐述了综采工作面供电供液形式，详细分析了远距离供电供液系统需要注意的问题，在此基础上重点研究探讨了综采工作面远距离供电供液的应用，希望对今后煤矿企业长距离供电供液工作具有一定的借鉴意义。

关键词：综采工作面；供电供液；应用研究引言随着科学技术的不断发展，采矿机械化程度的不断提高，综采工作面设备的大型化以及矿井开采程度的加深，需要我们在对传统的综采工作面供电供液模式的基础上，结合新时期的实际应用情况，探索新的远距离供电供液及时解决现存的不足与问题，不断促进矿井的经济效益和社会效益。

1 综采工作面远距离供电供液存在的困难煤矿综采工作面远距离供电供液一定要确保供电系统具备可靠的电压，一系列的保护要齐全，以及合理正确的整定电流，保障生产的安全性。

在顺利运转的时候，必须使供电网络损失的电压在网络容许损失的电压范围之内。

乳化液泵的压力损失与流量需要跟标准相适应，实现采煤机与支架等装置的顺利应用，二矿远距离供电采用的电压为3300V。

远距离供电线路的损耗大和线路压降大，为此，必须对工作面的供电方案进行优化，选择适宜的电缆和变压器等，保障供电系统电压损失在一定的范围之内，以及确保工作面装置的顺利运行；二矿远距离供电所用电缆电缆型号为：MCPT+3*95+1*35+8*10，移动变电站所用型号为KBSGZY-1600/3.3，采煤机，运输机所用开关为八组合开关，型号为：QJZ-700/3300-8。

采用远距离供电供电时，把乳化液泵站和移动变电站等移出工作面，加长供电供液线路，远距离供液会损失比较大的管路压力，为此，必须优化液压系统，尽可能地使管路的压力损失减小，增强管路在远距离高压供液过程中的稳定性。

综采工作面供电设计及整定值计算目录摘要................................................................ 错误！未定义书签。

第1章工作面概况 (1)1.1工作面位置及井上下关系 (1)1.2 煤层 (1)1.3工作面工业储量计算 (2)1.3.1工业储量 (2)1.3.2煤柱损失 (2)1.3.3可采储量计算 (2)1.4工作面正规循环生产能力 (3)1.5采煤方法 (4)1.6巷道布置 (4)1.7工作面生产系统 (5)1.7.1煤流运输系统 (5)1.7.2辅助运输系统 (5)第2章设备选型 (6)2.1液压支架的选择 (6)2.1.1工作阻力验算 (6)2.1.2支护强度验算 (6)2.2采煤机的选择 (7)2.3破碎机的选择 (8)2.4乳化泵的选择 (9)2.5 工作面刮板输送机选择 (9)2.6 顺槽皮带输送机选择 (11)第3章负荷统计 (12)3．1移动变电站选择计算 (13)3.1.1供采煤机移动变电站选择计算 (13)3.1.2供前部、后部运输机(400kW)的移动变电站选择 (14)3.1.3供乳化液泵站、转载机、破碎机移动变电站选择 (14)3.1.4顺槽千米皮带机变压器选择计算 (14)3.2 6kV高压电缆供电电缆的选择 (15)3.3采煤机电缆选择及校验 (17)3.3.1按长时允许载流量选择校验 (17)3.3.2按正常运行时的电压损失校验 (17)3.4转载机的电缆选择校验 (18)3.4.1按长时允许载流量选择校验 (18)3.4.2按正常运行时的电压损失校验 (18)3.4.3变压器的电压损失 (18)3.5破碎机电缆选择校验 (18)3.5.1按长时允许载流量选择校验 (19)3.5.2按正常运行时的电压损失校验 (19)3.6前部运输机电缆选择校验 (19)3.6.1按长时允许载流量选择校验 (19)3.6.2按正常运行时的电压损失校验 (19)3.6.3变压器的电压损失 (20)3.7后部运输机电缆选择校验 (20)3.8泵站电缆选择校验(见下表) (20)3.9高压防爆开关选择 (20)3.9.1移动变电站高压总开关的选择 (20)3.9.2顺槽皮带机高压防爆开关选择 (20)3.10低压真空磁力启动器的选择 (21)3.11整定计算 (21)3.11.1 1#,3#,4#移动变电站保护整定 (21)3.11.2 2#移动变电站保护整定 (22)3.11.3 QJZ-2000/1140型电子式过流、短路保护整定 (23)3.11.4 QJZ-2000型电子式过流、短路保护整定 (24)3.11.5 KBZ-400型电子式过流、短路保护整定 (24)3.11.6 QJZ-2000型电子式过流、短路保护整定 (25)3.11.7 QJZ-200/1140（660）磁力起动器过流、短路保护整定 (25)3.12短路计算 (25)第1章工作面概况xxxx 工作面以走向长壁采煤法布置。

综采工作面远距离供电供液系统设计与应用中文摘要：随着信息技术的发展，远距离供电供液系统在综采工作中得到广泛应用。

本文主要讨论远距离供电供液系统的设计和应用，强调系统的稳定性，准确性以及结构紧凑。

通过远距离供电供液系统，利用先进的技术，可以使综采工作变得更加高效，更加安全，更加便捷。

综合考虑远距离供电供液系统的技术特性，实现了高效、安全、快捷的供电供液工作。

关键词：远距离供电供液；综采工作；设计；应用正文：近年来，信息技术的迅猛发展使得综采工作正在不断地演变，远距离供电供液系统也在综采工作中得到了广泛应用。

远距离供电供液系统是一种可以实现远距离运行的设备，它可以完成高压综采工作，帮助提升综采效率。

远距离供电供液系统主要包括供电供液管线系统和电气控制系统，其基本原理是将电气能量和液体能量通过光纤和管路输送并传输到相应的位置。

这样的系统可以实现远距离的操作，且可以把电气系统（如传感器）和液压系统（如气动控制器）以更小的尺寸集成在一起，大大减少了体积。

此外，远距离供电供液系统还提供了非常完善的安全保护功能，由于系统本身的安全技术，能够有效地防止意外事故，提高工作安全性。

综上所述，远距离供电供液系统可以有效地提高综采工作的效率和安全性，并且可以大大减少体积和重量。

因此，远距离供电供液系统已被广泛应用在综采工作中，将给更多的企业带来更多的便利。

本文还对远距离供电供液系统的安装方式进行了探讨，它可以通过多种方式来实现，例如全自动或半自动控制模式。

在安装配置过程中，可以根据综采工作的不同需求，采用不同的控制方法，以满足不同的需求。

此外，必须增加现场控制系统，使得综采工作更加高效，更加安全。

另外，远距离供电供液系统还可以利用信息技术来支持综采工作。

现代的综采设备经常是异地通信的交互过程，而这种过程就需要有一套完整的信息传输系统。

通过远距离供电供液系统，可以实现信息的快速传输，从而有效地改善综采工作的效率。

在总结上述内容的同时，也应该提出未来发展方向，即加强远距离供电供液系统的动态监控，并采用智能化技术进行系统调试，使得综采工作变得更加节能、智能、高效。