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矿山电工课程设计2

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矿山电工课程设计

河南理工大学采矿工程10级2班 周玉 制作

课程设计题目及原始资料

一、 课程设计题目

80机组采区供电设计

二、 采区的原始资料

该矿为低沼气低涌水量矿井，年产量30万吨，煤层南北走向，倾角12度（北高南低），立井开拓，井身120米；煤质中2，厚度1.8米，底板中等稳定。

该矿的1411采取为中间上山开采，采区分三个区段，区段长度345米，工作面长100米；东翼走向长度400米，采用国产80机组采煤，煤巷掘进采用放炮落煤、皮带运输机运输；西翼最大走向长度280米，为炮采工作面。

井下中央变电所配出电压为6KV，配出开关的短流容量为50MKA；其到上山航道下部的距离为1600米，采区主要用电设备采用660伏电压，煤电钻和照明采用127伏电压。

采煤方法为长壁后退式普通机采和炮采，两班出煤，一班检修，日产量约1000吨，采取服务年限为2面。

采取巷道及设备布置见图1-1。

图1-1 1411采区巷道布置及设备布置图

采区用电设备负荷统计见表1-2

序号 设备名称 型号规格 数量 电 动 机

备注 台数 容量(单台) (KV) 电压（V） 电流（A） 功率因数cosφ 负荷率

Kf 效率η 启动

电流

(A)

1 采煤机 MLQ1-80 1 1 80 660 91 0.83 0.8 0.9 426

2 机采工作面运输机 SGW-44 1 1 22 660 26 0.88 0.6 0.9 181 机头机尾各一台电机

3 下顺槽运输机 SGW-40A 4 4 40 660 45 0.85 0.6 0.9 315

4 炮采工作面运输机 SGW-22 1 1 22 660 26 0.84 0.6 0.9 181

5 顺槽皮带机 SPJ-800 1 1 30 660 33 0.88 0.6 0.9 215

6 上山皮带机 SDJ-150 1 1 75 660 82 0.87 0.7 0.9 533 电机均在机头

7 上山绞车 JTB-1200 1 1 55 660 60 0.89 0.5 0.9 388

8 煤电钻 MZ2-1.2 10 10 12 127 6 0.83 0.7 0.9 32

9 掘进局扇 JBT52-2 2 2 11 660 13 0.89 0.9 0.9 75

10 调度绞车 JD-11.4 2 2 11.4 660 14 0.87 0.5 0.9 82

11 回柱绞车 JH2-17 4 4 17 660 21 0.84 0.5 0.9 101

12 掘进皮带机 SPJ-800 2 2 30 660 33 0.88 0.6 0.9 234 河南理工大学矿山电工课程设计

第二章 变电所及配电点位置的确定

一、采区变电所位置选择原则：

1）采区变电所要位于负荷中心，并保证向采区最远距离、最大容量的设备供电；

2）顶底板稳定且无淋水；

3）通风良好、运输方便的地方；

4）用尽可能少的变电所向全采区供电的原则；

二、变电所位置的确定：

本采区变电所的位置大体如下两个方案：方案Ⅰ：一个采区变电所向全采区供电；方案Ⅱ；一个采区变电所先后设在两个位置，分别在采区开采前期和开采后期想全采区供电；

对于第一个方案，在一处设一个变电所向全采区供电，以设在Ⅰ处较为理想（接近负荷中心）。由于额定电压660V、采区设备总容量为763.8KW，采煤机的功率为80KW，查不同容量采煤机的最大供电距离表得知，当用截面积为35mm2的低压电缆时，其干线最大供电距离为890m，当用截面积为50mm2的低压电缆时，其干线最大供电距离为970m。实际上，由于Ⅰ点至第一段平巷的距离为72.5m、第一个工作面长100m，采区一翼走向长度为400m，回采工作面配电点随工作面每推进50~70m移动一次的下限距离为50m，在计及电缆在变电所内的出线长度为20m以及橡套电缆应比实际长10%的系数，则低压干线电缆的实际供电距离L=（20+72.5+400-50）×1.1=486m＜890m，故能满足采煤机的起动电压的要求，故第一个方案可以采用。

对于第二个方案，一个采区变电所先后设在两个位置，分别在采区开采前期和开采后期想全采区供电，减少了供电距离，降低了电压损耗。但需要多开一个硐室加大投资。

经过对比选择第一个方案及一个采区变电所向全采区供电，在距第一个工作面72.5m出开掘一个硐室设置采区变电所。

二、配电电位置的设定

根据采区巷道及机械配备示意图，此采区供电系统设置六个配电点即可满足要求，配电点的具体布置为：

1、 机采工作面运输顺槽距工作面70m处；

2、 机采轨道顺槽距工作面70m处；

3、 炮采工作面距工作面50m处； 4、 炮采工作面距工作面50m处；

5、 东翼掘进巷距端头80m处；

6、 西翼掘进巷距端头80m处；

第三章 负荷统计及变压器选择

一、负荷分组

根据《煤矿安全规程》规定，“在低沼气矿井中，掘进工作面与回采工作面的电器设备应该分开供电。”该采区由一个普通机采工作面、一个炮采工作面、两个掘进头、轨道上山和运输上山组成。根据规定将采区分为机械采煤组、炮采采煤组、掘进组三组。

二、负荷统计

1、机械采煤组

主要电器设备：MLQ1-80型采煤机，容量80KW；SGW-44A型机采运输机，容量22KW；SGW-40型下顺槽刮板运输机，容量40KW；JD-11.4型调度绞车，容量11.4KW；JH2-17型回柱绞车；容量17KW；MZ2-1.2型煤电钻，容量1.2KW；

总负荷：PN =80+2×22+4×40+11.4+2×17+2×1.2

=331.8KW

需用系数Kde=0.286+0.715Pmax/PN

=0.286+0.714×80331.8=0.46

加权平均功率因数cos wm=0.65

该组用电设备的计算负荷Sca=.wnPnKdeCOS=331.80.460.65=234.81KW

2、炮采采煤组

主要电器设备：SGWf-22炮采面运输机，容量22KW；SPJ-800顺槽运输机，容量30KW；JTB-1200型上山绞车，容量55KW；JD-11.4型调度绞车，容量11.4KW；JH2-17型回柱绞车；容量17KW；MZ2-1.2型煤电钻，容量1.2KW；照明负荷4KW；

总负荷：PN =22+30+55+11.4+2×17+2×1.2+4

=161.2KW

需用系数Kde=0.4~0.5，取Kde=0.4

加权平均功率因数cos wm=0.6 河南理工大学矿山电工课程设计

该组用电设备的计算负荷Sca=.coswnPnKde=161.20.50.6=134.33KW

3、掘进组

主要电器设备：JBT52-2型掘进局扇，容量11KW；SDJ-150型上山皮带，容量75KW；MZ2-1.2型煤电钻，容量1.2KW；SPJ-800掘进皮带机，容量30KW；

总负荷：PN =2×11+2×75+4×1.2+2×30

=236.8KW

需用系数Kde=0.4

加权平均功率因数cos wm= 0.6

该组用电设备的计算负荷Sca=.coswnPnKde=236.80.40.6=157.87KW

三、变压器选型

根据三组负荷统计，对变压器进行选型。

1、机械采煤组

电设备的计算负荷Sca=234.81KW；

故选择KSGB-315/6/0.69型防爆干式变压器；

2、炮采采煤组

电设备的计算负荷Sca=134.33KW；

故选择KSGB-200/6/0.69型防爆干式变压器；

3、掘进组

电设备的计算负荷Sca=157.87KW；

故选择KSGB-200/6/0.69型防爆干式变压器；

三台变压器的技术数据见表3-1

控制负荷名称 型号 额定电流A 额定电压

kv 额定断流容量MVA

KSGB-315 BPG2-6/50 50 6 100

KSGB-200 BPG2-6/50 50 6 100

KSGB-200 BPG2-6/50 50 6 100

变电所总线开关 BPG2-6/100 100 6 100

第四章采区供电系统的拟订及高压配电装置的选择

一、采区供电系统

二、高压配电装置选择

1、配电装置电气参数选择应该符合以下条件

（1）设备的额定电压不应该小于其装设出的额定电压。

（2）配电装置的额定电流IN不应小于其所控制的设备或线路的长时间最大工作的电流Ica，既INIca。

Ica=3103cosnscwmwnPnVK

1、KSGB-315/6/0.69型防爆干式变压器配电箱选择

（1）配电装置的额定电压：选定为6KV

（2）配电装置额定电流应大于变电站的最大长时工作电流。

变压器最大工作电流既额定电流INT=3NTNSV

式中SNT——变压器额定容量，KVA

VN——变压器高压侧额定电压，KV

变电站的额定电流

INT1=3NTNSV=31563=30.3A

根据《矿山电工课程设计手册》附表7选择BPG2-6/50型真空高压防爆配电箱；

2、KSGB-200/6/0.69型防爆干式变压器配电箱选择

（1）配电装置的额定电压：选定为6KV

（2）配电装置额定电流应大于变电站的最大长时工作电流。

变压器最大工作电流既额定电流INT=3NTNSV

式中SNT——变压器额定容量，KVA

VN——变压器高压侧额定电压，KV

变电站的额定电流

INT2=3NTNSV=20063=19.25A 河南理工大学矿山电工课程设计

根据《矿山电工课程设计手册》附表7选择BPG2-6/50型真空高压防爆配电箱；

（3）采区变电所总高压配电箱选

INT总= INT1+ 2INT2=30.6+2×19.25=69.1A

根据《矿山电工课程设计手册》附表7选择BPG2-6/100型真空高压防爆配电箱；

（4）短路验算

所选高压配电箱短流容量均为50MVA，而我国井下主要变电母线上的短路容量均限制在50MVA以下，故满足要求。

采区变电所高压配电箱选择结果

控制负荷名称 型号 额定电流A 额定电压 kv 额定断流容量MVA

KSGB-315 BPG2-6/50 50 6 100

KSGB-200 BPG2-6/50 50 6 100

KSGB-200 BPG2-6/50 50 6 100

变电所总线开关 BPG2-6/100 100 6 100

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露天矿业电工培训教案

露天矿业电工培训教案

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第一章：电工基础知识

1.1 电流、电压、电阻的概念与计算

1.2 欧姆定律、焦耳定律的应用

1.3 电路的基本组成部分：电源、导线、开关、负载等

1.4 串并联电路的特点与识别

1.5 电子元器件的认识与简单应用

第二章：电工工具与设备

2.1 常用电工工具的使用方法与注意事项

2.2 电缆、电线、插座的选择与安装

2.3 配电箱、开关箱的结构与维护

2.4 发电机、变压器的基本原理与维护

2.5 常用电气设备的检查与维修方法

第三章：电气控制与保护

3.1 接触器、继电器的工作原理与应用

3.2 保护器、熔断器的选用与安装

3.3 漏电保护器、过载保护器的原理与使用

3.4 接地、接零的保护原理与实施

3.5 电气控制系统的设计与故障分析

第四章：照明与动力电路

4.1 照明电路的组成与安装

4.2 动力电路的设计与布线 4.3 开关、插座的安装与使用

4.4 灯具、电动机的选用与维护

4.5 电路故障的检测与维修

第五章：安全用电与急救知识

5.1 触电的危害与预防

5.2 安全用电的基本原则与规定

5.3 触电急救的步骤与方法

5.4 电气火灾的预防与扑救

5.5 电工作业中的安全防护措施与事故处理

第六章：变压器与电气转换

6.1 变压器的工作原理与分类

6.2 变压器的安装、维护与故障处理

6.3 电动机的原理与应用

6.4 电气转换设备及其控制

6.5 电机保护装置的选用与安装

第七章：自动化控制系统

7.1 自动化控制的基本概念

7.2 PLC编程与控制技术

7.3 传感器在自动化控制系统中的应用

7.4 工业现场总线与网络技术

7.5 自动化控制系统的调试与维护

第八章：电缆与线路敷设 8.1 电缆的种类、结构与性能

8.2 电缆的敷设方法与技术要求

8.3 电缆线路的维护与故障处理

8.4 光纤通信原理及其在矿业中的应用

8.5 矿用通信电缆的敷设与维护

采矿工程(对口单招)专业四年计划

采矿工程(对口单招)专业四年计划

采矿工程（对口单招）专业培养方案

一、培养目标

本专业培养社会主义现代化建设和科技发展需要，德、智、体、美全面发展，基础宽、能力强、素质高。掌握固体（煤、金属及非金属）矿床开采的基本理论和方法，具备采矿工程师的基本能力，能在采矿工程领域从事矿区开发规划、矿井设计、开采技术、矿井通风、矿山安全技术、矿山监察、生产技术管理等方面工作，具有较强解决实际工程能力的复合应用型人才。

二、培养要求

本专业主要学习数学、物理、力学、计算机基础、现代企业管理、矿山地质学、测量学、矿山机电、矿井通风、安全技术、采矿学等有关的基本理论和基本知识。受到采矿工程师的基本训练。毕业生达到如下知识、能力和素质的基本要求：

1. 具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感和良好的工程职业道德；

2. 具有从事采矿工程所需要的相关数学、自然科学知识。具有一定的经济管理的知识；

3. 掌握固体矿床开采的基本理论和基本知识，掌握必要的工程基础知识。了解采矿学科研究现状和发展趋势；

4. 掌握矿山地质学、矿山机电、矿井通风、安全技术、采矿学等有关的基本理论和技术，具有应用基础理论和专业知识分析解决采矿工程实际问题的基本能力；

5. 掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；

6. 具有创新意识和先进理念，具备应用采矿基础理论和专业知识分析解决工程实际问题，进行技术革新和新技术、新工艺研究的初步能力；

7. 了解国家有关采矿工程专业设计、生产、安全、研究与开发、环境保护等方面的方针、政策和法规；

8. 具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力，以及在团队中发挥作用的能力；

9. 具有适应发展的能力以及对终身学习的正确认识和学习能力；

三、主干学科、主要课程、课程平台及学分比例

课程体系是实现人才培养目标的具体课程结构框架。课程体系按“平台＋模块”的

47 方式构建，其结构如图1所示。

图1 课程体系结构框架图

煤矿电工学课程标准

煤矿电工学课程标准

1

煤矿电工学课程标准

一、课程基本信息

总学时： 208学时 实验实训 83 学时 层次专业： 非机电类专业

先修课程 ：电工与电子技术 二、课程的性质和任务

本课程标准是专为职业学校煤矿开采等专业开设的《煤矿电工学》 而 制定，该门课程是研究如何运用现代科学技术确保矿山企业安全、可靠、 经济合理的利用电能的学科。它是一门技术性、实践性，针对性很强的专 业课。该门课程针对煤矿的特点和设备安全用电技术、煤矿电气设备的结 构和工作原理， 井下采区供电设计计算等内容。使学生具有综合运用所学 知识分析，解决煤矿电气系统实际问题的基本素质和职业技能。为煤矿安 全生产提供技术保证。

学完本课程后，应达到下列基本要求：

1、具有对矿井供电系统及电气设备运行和维护的能力；

2、具有对矿井供电系统及电气设备继电保护简单运用的能力；

3、掌握矿井供电系统及各级变电所安全供电技术。

三、课程学时 课程名称：《煤矿电工学》 课程类型： 专业课 2

学时分配建议表

序

号 教 学 内 容 学时分配

备 注

讲课 课内

实训 小计

1 直流电路 12

20

2 磁与电磁的基本知识 12

12

3 交流电路 16 25 16

4 变压器与交直流电动机 8

8

5 电工测量 12 25 12

6 晶体管放大电路 10

10

7 整流与稳压电路 8

8

8 数字电路知识 8

8

9 矿井供电系统及供电设备 20 16 36

10 采掘运电气控制 8 16 24

11 安全用电技术 20

20

合 计 125 82 208

四、课程目标

以学生为本位，以能力为核心，突出职业道德培养和职业技能训练， 课程内容符合职业岗位要求，体现新知识、新技术、新工艺、新方法，课 程结构模块化。学用一体，工学结合，培养学生的综合职业能力。学生通过 学习获得与工作岗位一致的能力；课程设计源于实践，按照工作的实际过 程展开，使教学过程演化为一个工作过程。

矿井电工知识点总结

矿井电工知识点总结

矿井电工知识点总结

矿井电工是矿山中负责电气设备维护、维修和安全管理的专业人员。矿井电工的工作职责是对矿山内的各种电气设备进行检修，并负责各种电气设备的日常维护和保养工作。在矿山生产中，电气设备的安全运行对于人员的安全和工作效率具有重要意义。因此，矿井电工需要具备丰富的电气知识和丰富的实践经验，能够独立进行电气设备的故障排除和修复工作。下面将针对矿井电工的知识点进行总结。

一、电气知识

1.1 电气安全知识

电气安全知识是矿井电工工作中最重要的基础知识之一。矿井电工需要了解各种电气设备的安全使用和维护知识，能够正确使用各种绝缘材料和个人防护装备，合理制定安全用电措施，提高电气设备的运行安全。

1.2 电气原理和电路知识

矿井电工需要了解电气原理和电路知识，包括各种电气元件的性能和工作原理，了解各种电气设备的电气图纸，掌握电气设备的接线、调试和故障排除技能，能够独立进行电气设备的安装和调试工作。

1.3 电气设备维修知识

矿井电工需要具备丰富的电气设备维修知识，包括各种电机、变压器、配电柜等电气设备的性能和使用特点，了解电气设备的维修保养方法和技巧，能够快速准确地排除电气设备的故障，维持电气设备的正常运行。

1.4 电气设备安装调试知识

矿井电工需要掌握各种电气设备的安装调试知识，包括电气设备的选型、安装规范和调试方法，了解电气设备的性能指标和调试参数，能够独立进行电气设备的安装和调试工作，确保电气设备的正常运行。

1.5 电气自动化知识

矿井电工需要了解自动化控制技术和PLC编程知识，能够编写PLC程序，进行自动化控制系统的调试和维护工作，提高矿山生产的自动化程度，提高生产效率。

二、矿山安全知识

2.1 矿山安全生产法律法规知识

矿井电工需要了解矿山安全生产法律法规知识，包括《煤矿安全规程》、《矿山安全生产法》等相关法律法规，熟悉矿山生产安全管理制度，确保电气设备的安全运行。 2.2 安全生产技术标准