煤矿供电系统图标准规范2019

当代化工研究Modem Chemical Research87 2021•03技术应用与研究煤矿井下供电系统存在的问题与解决对策分析*郝帅(太原市明仕达煤炭设计有限公司山西030001)摘耍：当前煤炭行业已经进入到高质量发展阶段，煤矿企业面临的转型升级任务也相对较重，在煤矿企业转型升级过程中，使用到的各类现代化机械设备越来越多，特别是各种重型的机电设备，给煤矿井下供电系统运行质量和效率提出了更高的要求，但是从当前供电系统运行餉情况来看，其中存在的问题较为明显.本文从当前煤矿井下供电系统存在的主要问题分析入手，针对性提出了提升煤矿井下供电系统运行质效的相关措施”关键词：煤矿井下；供电系统；存在问题；解决对策；分析中图分类号：TD文献标识码：AProblems and Solutions of Underground Power Supply System in Coal MineHao Shuai(Taiyuan Mingshida Coal Design Co.,Ltd.,Shanxi,030001)Abstracts At present,the coal industry has entered the stage of h igh-quality development,and the transformation and upgrading tasks f aced by cocd mining enterprises are relatively heavy.In the process of t ransformation and upgrading of c oal mining enterprises,more and more modern machinery and equipment are used,especially heavy mechanical and electrical equipment,which puts f orward higher requirements f or the operation quality and efficiency of u nderground p ower supply system in coal mines.However,seen f rom the current operation of t he p ower supply system,there are obvious problems.Based on the analysis of t he main problems existing in the current p ower supply system in coal mines,this paper p uts f orward relevant measures to improve the operation quality and efficiency of t he p ower supply system in coal mines.Key words x underground coal mine\power supply system^existing p roblem；solutions\analysis引言当前很多煤矿已经进入到深部开采阶段，在深部开采中，不论是巷道还是工作面，整体埋深相对于先前有了较大的提升，这些场所需要的各种类型的设备也越来越多，特别是各种类型的电器设备在这些地区大量使用，低压供电范围也在不断的延伸，各种类型的高低压开关、变压器、磁力启动器等相互连接，构成了地下一个庞大的供配电系统。

煤矿供电系统图规范为了提高全矿机电技术管理水平，规范供电系统图纸相关要求，提高供电可靠性，便于现场机电管理，特制订本规范。

第一条供电图绘制基本要求1、供电系统图纸的绘制、更新必须符合《煤矿安全规程》（2016版）、《煤矿安全生产标准化基本要求及评分办法》相关规定。

2、各供电系统图纸的绘制必须与现场实际相符。

第二条供电图绘制分类及修订、审批要求1、供电系统图分类：1)矿井高压供电系统总图：由机电信息部负责绘制，图中设备包含井下移动变电站及以上高压配电设备。

2)矿井低压供电系统总图：由机电信息部负责汇总，图中设备包含各采掘工作面移动变电站及以下低压配电设备。

3)变电站、变电所、机房供电系统图：由变电站、变电所、机房分管单位负责绘制，图中设备包含变电站、变电所、机房内所有高低压配电设备。

4)配电点供电系统图：由分管单位负责绘制，图中设备包含配电点所有配电设备。

2、供电系统图的修订：1)矿井高压供电系统总图应在高压供电系统发生变化后3天内更新系统图，并打印审批。

2)矿井低压供电系统总图应在工作面搬家回撤或配电点搬迁等较大变化后，各采掘工作面分管单位上报供电系统图后3天内更新系统图，并打印审批。

3)正常生产秩序情况下，供电系统总图每季度更新、审批1次。

4)变电站、变电所、机房、配电点等供电系统图在供电系统发生设备增减、供电线路发生变更等变化后，应在3天内更新系统图。

5)变电站、变电所、机房、配电点等供电系统图发生增减小水泵、负荷线路缩短等局部变化时，可手动在图纸上进行修改，但修改次数不得超过3处，超过3次后应重新打印图纸并履行审批手续。

6)各单位供电系统图纸重新修订后必须在生产之前将电子版图纸发机电信息部OA进行备案。

3、供电系统图审批：1)矿井高压供电系统总图、低压供电系统总图需有设计人员、制图人员、审核人员、机电信息部部长、机电副总工程师、总工程师签字审核。

2)变电站、变电所、机房等供电系统图需有设计人员、制图人员、审核人员、单位负责人、机电副总工程师签字审核。

煤矿供电系统图规范为了提高全矿机电技术管理水平，规范供电系统图纸相关要求，提高供电可靠性，便于现场机电管理，特制订本规范。

第一条供电图绘制基本要求1、供电系统图纸的绘制、更新必须符合《煤矿安全规程》（2016版）、《煤矿安全生产标准化基本要求及评分办法》相关规定。

2、各供电系统图纸的绘制必须与现场实际相符。

第二条供电图绘制分类及修订、审批要求1、供电系统图分类：1)矿井高压供电系统总图：由机电信息部负责绘制，图中设备包含井下移动变电站及以上高压配电设备。

2)矿井低压供电系统总图：由机电信息部负责汇总，图中设备包含各采掘工作面移动变电站及以下低压配电设备。

3)变电站、变电所、机房供电系统图：由变电站、变电所、机房分管单位负责绘制，图中设备包含变电站、变电所、机房内所有高低压配电设备。

4)配电点供电系统图：由分管单位负责绘制，图中设备包含配电点所有配电设备。

2、供电系统图的修订：1)矿井高压供电系统总图应在高压供电系统发生变化后3天内更新系统图，并打印审批。

2)矿井低压供电系统总图应在工作面搬家回撤或配电点搬迁等较大变化后，各采掘工作面分管单位上报供电系统图后3天内更新系统图，并打印审批。

3)正常生产秩序情况下，供电系统总图每季度更新、审批1次。

4)变电站、变电所、机房、配电点等供电系统图在供电系统发生设备增减、供电线路发生变更等变化后，应在3天内更新系统图。

5)变电站、变电所、机房、配电点等供电系统图发生增减小水泵、负荷线路缩短等局部变化时，可手动在图纸上进行修改，但修改次数不得超过3处，超过3次后应重新打印图纸并履行审批手续。

6)各单位供电系统图纸重新修订后必须在生产之前将电子版图纸发机电信息部OA进行备案。

3、供电系统图审批：1)矿井高压供电系统总图、低压供电系统总图需有设计人员、制图人员、审核人员、机电信息部部长、机电副总工程师、总工程师签字审核。

2)变电站、变电所、机房等供电系统图需有设计人员、制图人员、审核人员、单位负责人、机电副总工程师签字审核。

新临江煤矿(水井湾矿井)供电设计(一）矿井电源设计矿井采用两回电源线路供电，一回、二回电源来自大竹木头变电站不同电源母线端，电压10kV ，供电距离2km ，采用一趟LGJ-3×70型架空线路输送至地面变电所。

（二）电源线路安全载流量及电压降校核 1、按经济电流密度选择电源线路截面全矿计算电流：）（A 17.699.01032.1078=⨯⨯=I14.6015.117.69===J I A n e2mm 来自大竹县木头变电站的不同母线段导线型号均采用LGJ-3×70。

2mm＜702mm ,满足供电要求，并留有余地。

式中：矿井最大有功负荷。

2、按长时允许负荷电流校验电缆截面线路LGJ-3×70允许载流量：环境温度为25℃时为275A （查表），考虑环境温度40℃时温度校正系数，则Ix=275×=（A ） Ix=＞I=3、电源线路压降校核供电线路LGJ-3×70/10kV 单位负荷矩时电压损失百分数：当cos ∮=时为%/(查表) 则电源线路电压降为：△U 1%=×2×%=%＜5% 式中：电源线路长取2km 。

来自大竹县木头变电站不同母线段两回电源线路电压降均符合要求。

（三）电力负荷1、矿井采用机械化采煤，投产时期即为最大负荷时期。

机电设备布置及使用情况统计详见表10-1。

设备总台数 47台 设备工作台数 36台 设备总容量 设备工作容量 有功负荷 无功负荷 视在功率 功率因数按补偿后功率因数达到约，则所需补偿电容容量为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=1cos 11cos 1202ϕϕP Q ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯--⨯=195.095.01182.082.012.1078Q =考虑到电容易的配置及矿井负荷的变化情况，变电所电容易室安装BFMR11-420-3W 型高压电容自动补偿装置2套，补偿无功功率420kvar 。

补偿后： 无功功率： 视在功率：功率因数：矿井投产时年耗电量：，吨煤电耗。

防止煤矿井下供电系统越级跳闸的技术管理发表时间：2019-09-10T09:02:46.030Z 来源：《基层建设》2019年第18期作者：冯志科[导读] 摘要：煤矿井下供电由于供电面积相对较小、各供电点之间距离较短的原因，导致传统的三段式电流速断保护定值无法整定、按照常规的整定计算方式在煤矿供电系统必然存在着“越级跳闸”问题，在井下发生高压短路故障时经常会越级到地面变电所（或开闭所）的入井线路间隔，造成矿井停电面积的扩大，因此“越级跳闸”是影响煤矿井下可靠供电的一个重要因素。

论文结合煤矿使用的几种防止“越级跳闸”方案进行比较，以不断完善煤矿井下供电神东煤炭集团寸草塔煤矿内蒙古鄂尔多斯市 017209 摘要：煤矿井下供电由于供电面积相对较小、各供电点之间距离较短的原因，导致传统的三段式电流速断保护定值无法整定、按照常规的整定计算方式在煤矿供电系统必然存在着“越级跳闸”问题，在井下发生高压短路故障时经常会越级到地面变电所（或开闭所）的入井线路间隔，造成矿井停电面积的扩大，因此“越级跳闸”是影响煤矿井下可靠供电的一个重要因素。

论文结合煤矿使用的几种防止“越级跳闸”方案进行比较，以不断完善煤矿井下供电的可靠性。

关键词：越级跳闸；可靠性；选择性；快速性在煤矿井下供电系统中，由于其运行环境较为恶劣、影响因素较多，供电事故时有发生，除了自然气象因素（如雷击、输电线路倒杆等）外，还存在配用电电气设备制造上的缺陷、选型设计和安装调试不当、检修质量不高、以及运行维护措施不到位等引起。

在煤矿井下供电系统中，除了需要结合井下供电负荷要求采取相应技术措施消除或减少供电事故发生外，还需要借助先进的测控保护技术措施和装备，尽可能在最短时间内将故障设备或线路从整个煤矿井下供电系统中有效切除，确保非故障性电气设备或线路部分能够高效稳定的运行，缩小事故影响范围，提高供电经济效益。

一、矿井电网存在“越级跳闸”的原因煤矿井下巷道狭窄，空气潮湿，在此环境下使用的电器设备、供电电缆和电缆接头容易发生漏电和短路事故。

煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029—2019）中华人民共和国应急管理部发布1 范围本标准规定了煤矿安全监控系统及检测仪器的装备、设计和安装、传感器设置、使用与维护、系统及联网信息处理、管理制度与技术资料等要求。

本标准适用于全国井工煤矿，包括生产、新建和改、扩建矿井。

2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

AQ6201 煤矿安全监控系统通用技术要求MT/T423 空气中甲烷校准气体技术条件3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1煤矿安全监控系统 coal mine safety monitoring system具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等，由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成的系统。

3.2传感器 transducer将被测物理量转换为电信号输出的装置。

3.3甲烷传感器 methane transducer连续监测矿井环境气体中及抽放管道内甲烷浓度的装置，一般具有显示及声光报警功能。

3.4风速传感器 air velocity transducer连续监测矿井通风巷道中风速大小的装置。

3.5风压传感器 wind pressure transducer连续监测矿井通风机、风门、密闭巷道、通风巷道等地点通风压力的装置。

3.6一氧化碳传感器 carbon monoxide transducer连续监测矿井中煤层自然发火及胶带输送机胶带等着火时产生的一氧化碳浓度的装置。

3.7温度传感器 temperature transducer连续监测矿井环境温度高低的装置。

2019年4月2019年第4期0引言煤矿企业在生产过程中所面临的最大的安全问题就是矿井在挖掘巷道过程中遇到的瓦斯超限问题，根据相关研究资料可知，突然停电、供电故障等原因造成的通风机停风是导致瓦斯浓度超限的主要诱因。

停电、停风导致瓦斯浓度超限从而引发瓦斯爆炸事故的情况时有发生，这无疑给国家的财产安全乃至工人们的人身安全造成了极大的威胁，给国家和人民造成了很大的财产损失。

所以，为了避免井下供电系统由于停电导致通风机停风现象的发生，就应当为通风机设备安装双电源，确保其可以持续供电，从而保障供电系统的有效运行。

将PLC （可编程逻辑控制器）系统和变频系统相结合，可实现对通风机的持续供电，降低事故发生的可能性。

当供电系统正常运行时，PLC 系统通过控制动作开关实现对不间断电源的充电，当充电饱和时进入浮充状态，当系统一回路突发停电故障时，利用PLC 系统切换至另一回路对主通风机进行供电，以确保矿井主通风机供电系统的可靠性。

1供电系统硬件1.1应急供电控制系统硬件在煤矿主要通风机房供电系统中设置两路电源，主通风机实际供电系统为独立的双回路供电，分别引自地面变电所不同母线，每一回路自成系统，一回路断电不影响另一回路供电。

控制系统为PLC 系统控制，若一回路断电则通过不间断电源切换至另一回路，保证主通风机不间断供电，这就形成了常规的通风机供电系统，主要保障煤矿主要通风机房的持续供风。

在常规的通风机供电系统发生停电故障时，则通过地面变电所柴油发电机发电，经升压变压器供电至主通风机房，以保证井下正常通风。

若期间发电机出现故障，则启动矿井大面积停电应急预案，以保证井下工人的生命安全。

登福康煤业主通风机运行电机为变频电机，通过低压配电柜及变频柜变频启动。

这样可以确保煤矿主要通风机房供电系统的稳定性，确保了通风机能持续供风，从而确保煤矿生产的安全有效运行[1]。

1.2应急电源硬件煤矿主要通风机房应急供电可靠性保障系统的最大优点在于，当常规的供电系统发生停电或其他故障时，便可以切换为应急电源系统进行供电。

第一编总则第一条为了保障煤矿安全生产和职工人身安全与健康，防止煤矿事故与职业病危害，根据《煤炭法》、《矿山安全法》《安全生产法》《职业病防治法》《煤矿安全监察条例》和《安全生产许可证条例》，制定本规程。

第二条在中华人民共和国领域内从事煤炭生产和煤矿建设活动，必须遵守本规程。

第三条煤炭生产实行安全生产许可证制度。

未取得安全生产许可证的，不得从事煤炭生产活动。

第四条从事煤炭生产与煤矿建设的企业（以下统称煤矿企业）必须遵守国家有关安全生产的法律、法规、规章、规程、标准和技术规范。

煤矿企业必须加强安全生产管理，建立健全各级负责人、各部门、各岗位安全生产与职业病危害防治责任制。

煤矿企业必须建立健全安全生产与职业病危害防治目标管理、投入、奖惩、技术措施审批、培训、办公会议制度，安全检查制度，事故隐患排查、治理、报告制度，事故报告与责任追究制度等。

煤矿企业必须建立各种设备、设施检查维修制度，定期进行检查维修，并做好记录。

煤矿必须制定本单位的作业规程和操作规程。

第五条煤矿企业必须设置专门机构负责煤矿安全生产与职业病危害防治管理工作，配备满足工作需要的人员及装备。

第六条煤矿建设项目的安全设施和职业病危害防护设施,必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。

第七条对作业场所和工作岗位存在的危险有害因素及防范措施事故应急措施、职业病危害及其后果、职业病危害防护措施等，煤矿企业应当履行告知义务，从业人员有权了解并提出建议。

第八条煤矿安全生产与职业病危害防治工作必须实行群众监督。

煤矿企业必须支持群众组织的监督活动，发挥群众的监督作用。

从业人员有权制止违章作业，拒绝违章指挥；当工作地点出现险情时，有权立即停止作业，撤到安全地点；当险情没有得到处理不能保证人身安全时，有权拒绝作业。

从业人员必须遵守煤矿安全生产规章制度、作业规程和操作规程，严禁违章指挥、违章作业。

第九条煤矿企业必须对从业人员进行安全教育和培训。

培训不合格的，不得上岗作业。

新版《煤矿安全规程》（总局令第87号）国家安全生产监督管理总局令第87号修订后的《煤矿安全规程》已经2019年12月22日国家安全生产监督管理总局第13次局长办公会议审议通过，现予公布，自2019年10月1日起施行。

原国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局20GG年11月3日公布的《煤矿安全规程》，国家安全生产监督管理总局20GG年10月25日公布的《关于修改<煤矿安全规程>第六十八条和第一百五十八条的决定》，20GG年4月22日公布的《关于修改<煤矿安全规程>第一百二十八条、第一百二十九条、第四百四十一条、第四百四十二条的决定》，20GG年1月21日公布的《关于修改<煤矿安全规程>部分条款的决定》，20GG年1月25日公布的《关于修改<煤矿安全规程>第二编第六章防治水部分条款的决定》同时废止。

局长杨焕宁2019年2月25日第一编总则第一条为保障煤矿安全生产和从业人员的人身安全与健康，防止煤矿事故与职业病危害，根据《煤炭法》《矿山安全法》《安全生产法》《职业病防治法》《煤矿安全监察条例》和《安全生产许可证条例》等，制定本规程。

第二条在中华人民共和国领域内从事煤炭生产和煤矿建设活动，必须遵守本规程。

第三条煤炭生产实行安全生产许可证新制度。

未取得安全生产许可证的，不得从事煤炭生产活动。

第四条从事煤炭生产与煤矿建设的企业(以下统称煤矿企业)必须遵守国家有关安全生产的法律、法规、规章、规程、标准和技术规范。

煤矿企业必须加强安全生产管理，建立健全各级负责人、各部门、各岗位安全生产与职业病危害防治责任制。

煤矿企业必须建立健全安全生产与职业病危害防治目标管理、投入、奖惩、技术措施审批、培训、办公会议新制度，安全检查新制度，事故隐患排查、治理、新报告新制度，事故新报告与责任追究新制度等。

煤矿企业必须建立各种设备、设施检查维修新制度，定期进行检查维修，并做好记录。

附 录 A （规范性附录）煤矿安全监控系统升级改造验收项目汇总表序号 检查项目项目类型一、合规性检查1 2 安标有效性-系统型号及生产单位 安标有效性-系统安标有效性否决项 否决项 否决项 符合项 符合项 符合项 符合项 符合项 符合项 符合项 符合项 3 安标有效性-纳入安标管理的产品安标有效性 安标有效性-系统的本安关联特性 技术文件完整性-单机设备合格证明文件 技术文件完整性-系统图纸 4 5 6 7 技术文件完整性-设计方案 8 技术文件完整性-综合报告9 组成设备合规性-现场系统组成设备的合规性 管理合规性-管理制度 10 11 管理合规性-系统帐卡及报表 二、运行有效性检查1 2 系统历史运行有效性 系统历史数据完整性 否决项 符合项 三、技术性能检查1 2 传输数字化 否决项 否决项 符合项 否决项 否决项 否决项 符合项 符合项 否决项 否决项 符合项 符合项 否决项 否决项 否决项 符合项抗电磁干扰能力 3 系统架构4 采掘面传感器的防护等级（IP65） 报警及断电控制-分级报警 报警及断电控制-异地断电 多网多系统融合5678 格式规范化9 自诊断及自评估-传感器设置自诊断 自诊断及自评估-传感器定期未标校提醒 瓦斯涌出及火灾等预测预警 应急联动10 11 12 13 14 15 16系统性能指标-巡检周期 系统性能指标-备用电源供电时间 系统性能指标-模拟量传输处理误差 加密存储— 6 —附录B1 适用范围本规范规定了适用范围，检测人员、设备要求，检测条件，检测准备要求，检测项目及方法，以《煤矿安全监控系统升级改造技术方案》确定的13项内容为重点。

本规范适用于全新安装的煤矿安全监控系统和改造后升级的煤矿安全监控系统的验收。

2 检测人员、设备要求2.1 人员要求2.1.1 素质要求应具备煤矿安全监测监控专业知识和煤矿安全生产基本知识，熟悉本次升级改造的技术内容及要求；具有检测检验工作经历，能够客观公正地开展检测工作。