大中型煤矿工业广场动力电缆敷设方案的改进

大中型煤矿工业广场

动力电缆敷设方案的改进

范亚飞

前言：电缆沟和电缆桥架是大型厂矿在设备安装、机房建设过程中必不可少的基础辅助设施，它们是枢纽和桥梁，各种线缆通过它们将供电系统、中心机房、终端设备有效相联，形成统一的整体，同时还对线缆起到保护作用，方便检修维修，避免拉、拽、刮、蹭发生，防止主干线缆因长期垂挂变型，使之长久地保持良好的机械性能。

一、问题的提出

白坪煤业公司是郑煤集团近年来兴建的首座大型现代化矿井，于2004年动工，2007年10月份建成投入试运行。矿区依山而建，分四个广场自上而下以阶梯式部置。

四平台工业广场处于整个矿区的最高处，部置有主强力胶带提升斜井口，还配套建有煤楼筛选转载系统、干法风选煤厂、三个全封闭式渣仓、两个全封闭煤仓、一个半封闭落地煤仓以及主压风机组、供水塔、四平台变电所、销煤磅房等重要设施。由于建筑物分部范围广，考虑到运输车辆及大型设备通过时的安全高度和动力电缆铺设的大跨度、悬挂垂度及美观性等因素，故在施工时采用开挖电缆沟的方式对动力电缆及控制电缆进行敷设。但是因开挖深度、宽度（1000×800mm）和盖板牢固程度都不够，加上四平台地表全部为红土层土

质松软，电缆沟在投入使用一年后，被积水浸泡车辆碾压发生变形坍塌、积水，最终导致电缆挤压受损“放炮”短路等故障的发生。由于电缆沟内煤泥於积严重，当出现电缆短路后无法快速准确的找到故障点进行故障排除，因此为了保证四平台原煤运输系统及供电系统的安全运行，对电缆敷设系统进行改造迫在眉睫。

二、问题的原因

鉴于以上问题的严重性和迫切性，2009年初由机电运输科组织技术攻关小组，对此问题进行现场查证，争取在最短时间内寻到找处理

问题的最佳方案。

经过仔细测量四平

台电缆沟长度，以及四平

台工业广场整体水平后，

发现电缆沟在6号拉渣皮

带下方（图1标注“××

×”处）由于地势低洼，

雨水、雪融水和降尘水都

积存在此处，电缆沟基础

被浸泡后变软。同时此处

又是铲车、拉煤车等重型车辆必经之处，反复的碾压造成电缆沟变形坍塌，断裂的水泥预制盖板将电缆挤压在钢制电缆钩上（施工方用40×40×4mm的角钢加工成），外绝缘层被破坏，芯线外层铠装护套

变形锈蚀、自身绝缘层也挤压破损，最终导致供往煤楼配电室和风选车间的低压动力电缆发生“放炮”短路故障。

供往主斜井的高低压动力电缆在通过销煤公路下方时，用6寸钢管做保护套（高低压双回路供电电缆各专用一根钢管），由于公路两侧没有路基石做标识、保护，造成部分重载车辆在通过时车轮直接碾压在电缆出钢管口处（图1标注“×”处），挤破电缆外绝缘层，致使芯线外层铠装护套变形锈蚀、本身绝缘层也挤压破损，最终导致低压动力电缆发生“放炮”短路故障。

三、方案的制订

针对以上问题发生的原因，经过技术功关小组认真讨论后，制定出两套解决问题的方案，进行对比认证，以选择出最优方案。

方案一：重新开挖电缆沟

在现有电缆沟的位置上重新开挖电缆沟，深1.7米宽1.2米，电缆沟两侧墙壁用砖砌成厚0.36米（保证足够的抗压强度），电缆沟底

部开挖出4-7度的坡度（从东向西，

图1中从左到右的方向）并全部硬

化并与排水系统相连，使积水能够

迅速排出，保证电缆沟内的干燥。

电缆沟盖板用钢筋混凝土浇注（长

1.5米宽1米厚0.3米，采用加强筋

保证强度），重车正常通行处铺设用

工字钢排焊后加工成的盖板铺设。

电缆沟内的电缆分别在两侧用塑料电缆沟固定悬挂，10KV高压电缆在左，380V低压动力电缆及控制、信号等电缆在右。

方案二：采用立交桥式架空桥架

借鉴立交桥的设计思路，沿现有的电缆沟走向，用钢材焊接成立交桥式电缆架，将电缆从电缆沟拉出来重新敷设在电缆架上，形成电缆桥上走、车从桥下行的部局，既保证电缆的安全使用、又不影响运输车辆的正常通行，还方便线路巡检及维护。

施工方案制定出来后，经过攻关小组成员仔细论证方案的可行性后发现：按照方第一套方案施工，地面虽然看不到电缆，不用考虑车辆通过性及美观性，但是存在土建工程量大，需要外请专业土建施工队伍，改造投入费用高，施工时宜受天气制约、工期长等不利因素；而按照第二套方案施工时，由于取材方便、加工容易、工期短、节约改造投入费用、维护方便等优点，故可在改造中优先考虑。

四、方案的实施

将两种施工方案及对比结果上报公司，经公司领导批准后，采用第二套方案对四平台电缆沟进行改造。

在现场施工过程中考虑到电缆重量及桥架高度、抗风阻性、稳固性、车辆通过高度等因素，决定采用6寸钢管做桥架支柱，非车辆通过处高度3米，销煤公路处高度6米，每两根支架间相距5米。在桥架通过销煤公路上方处，由于跨度达到15米（考虑到车辆的安全通

过，销煤公路中间不能立支撑柱），故使用龙门架焊接方式以保证足够的支撑强度（如图3所示）。

支撑立柱加工方法如图4所示，每两根支撑立柱间隔用两根100mm的槽钢搭接，槽钢中每隔1.5米用50×50×5mm的角钢进行加固成梯子形，在两根槽钢中间再用3mm厚花纹钢板铺底。花纹板上每隔1米割3个均匀的小孔，以方便雨雪积水流出。电缆拉出重新敷设好后，利用废旧皮带割成与电缆桥架相同宽度，嵌入槽钢内对电缆进行遮盖防护。并在一侧槽钢上沿焊接0.5米高的护栏，保证巡检人员安全。

在施工过程中应注意：电缆桥架不宜安装在热力管道的上方及下方，否则应采取隔热措施。电缆在墙壁上垂直敷设时，电缆的上端及每隔1．50～2m处进行固定。在进出电缆桥架及电缆进墙孔处，必须做好保护措施。

经过一个月的紧张施工，在矿领导和机电运输科的大力支持下，四平台架空电缆桥架改造工程于2009年6月底全部完成。投入使用半年以来，再没发生过因电缆受损而影响生产的故障，彻底解决了威胁着四平台设备安全运行的隐患。

五、结论

通过成功的对我公司四平台工业广场电缆敷设系统改造，得出以下观点：

在大型厂矿基建施工过程中，不能单纯的、盲目的依赖设计图纸闭门造车，必须充分考虑到各种配套设施投入使用后的实际情况，然后再决定切合施工现场的最佳方案，减少各种不安全隐患，减少设备试运行期间的改造工程量，最终达到节约费用、保障安全运行目的。

本次设计改造的成功实施可以为其他在建厂矿提供较好的经验借鉴。

六、附现场效果图