煤矿井下供电设计指导书(综采篇)
煤矿井下供电设计指导书(综采篇)
煤矿井下供电设计指导书（综采篇）引文：本指导书主要依据GB50417-2007《煤矿井下供配电设计规范》中相关内容进行编制，严格执行《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计规范》、《煤矿井下供电设计技术规定》中的有关规定。
第一章井下综采供电设计概述1、根据地质资料、巷口平面图以及采煤工艺，确定巷道及其设备布置，采煤方法，主要运输设备。
2、根据通风系统的要求，为确保工作面回采过程中通风系统的稳定，选择合适的通风方式，以及局扇通风设备。
3、根据工作面位置确定电源的取向，以及电压等级的确定。
表3 煤矿常用的电压等级及用途4、根据地质部门提供的水文资料，选择排水设备。
第二章 井下电力负荷统计及计算我矿工作面均为高产高效工作面，根据工作面基本参数，结合综采配套设备重新定型，电力负荷计算应符合下列规定：1、能够较精确计算出电动机功率的用电设备，直接取其计算功率；2、其他设备，一般采用需要系数法计算。
S=cos d K Pe φ⋅∑式中：S —工作面的电力负荷视在功率（kVA ） ∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KWKd —需用系数 Kd =r Klo Ktηη⋅⋅ Klo —同时系数。
该工作组在最大负荷时，工作着的用电设备容量与该组用电设备总容量之比称为同时系数Kt —负荷系数。
该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备实际所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取0.74rη—线路供电效率。
线路末端功率与始端功率之比，一般为0.95～0.98。
η—用电设备在实际运行功率时的效率,取0.9cos Φ—加权平均功率因数,取0.85第三章 变压器的选型变压器是供电系统中的主要电气设备，对供电的可靠性、安全性和经济性有着重要意义，如果变压器容量选择得过大，不仅使设备投资费用增加，而且变压器的空载损耗也将过大，促使供电系统中的功率因数值减小；如果变压器容量选择得过小，在长期过负荷运行情况下，铜损将增大，使线圈过热而加速老化，缩短变压器寿命，既不安全也不经济。
综采工作面供电设计
综采面供电设计说明一、电源及负荷综采面电源取自井下中央变电所9101高压开关柜，MYPTJ-3×185+1×95/10KV矿用移动屏蔽监视型橡套软电缆4500米沿胶运大巷到设备列车移变。
综采面用电设备负荷统计表二、工作面配电点与移动式变电站位置向回采工作面供电的移动式变电站安装在进风顺槽设备列车上，距工作面200米左右，通过滑动电缆向各设备供电。
三、供电系统采用单电源移动式变电站供电，配电点到各用电设备采用副射式供电。
四、变压器选型校验㈠校验向采煤机、运输机供电的3300V移动式变电站供电的3300V移动式变电站型号为：KBSGZY-4000/10/3.3（盐城）移变视在容量计算为:对于综采面：COSφPj=0.7需用系数 KX =0.4+0.6∑e PPα Pα为最大电机功率数所以：K X =0.4+0.6×1162210001162≈⨯+0.6 S B =PjeXCOS P Kφ∑=()0.62100011620.7⨯⨯+≈2710 KVA <4000 KVA选用KBSGZY-4000/10型矿用隔爆移动式变电站一台，其额定容量S N.T =4000KVA ；额定电压为10/3.3KV ，满足要求。
㈡ 校验向泵站、转载机、破碎机供电的1140V 移动式变电站泵站、转载机、破碎机供电的1140V 移动式变电站为： KBSGZY- 2500/10/1.14（盐城） 移变视在容量计算为: 对于综采面：COS φPj =0.7需用系数 K X =0.4+0.6∑eP Pα P α为最大电机功率数所以：K X =0.4+0.6×37543153160237543≈⨯+⨯+⨯+⨯0.49 S B =KVA KVA COS P K Pje X 250017517.0250249.0<≈⨯=∑φ选用KBSGZY- 2500/10型矿用隔爆移动式变电站一台，其额定容量S N.T =2500KVA ；额定电压为10/1.2KV ，满足要求。
131101综采工作面供电设计说明书
131101综采工作面供电设计说明书一、电源及负荷131101综采工作面电源取自井下中央变电所3#高压开关柜，MYPTJ-3*50+3*25/3+JS 3000米矿用移动屏蔽监视型橡套电缆沿主运大巷到131101回风顺槽设备列车移动变电站。
综采工作面用电设备负荷统计表如下二、工作面配电点与移动变电站位置向回采工作面供电的移动变电站安装在回风顺槽设备列车上，距工作面150米左右，通过滑动电缆向各设备供电。
三、供电系统131101综采工作面供电系统如下图所示，采用单电源移动式变电站供电，配电点到设备采用辐射式供电。
四、变压器的选型校验1、校验向采煤机供电的移动变电站采煤机供电的1140V移动变电站型号为：KBSGZY2-T-1000/10移变视在容量计算为：对于综采工作面：cos∮pj=0.85需用系数:k x=0.51 Pa为电动机总功率：391KWS B=K X∑P e/ cos∮pj=0.51*391/0.85=234.6KV A＜1000KV A选用KBSGZY2-T-1000/10型矿用隔爆移动式变电站一台，其额定容量：SN.T=1000KV A额定电压：10/1.2KV满足要求。
2、校验向刮板输送机、泵站、转载机、破碎机供电的1140移动式变电站移动式变电站型号为：KBSGZY2-T-1000/10移变视在容量计算为：对于综采面：cos∮pj=0.85需用系数：K X=0.4+0.6Pa/∑P ePa为最大电动机功率数所以：K X=0.4+0.6*200/200+220+132+110+150≈0.54S B=K X∑P e/ cos∮pj=0.54*812/0.85≈515KV A＜1000KV A选用KBSGZY2-T-1000/10型矿用隔爆移动式变电站一台，其额定容量：SN.T=1000KV A额定电压：10/1.2KV满足要求。
综采用二台KBSGZY2-T-1000/10型矿用隔爆移动式变电站，合格。
铁岭市韫达煤矿某综采工作面供电设计说明书
铁岭市韫达煤矿203综合机械化采煤工作面供电设计说明书目录前言 (5)第一章矿井概况 (6)第一节矿井自然概况 (6)第二节矿井生产概况 (7)第三节203工作面概况 (8)第四节供电电源 (8)第二章203综采工作面供电系统拟定 (9)第一节供电电源系统拟定 (9)第二节瓦斯监测与通讯系统拟定 (11)第三章移动变电站、高压低开关选择 (13)第一节203综采工作面负荷统计 (13)第二节工作面变压电站负荷统计及负荷分配率计算 (14)第四章供电系统高低压电缆选择计算 (16)第一节供电系统中各段电缆截面信号选择 (16)第二节系统中主要线路的电缆载流量、电压损失校验 (18)第五章短路点选择与短路电流计算 (26)第一节短路点的选择 (26)第二节各短路点短路阻抗、短路电流计算 (27)第三节三相短路电流、短路容量、热稳定及动稳定校验 30 第六章高、低压电气设备的继电保护整定 (32)第一节地面高压开关继电保护整定 (32)第二节井下高压开关继电保护整定 (34)第三节低压开关继电保护整定 (36)第四节高低压开关灵敏度校验 (38)第七章安装技术要求 (41)第一节安装质量和要求 (41)第二节继电保护整定要求 (42)附表一各台高压开关继电保护整定表 (43)附表二各主要段电缆选择一览表 (44)附表三馈电开关继电保护整定值表 (44)附表四各台磁力起动器整定值表 (45)附表五203综采工作面机电设备清册 (46)附图1、203综采工作面供电系统图2、203综采工作面机电设备布置图3、203综采工作面硐室机电设备布置（图一）4、203综采工作面硐室机电设备布置（图二）5、203综采工作面硐室电气设备接线图6、203综采工作面运输系统图7、韫达煤矿地面变电所供电系统改造图8、韫达煤矿中央变电所改造系统图前言为提高矿井生产能力和矿井机械化水平，我矿决定在井下203工作面安装一套综合机械化采煤设备，为适应综采工作面的供电要求，根据“安全、可靠、经济、合理”的供电设计原则，对203综采工作面供电系统设计如下。
煤矿综采工作面供电设计说明
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。
煤矿综采工作面供电设计说明
附件2:***矿综采工作面供电设计（一）综采工作面主要条件该工作面属于3#煤层一盘区，平均煤层厚度5m，工作面长度225m,走向长度为2000m，平均倾角3-5度，采用一次采全高采煤工艺，可采最高煤层厚度5.5m，工作面采用三进两回布置方式。
矿井井下高压采用10KV供电，由西翼盘区变电所负责向该综采工作面供电，西翼盘区变电所双回10KV电源来自地面***110KV站815、816号盘，变电所高压设备采用BGp9L-10型高压隔爆开关，保护选用上海山源ZBT——11综合保护，盘区变电所距综采工作面皮带机头200m。
（二）设备选用1、工作面设备采煤机选用德国艾柯夫公司生产的SL500型采煤机，其额定功率1815KW，其中两台截割主电动机功率为750KW,额定电压为3300V；两台牵引电机功率为90KW,额定电压为460V;调高泵电机电压1000V，功率35KW，破碎机功率100KW，额定电压为3300V。
两台主电动机同时起动。
工作面刮板输送机采用山西煤机厂制造的SGZ1000-Z×700型输送机，机头及机尾都采用额定功率为350/700KW的双速电机，额定电压为3300V。
2、顺槽设备1）破碎机：采用山西煤机厂制造PCM-315型破碎机，其额定功率315KW,额定电压1140V。
2）转载机：采用山西煤机厂制造SZZ1200/315型转载机。
其额定功率315KW,额定电压1140V。
3）顺槽带式输送机：采用**集团机电总厂生产的SSJ-140/250/3*400型输送机（1部），驱动电机额定功率3×400KW,循环油泵电机额定功率3×18.5KW,冷却风扇电机额定功率3×5.5KV,抱闸油泵电机额定功率2×4KW,额定电压均为1140V，自动涨紧油泵电机额定功率12KW，卷带电机额定功率15KW,电压1140V。
皮带机采用CST启动方式。
4）乳化液泵站：三泵二箱，乳化液泵采用无锡威顺生产的BRW400/31.5型液泵，其额定功率250KW,额定电压1140V。
5105综采工作面供电设计说明书
5105综采工作面供电设计说明书（一）综采工作面主要条件该工作面属于5-1煤层，平均煤层厚度1.63m，工作面长度200m,走向长度为1625m，平均倾角1-3度，采用一次采全高采煤工艺。
矿井井下高压采用10KV供电，井下中央变电所高压设备采用KYGC型高压开关柜，PA150微机综合保护装置；井下中央变电所负责向综采移动变电站供电。
井下中央变电所距5105运输顺槽皮带机头供电距离650m。
（二）设备选用1、工作面设备采煤机选用江苏鸡煤有限公司生产的MG2×200/910-WD型采煤机，其额定功率910KW，其中4台截割主电动机功率为200KW,额定电压为1140V；两台牵引电机功率为45KW,额定电压为380V;调高泵电机电压1140V，功率20KW。
工作面刮板输送机选用宁夏天地奔牛有限责任公司制造的SGZ764/500型输送机，机头及机尾都采用额定功率为125/250KW的双速电机，额定电压为1140V。
2、顺槽设备1）转载机：采用宁夏天地奔牛有限责任公司制造的SZZ730/110型转载机。
其额定功率110KW,额定电压660V。
2）顺槽带式输送机：采用安徽攀登重工股份有限公司制造的DSJ100/63/2×160型输送机，驱动电机额定功率2×160 KW,,额定电压660V。
3）乳化液泵站：两泵一箱，乳化液泵采用南京六合煤矿机械有限公司生产的BRW400/31.5型液泵，其额定功率250KW,额定电压660V。
4）喷雾泵：南京六合煤矿机械有限公司生产的BPW250/6.3型（2台），其额定功率45KW,额定电压660V/1140V。
5）回柱绞车：安徽恒泰矿山机械公司生产的JH-20/22型（2台），其额定功率22KW,额定电压1140V。
2、其它设备1）采区配备两套QJZ9215-1800 /666（1140）/8组合开关和一套QJZ-4×315/660（1140）组合开关。
综采工作面供电设计项目计划书
综采工作面供电设计项目计划书综采工作面供电设计计划书一、设备选型1采煤机的选择1）采煤机选型原则（1）适合特定的煤层地质条件，并且采煤机采高、截深、牵引速度等参数选取合理，有较大的适用范围。
（2）满足工作面开采生产能力要求，采煤机实际生产能力要大于工作面设计生产能力10%～20%。
（3）与液压支架和刮板输送机相匹配。
影响采煤机选型的主要因素是煤层的力学特性，厚度和倾角，工作面生产能力。
2）采煤机性能参数的确定（1）采高的选择采煤机的采高应与煤层厚度的变化范围相适应，15号煤层厚度为1.75～2.88m，平均厚度2.5m，确定采煤机的最大采高为3.0m，最小采高为1.5m。
（2）滚筒直径的确定双滚筒采煤机的滚筒直径以大于工作面最大采高的0.5倍为宜。
15号煤层最大采高为3.0m，所以双滚筒采煤机的滚筒直径大于或等于1.5m即可满足使用要求，根据采煤机滚筒直径系列，取滚筒直径D=1.6m。
（3）截深的确定截深的选取与煤层厚度，煤层软硬，顶板岩性以及支架移架步距，综合考虑取采煤机的截深，目前国内普遍采用的截深为600～800mm ，考虑到本矿井设计生产能力及管理水平，设计选用采煤机截深为600mm 。
（4）工作面日循环数工作面日循环数按正规循环确定，工作面三班生产，一班准备，每班两个循环，每日为6个循环。
N=6。
（5）工作面长度的确定 L ＝Q r /( K l HBγCn) 式中：Qr ——工作面日产量，15号煤层采掘工作面年产量为450kt/a ，按330d 计算，Qr ＝1363t ；K l ——工作面正规循环率，K ＝0.85； n ——日循环数，n ＝6；H ——工作面煤层厚度，H ＝2.5m ；B ——循环进尺，B ＝0.6m ；γ——煤的容重，γ＝1.53t/ m 3； C ——工作面回采率，C ＝95%。
L=1363/0.85*2.5*0.6*1.53*0.95*6=122 取L=120m 。
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根据实际生产需要,选用 1 台移动变压器,容量大于等于 S。
(2) 代刮板机、转载机、破碎机、泵站移变
Klo= P
Pz
Kt 取 0.74
Kd= Klo 0.74
0.95 0.9
∑Pz 为所代设备的总功率 ∑P 为所代设备的同时工作的最大功率
S = 转液破
Kd P 0.85
≤Sb
根据实际生产需要,实际选 1 台移动变压器，容量大于等于 S 。 转液破Fra bibliotek(3)代皮带机移变
由于皮带机为单台电机,故 Klo =1
Kd=
1 0.74 0.95 0.9
=0.87
∑P 为皮带总功率，KW
S= 0.87 P
0.85
≤Sb
根据实际生产需要,选用 1 台移动变压器,容量大于等于 S。
2、660V 负荷变压器的选择
(1)代头、尾巷顺槽绞车、水泵移变
Klo=
p1 p2
煤矿井下供电设计指导书
（综采篇）
引文：本指导书主要依据 GB50417-2007《煤矿井下供配电设计
规范》中相关内容进行编制，严格执行《煤矿安全规程》、《煤炭工业
设计规范》、《煤矿井下供电设计技术规定》中的有关规定。
第一章 井下综采供电设计概述
1、根据地质资料、巷口平面图以及采煤工艺，确定巷道及其设
择风机干变。
Kd=0.87 ∑P 为风机总功率，KW
S= 0.87 P
0.85
≤Sb
根据实际生产需要,实际选 1 台干式变压器，容量大于等于 S。
第四章 高压电缆的选型
向综采工作面移动变电站供电的 6kV 或 10kV 高压电缆，应选择
矿用监视型高压橡套屏蔽电缆。其主芯线截面的确定，通常按经济电
备布置，采煤方法，主要运输设备。
2、根据通风系统的要求，为确保工作面回采过程中通风系统的
稳定，选择合适的通风方式，以及局扇通风设备。
3、根据工作面位置确定电源的取向，以及电压等级的确定。
表 3 煤矿常用的电压等级及用途
电压（kV） 110 35 10 6 3.3 1.14 0.66 0.127 0.036 0.25 0.55
我矿工作面均为高产高效工作面，根据工作面基本参数，结合综
采配套设备重新定型，电力负荷计算应符合下列规定：
1、能够较精确计算出电动机功率的用电设备，直接取其计算功率；
表 1 工作面负荷统计
序
采区内设备配置
电动机技术参数 设备 计算负荷
号 设备名称 电机型号 Pe(kW) Ue(V) 台数
(KW)
2、其他设备，一般采用需要系数法计算。
S=
K
d Pe
cos
式中：S—工作面的电力负荷视在功率（kVA）
∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW
Kd—需用系数
Kd
=
Klo r
Kt
Klo—同时系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设
备容量与该组用电设备总容量之比称为同时系数
Kt—负荷系数。该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备
实际所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取 0.74 r —线路供电效率。线路末端功率与始端功率之比，一般
为 0.95～0.98。 —用电设备在实际运行功率时的效率,取 0.9
cosΦ—加权平均功率因数,取 0.85
第三章 变压器的选型
变压器是供电系统中的主要电气设备，对供电的可靠性、安全性
的重要组成部分，必须予以重视。我矿根据多年来的实践经验，整合
了一套计算方法，供有关单位及技术人员参考。
一、根据变压器二次侧实际工作负荷容量来计算
Sb=
Kd cos
Pe
可知
式中:Sb —变压器计算容量,KVA
∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW
Kd—需用系数
Kd
=
Klo Kt r
Klo—同时系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设备容
量与该组用电设备总容量之比称为同时系数
Kt—负荷系数。该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备实际
所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取
0.74 r —线路供电效率。线路末端功率与始端功率之比，一般为
0.95～0.98。 —用电设备在实际运行功率时的效率,取 0.9
和经济性有着重要意义，如果变压器容量选择得过大，不仅使设备投
资费用增加，而且变压器的空载损耗也将过大，促使供电系统中的功
率因数值减小；如果变压器容量选择得过小，在长期过负荷运行情况
下，铜损将增大，使线圈过热而加速老化，缩短变压器寿命，既不安
全也不经济。因此，正确的计算负荷和选用变压器是井下供电设计中
Kt=0.74
Kd=
Klo 0.74 0.95 0.9
p1 为头尾巷干线电缆同时工作设备的最大负荷功率，KW
p2 为头尾巷干线电缆所有设备总负荷功率，KW
S = Kd p2 ≤Sb
0.85
根据实际生产需要,实际选 1 台型移动变压器，容量大于等于 S。
(3)风机变压器的选择
根据通风条件，决定是否采用通风设备，如果需要则按下式选
LZ －电缆长度(m) (二)电缆截面及型号的确定及校验
(1)、按持续允许电流选择电缆截面
由于运行中电缆的电流超过长期允许电流时，电缆芯线的电阻产
生的热量就会超过允许值，加速绝缘老化，从而造成漏电或短路事故。
矿用橡套电缆的长时允许电流见表 2。通常电缆允许电流是以环境温
cosΦ—加权平均功率因数,取 0.85
二、根据工作面所有电气设备的参数，进行变压器选择
1、1140V 负荷变压器的选择
(1) 代机组变压器
由于机组单台启动,故 Klo =1 Kt=0.74 Kd= 1 0.74 =0.87
0.95 0.9
∑P 采为机组总功率，KW
S= 0.87 P
0.85
≤Sb
应用范围 矿井地面变电所受电电压 矿井地面变电所受电电压 井上、下高压电机及配电电压 井上、下高压电机及配电电压 井下综合机械化采区动力 井下综合机械化采区动力
井下低压动力 井下照明及手持式煤电钻 井下设备控制及局部照明
直流架线电机车 直流架线电机车
4、根据地质部门提供的水文资料，选择排水设备。
第二章 井下电力负荷统计及计算
流密度初选，按长时允许符合电流校验，按允许电压损失校验，按电
缆线路电源端最大三相短路电流校验热稳定性。
(一)电缆长度的确定
根据设备布置图和电缆长度确定公式要求，现将各段电缆长度计
算如下：
LZ a L x
式中： Lx －巷道实际长度(m)，
a －电缆敷设时对橡套电缆要求的系数，一般取 1.1，铠装
电缆要求系数为 1.05。