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前言按照课程设计需要，收集山西晋煤集团长治仙泉煤业有限公司采区供电设计所需的原始资料，并根据采区的实际情况进行采区供电设计。本设计是以山西晋煤集团长治仙泉煤业15号煤层井下采区供电为对象，在遵照《煤矿安全规程》、《矿山供电》、《煤矿井下供电设计指导》的前提下进行的，根据新采区的实际情况，在老师指导下，并查阅了有关设计资料、规程、规定、规范，对采区所需设备的型号及供电线路等进行设计计算。设计时充分考虑到技术经济的合理，安全的可靠，采用新技术、新产品，积极采取相应措施减少电能损耗，提高生产效率。一、矿井概述一、煤层山西晋煤集团长治仙泉煤业有限公司井田内含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。含煤地层总厚160.00m，含煤9层，可采煤层2层，即3、15号煤层，煤层总厚11.15m，可采含煤系数6.97%，3、15号煤层均为赋煤区稳定可采煤层。本设计以15号煤层为主。15号煤层为黑色—灰黑色，半亮—光亮型煤，似金属光泽，条带状结构，粒状、阶梯状断口为主，贝壳状次之。条痕为灰黑色，裂隙较发育，常见黄铁矿充填。二、电源条件矿井进行资源整合后，主井场地利用仙泉煤矿现有工业场地。在矿井周围有韩店110kV变电站，站内现有2台110/35/10.5kV40MVA主变压器，与本矿距离6km，位于矿井西部；西故县35kV变电站，站内装备2台35/10.5kV20MVA变压器，与本矿距离5km，位于矿井北部；八义110kV变电站，站内现有2台110/35/10.5kV40MVA主变压器，与本矿距离15km，位于矿井西南方向；四家池110kV变电站，站内现有2台110/35/10.5kV31.5MVA主变压器，与本矿距离20km，位于矿井东部。三、采煤方法的选择15号煤层位于太原组下段上部，K2灰岩为其直接顶板或老顶，煤层厚度3.70-7.15m，平均5.22m。15号煤层在井田东部、东南部被剥蚀，为赋煤区稳定可采煤层。煤层结构简单—复杂，含1-4层夹矸。煤层顶板岩性一般为石灰岩，局部为泥岩；底板岩性为铝土泥岩、砂质泥岩、泥岩。设计根据15号煤层赋存条件及开采技术条件，为了进一步提高采区回采率、加大回采面的通风能力，设计推荐采用大采高一次采全高长壁综合采煤法。四、采区供电设计供电系统的拟定拟定采区供电系统，就是确定变电所内高、低压开关和输电线路及控制开关的数量。在拟定供电系统时，应考虑以下原则：(1)在保证供电安全可靠的前提下，力求所用的开关、起动器和电缆等设备最少；(2)原则上一台起动器只控制一台低压设备；一台高压配电箱只控制一个变压器。当高压配电箱或低压起动器三台及以上时，应设置进线开关；采区为双电源供电时，应设置两台进线高压配电箱。(3)当采区变电所的动力变压器多于一台时，应合理分配变压器的负荷，原则上一台变压器负担一个工作面的用电设备；且变压器最好不并联运行；(4)由工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式供电，上山及顺槽的输送机宜采用干线式供电；供电线路应走最短的路线，但应注意回采工作面（机采除外）、轨道上下山等处不应敷设电缆，溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆，并尽量避免回头供电；(5)大容量设备的起动器应靠近配电点的进线端，以减小起动器间电缆的截面；(6)低瓦斯矿井掘进工作面的局部通风机，可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电，或采用掘进与采煤工作面分开供电；(7)瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井中，掘进工作面的局部通风机都应实行三专(专用变压器、专用开关、专用线路)供电；(8)局部通风机与掘进工作面的电气设备，必须装有风电闭锁装置。瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井中的所有掘进工作面应装设两闭锁(风电闭锁、瓦斯电闭锁)设施。因此，在掘进工作面的供电线路上应设一台闭锁用的磁力起动器，或专用的风电闭锁装置。(9)局部通风机无论在工作或交接班时，都不准停风。因此要在专用变压器与采区变电所内其他任意一台变压器之间加设联络开关。平时断开，在试验局部通风机线路的漏电保护时，合上联络开关，以防局部通风机停电；(10)采区变电所、上山绞车房、装车站及综采工作面应设照明灯。当供电系统有多种可行方案时应经过技术经济比较后择优选择。设计根据15号煤层赋存条件及开采技术条件，为了进一步提高采区回采率、加大回采面的通风能力，设计推荐采用大采高一次采全高长壁综采采煤法。四、一采区具体方案1510工作面：1510工作面位于东北翼一采区，工作面走向长度1543.2米。工作面长为150米，采煤方式根据15号煤层赋存条件及开采技术条件，设计采用大采高一次采全高长壁综采采煤法。用放顶煤一次采全高方式。根据设备配套，中间架采用ZY9000/35/60型液压支架，两端头支护采用ZTFZ9000/35/60型端头液压支架，,和CZY8000/24/52型超前液压支架。运输设备：工作面前后各安装一部SGZ-764/400中双链刮板运输机。皮带顺槽分别安装SZZ-764/132型转载机、PCM110型破碎机、SJJ800/2*40皮带机各一部。经采区9号皮带机运出。采煤设备：在工作面安装一台MG-500/1200型电牵引双滚筒采煤机，采煤工作面液压系统：由一台BRW315/31.5-132KW乳化泵供给，喷雾洒水灭尘系统，由两台WPZ320/6.3-45KW喷雾泵供给。掘进工作面：在工作面安装一台EBJ—120TP型掘进机，一台湿式除尘器SCF-6，在掘进巷道口新鲜风流中安装一台局部扇风机FBD-NO8/2×45。工作面采煤、主运输、液压供给设备均采用移动变电站供电方式，由采区变电所引入，电压等级为6KV/1140V。辅助运输、排水等系统均采用660V供电方式由采区4#变电所引入。低压控制设备均采用真空组合式电磁启动器和真空额定电流大小不等的磁力启动器与真空馈电开关配合，实现对各负载的控制和继电保护。二、负荷统计1、负荷统计表1）、1140V系统：用电设备名称型号台数电动机额定功率/kw额定电压/KV总功率/KW综采面MG500/1200-WD双滚筒采煤机112001.141200SGZ764/400可弯曲刮板输送机12*2001.14400SZZ-764/132型刮板转载机11321.14132PCM110型破碎机11101.14110BRW315/31.5乳化液泵站11321.14132通信照明若干1.20.1271.2小计51975.22）、660V系统（1）运输平巷用电设备名称型号台数电动机额定功额定电总功率/kw压/KV率/KW运输平巷DSJ1000/2*125可伸缩胶带输送机22*1250.66250WPZ320/6.3喷雾泵站2450.6645IS65-50-160小水泵25.50.665.5JH2-14回柱绞车218.50.6618.5MYZ-150注水钻2150.6615JD-11.4调度绞车111.40.6611.4WG-24阻化剂喷射泵22.20.662.2通信照明若干1.20.1271.2小计13348.8（2）掘进工作面用电设备名称型号台数电动机额定功/kw额定电/KV总功/KW单掘进工作面掘进机EBJ—120TP11760.66176风镐G1020.80.660.8胶带输送机SSJ800/2×4012*400.6680局部扇风机FBD-NO8/2×4522*450.6690探水钻机MYZ—2002150.6615锚杆锚索打眼安装机MQT-85C322.30.662.3帮锚杆打眼安装机MQTB-55/1.7C22.30.662.3湿式除尘器SCF-6218.50.6618.5通信照明若干1.20.1271.2小计12386.1（3）大巷掘进面用电设备名称型号台数电动机额定功率/kw额定电压/KV总功率/KW大巷掘进工作面掘进机EBJ—120TP11760.66176煤巷钻装锚机组CZM-218φ361750.6675风镐G1020.80.660.8胶带输送机SSJ800/2×4012*400.6680MQT-85C3锚杆锚索打眼安装机22.30.662.3MQTB-55/1.7帮锚杆打眼安装机22.30.662.3混凝土搅拌机安－Ⅳ15.50.665.5混凝土喷射机HPC－V15.50.665.5局部扇风机FBD-NO8/222*450.6690×45小水泵IS65-50-160220.662湿式除尘器SCF-6218.50.6618.5探水钻机MYZ—2002150.6615通信照明若干1.20.1271.2小计20476.1三、变压器选择：如上表统计，可以将采区负荷进行分组，分别选取变压器，根据实际情况将工作面负荷进行分组1、综采工作面：ΣP=1200+2*200+132+132+110+1.2=1975.2KW=0.4+0.6×=0.4+0.6×=0.76查附表1得=0.7，则有===2144.5KV∙A选取KBSGZY-2500隔爆型移动变电站1台，额定容量=2500KV∙A额定电压10/1.14KV2、平巷：ΣP=250+45+5.5+18.5+15+11.4+2.2+1.2=348.8KW差附表1得，=0.7，=0.7===348.8KV∙A选取KBSGZY-400/6，隔爆型移动变电站1台，额定容量=400KV∙A额定电压6/0.66KV3、掘进工作面：ΣP=176+0.8+80+15+2.3+2.3+18.5+1.2=296.1KW查附表1得=0.4，=0.7则有===169.2KV∙A选取KBSGZY-200/6，隔爆型移动变电站2台，额定容量=200KV∙A额定电压6/0.66KV4、大巷掘进面：ΣP=176+75+0.8+80+5.5+5.5+5.5+2+18.5+2+15+1.2=386.1KW查附表1得=0.4，=0.7则有===220.63KV∙A选取KBSGZY-250/6隔爆型移动变电站1台，额定容量=250KV∙A,额定电压6/0.66KV5、局部通风机：有两个掘进工作面，一个大巷掘进面，则需要三个通风机：ΣP=90+90+90=270KW查附表1可得=0.85，=0.85则有===270KV∙A选取KBSGZY-315/6隔爆型移动变电站1台，额定容量=315KV∙A额定电压6/0.66KV根据计算结果选择:选择KSGZY-2500/10/1.14型移动变电站1台，编号为1#选择KSGZY-400/6/0.66型移动变电站1台，编号为2#选择KSGZY-200/6/0.66型移动变电站2台，编号为、选择KSGZY-250/6/0.66型移动变电站1台，编号为4#选择KSGZY-315/6/0.66型移动变电站1台，编号为5#四、高、低压电缆的选择（一）高压1、电缆长度确定按式：=1.1—电缆长度—巷道实际长度根据实际情况查明：中央变电所到一采区变电所距离：1000m一采区变电所到各主要用电地点距离分别为：综采面：1000m，掘进面：800m大巷掘进面：200m,局部通风机：500m2、电缆型号：根据高压电压损失不宜超过5%的原则初选高压电缆：（1）采区变电所至移动变电站10kV高压电缆初选MYPTJ-10KV移动橡套电缆MYPTJ-3*35+3*16/3+3*2.5,长度1000米,长时允许电流171A（2）采区变电所到移动变电站2#、3#、4#、5#6KV高压电缆初选MYPTJ-6KV电缆MYPTJ-3*25+3*16/3+3*2.5,长度分别为：1000米，800米.200米，500米。其长时允许电流121A.3、对所选高压电缆进行校验：根据负荷实际分配情况：1#变电站由一趟10kV供电，∑=1975.2kw。2#变电站由一趟6kV供电,∑=384.4kw。、变电站由两趟6kV供电,单路∑=296.1KW4#变电站由一趟6kV供电,∑=386.1kw。5#变电站由一趟6kV供电,∑=270kw。实际负荷电流：综采面：取0.7cosφ取0.7=×∑×103/××cosφ=0.7×1975.2×103/1.732×10000×0.7=114.