1、 摘 要供电系统在煤矿生产中起着重要的作用，是煤矿企业安全正常生产的基础。由于井下环境的特殊性，煤矿井下供电尤其重要，这样就对供电系统提出更高的要求。本文根据在内蒙古煤炭科学研究院的毕业实习过程中搜集的燎原煤矿矿井的基本资料，结合所学专业知识，对该煤矿的井下供电系统进行了设计。论文首先分析了燎原煤矿井下的负荷情况，制定了煤矿井下供电系统的设计方案。依据方案确定出主接线形式，进行了供电系统短路计算，针对煤矿井下的特殊要求进行了移动变电站、高压防爆开关、电缆及相关电器设备的选型，并给出相关的保护配置。利用短路计算进行了设备效验和保护整定。论文给出了燎原煤矿井下供电系统的完整设计，同时为其它煤矿井下
2、供电系统综合配套技术提供了经验参考。关键词：井下供电设计 ；负荷计算 ；设备选型 ；短路计算ABSTRACTPower supply system plays an important role in production of coal mine; it is the basis of safety and normal production of coal enterprises. Due to the particularity of underground environment of coal mine, underground power supply is especially
3、important, this put forward higher requirements for power supply system. The design is based on the basic data collection process in the Coal Science Research Institute of Inner Mongolia by graduation practice in Liaoyuan, Fort No. two mine, combined with the professional knowledge, carries on the p
4、reliminary design of the underground power supply system.The paper first analyzes the load conditions of the Liaoyuan, Fort No. two mine, the design scheme of power supply system of underground coal mine. According to the scheme to determine the main wiring forms, the calculation of short circuit po
5、wer supply system, according to the special requirements of mine mobile substation, the selection of high-voltage switch, cable and electrical equipment, and gives the related protection configuration. The use of short-circuit calculation of the device efficacy and protection setting.Paper gives Lia
6、oyuan, Fort No. two mine, in complete underground power supply system design, as well as other coal mine power system technology provides a comprehensive experience for reference.Keywords: Underground power supply design; Load calculation; Equipment Selection; Short-circuit calculation 目 录1 绪论11.1矿井
7、基本概况11.1.1 交通位置、地形地貌11.1.2 气象、地震11.1.3 地层、地质构造21.1.4 煤层、煤质、储量21.1.5 矿井生产状况31.2地面供电系统现状41.3 设计理念52 井下变电所配电点位置的确定62.1井下中央变电所配电点位置的确定62.2采区变电所位置的确定62.3移动变电站位置的确定62.4工作面配电点位置的确定63 井下负荷统计73.1需用系数法统计负荷74 井下供配电系统的确定134.1井下电压等级的确定134.2井下供配电系统的拟定134.2.1中央变电所134.2.2一采区变电所144.2.3 3煤采区供配电系统154.2.4 2煤采区供配电系统164.
8、2.5 大巷掘进供配电系统175 井下电缆的选择175.1线网敷设方式175.2低压电缆的选择175.2.1低压电缆型号的选择175.2.2电缆的芯线数目的确定185.2.3电缆长度的确定185.2.4低压电缆主芯线截面的选择185.3高压电缆的选择185.3.1高压电缆型号的选择185.3.2高压电缆芯数的确定185.3.3高压电缆长度的确定195.3.4高压电缆主芯线截面的选择195.4线缆选择195.5主要电缆截面的选择及校验195.5.1 井下高压电缆195.5.2 井下低压电缆216 短路电流的计算246.1井下高压电网的计算246.2井下低压电网计算短路电流277 电气设备的选择以
9、及保护装置的整定计算287.1电气设备的选择287.1.1按使用场所选择电气设备的类型287.1.2高压电气设备的选择297.1.3低压电器设备的选择307.2变压器的选择307.3 保护装置的整定计算387.3.1井下对保护装置的要求387.3.2低压熔断器的选择387.3.3继电器及电子保护装置的整定388 变电所硐室及设备布置及井下照明设计、电气事故防治措施398.1井下中央变电所硐室398.1.1对硐室的要求398.1.2对设备布置的要求398.1.3采区变电所硐室408.2 井下照明设计408.2.1照明设计的原则与要求408.2.2 照明光源、灯具的选择与布置408.2.3照度的计
10、算418.2.4 照明供电系统的拟定418.2.5照明附属设备的选择428.3 电气事故防治措施及装备428.3.1 井下电气设备的选择428.3.2 3300V供电安全措施428.3.3 防止电气设备引起的瓦斯、煤尘爆炸和触电等事故的措施42总结44参考文献46翻译部分47英文原文47中文翻译56致 谢631 绪论1.1矿井基本概况1.1.1 交通位置、地形地貌（1）井田位置燎原煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗纳林陶亥镇境内，行政区划隶属纳林陶亥镇。具体位置在束会川以西，奎洞沟以北一带。地理坐标为：东经：1101304 1101505北纬： 393354 393648（2）交 通矿井
11、距伊金霍洛旗纳林陶亥镇乡政府约9km，距伊金霍洛旗旗政府所在地阿勒腾席热镇直距45km。矿井距纳林塔淖尔壕柏油路约1.5km，有简易公路相通，至包府公路的淖尔壕约9km。从淖尔壕向南约32km可到陕西大柳塔镇，向北约46km可到鄂尔多斯市东胜区，东胜区为鄂尔多斯市政府所在地，是鄂尔多斯市的政治、经济文化发展中心和交通枢纽，公路、铁路交通发达，东西向有109国道，南北向有210国道、包府二级公路（S213）、包神铁路在此交汇，交通干线、支线四通八达。（3）地形地貌井田位于鄂尔多斯高原东南部，地形总体为北高南低，西高东低，最高点位于井田东南部，海拔标高1337.2m，最低点海拔标高为1252.4m
12、,最大海拔标高差为84.8m.一般相对海拔标高差为5060m。井田内树枝状沟谷纵横切割，形成山丘、沟谷，山坡、山梁被残坡积物覆盖，沟谷两侧裸露基岩，属典型的高原侵蚀丘陵地貌。1.1.2 气象、地震根据国家质量技术监督局颁布的中国地震动参数区划图（GB18306-2001）的划分，本区地震动峰值加速度为0.15g（相当于地震基本烈度七度）。矿区气候干燥，阳光辐射强烈，日照丰富，昼夜温差较大，冬季寒冷漫长，夏季炎热短暂，春季少雨多风，秋季多雨凉爽，据伊金霍洛旗气象站资料：区内最高气温36.6（1975年7月22日），最低气温-29（1961年2月11日），年降水量277.7mm（1980年）544
13、.1mm（1989年）年平均降水量350mm，且多集中在7、8、9三个月内，年平均蒸发量为2492.1mm，为年平均降水量的7倍，无霜期165天，最大冻土深度2.04m，全年多风，冬春季多刮西北风，夏秋季多刮东南风，平均风速2.3m/s，最大风速可达24m/s。本区气候属于干旱半干旱的高原大陆性气候。据中国地震动参数区划图（GB-18306-2001），本区所在区域地震动峰值加速度（g）为0.05，比照中国地震烈度区划图1990对照地震烈为6度，属弱震区预测范围。1.1.3 地层、地质构造（1）地层矿区位于东胜煤田东南部，新生代的地质营力在该范围内表现强烈，含煤地层延安组上部被剥蚀，而残存部分
14、也被树枝状沟谷切割破坏，地层出露不全，根据地形地质填图成果以及准格尔召新庙矿区详查报告成果，核实区地层自上而下有：第四系(Q)，侏罗系中统安定组(J2an)、直罗组(J2zh),侏罗系中下统延安组(J12y)、三叠系上统延长组(T3y)（2）地质构造核实区位于东胜煤田准格尔召新庙详查区东北部，其基本构造形态与区域构造形态一致，为一向南西倾斜的单斜构造，倾向210220，产状平缓，倾角13，不发育断层、褶皱等构造，亦无岩浆岩侵入体，矿区构造复杂程度为简单类型。1.1.4 煤层、煤质、储量（1）煤层井田的含煤地层属于中侏罗统延安组(J12y)，有可采煤层煤2-3、煤3、煤4、煤5-2、煤7、煤8、煤9、煤10-1，一共八层。其中最主要的可采煤层是煤3层和煤5-2层；其中次要的可采煤层是煤4、煤2-3层；煤7、煤8、煤9层及煤10-1层为局部可采煤层。 可采的煤层特征表如下：表1-1-1 可采煤层特征表煤层编号煤层全区厚度(m)煤层可采区厚度(m)煤层层间距(m)煤层结构顶底板岩性煤层稳定性煤层可采性煤层容重(m3/t)最小最大平均最小最大平均最小最大平均夹矸层数夹矸厚度（m）顶板底板煤2-30.3312.136.790.842.351.482.5537.0714.43160.066.48泥岩砂质泥岩泥岩砂质泥岩较稳定
