竭力为客户提供满意的产品和服务 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献 中国矿业科技大学中国矿业科技大学 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题题 目：目：矿井供电系统设计矿井供电系统设计 姓 名： 姓名 专 业： 矿山机电 班 级： 教学班 指导教师 指导老师 完成日期 2012 年 7 月 1 日 竭力为客户提供满意的产品和服务 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献 摘要摘要 本设计讲述供电系统中各电气设备的设计过程，如高压配电箱、变压器、电 缆的选择方法，并对其的整定及校验，书中详细叙述了电缆及设备的选择原则， 井下供电系统采取各种保护的重要性。 本设计方案根据煤矿安全规程 、 煤矿工业设计规范 ，坚持从实际出发、 联系理论知识，在设计过程中，通过各方面的考虑，选用新型产品，应用新技术， 满足供电的可靠性、安全性、经济性及技术合理性。 通过设计并与本矿实际相结合，了解了煤矿供电系统运行和供电设备管理 情况和煤矿生产管理的基本知识，使自己具有一定的理论知识的同时，又具有较 强的实际操作能力及解决实际工程问题的能力，根据矿井的实际情况，在老师和 单位技术员的指导下，并深入生产现场，查阅了有关设计资料、规程、规定、规 范。听取并收录了现场许多技术员的意见及经验，对矿所需设备的型号及供电线 路等进行设计计算。 关键词：矿井 供电 系统 设计 竭力为客户提供满意的产品和服务 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献 目录目录 绪 论 -4 第一章 井田概况 -5 第二章 地质特征 -8 第三章 供电系统 -13 3.1 供电电源-13 3.2 电源线路截面选择-13 3.2 电力负荷-14 3.4 地面供配电-19 3.5 井下供配电-21 第四章 采区低压控制电器的选择 -26 4.1 低压电器电器选择原则 -26 4.2 低压电器电器容量及整定计算 -26 第五章 低压保护装置的选择和整定 -28 5、1 低压电网短路保护装置整定细则规定 -28 5、2 保护装置的整定与校验 -28 第六章 高压配电箱的选择和整定 -31 6、1 高压配电箱的选择原则 -31 6、2 高压配电箱的选择 -31 6、3 高压配电箱的整定和灵敏度的校验 -31 第七章 井下漏电保护装置的选择 -33 7、1 井下漏电保护装置的作用 -33 7、2 漏电保护装置的选择 -33 7、3 井下检漏保护装置的整定 -33 第八章 井下保护接地系统 -34 结束语 -35 致谢 -36 参考文献 -37 竭力为客户提供满意的产品和服务 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献 绪绪 论论 一、本设计的目标 通过矿井的技改扩能，让我们知道矿井原供电系统不能满足技改后矿井的需 要，为了有一个更完善的供电系统，并在“以风定产” “一通三防”的前提条件 下，我们深深地清楚供电对矿井的重要性，以致通过供电系统的优化设计，来实 现安全高效矿井；供电系统全以技改后进行设计。 二、本设计内容体系结构 通过供电理论方面的学习并与我矿矿井供电系统实际相结合，对矿井供电系 统资料的掌握，来优化原有不足的供电系统，使设计出的供电系统达到最大优化。 设计内容体系具体如下： 1）矿井概况。介绍矿井的地理位置、生产现状、通风结构、劳动组织等。 2）矿井电气设备的设计过程，如高压配电箱、变压器、电缆的选择方法， 并对其的整定及校验， 3）概算供电费用。本着经济合理的原则，以最低的成本来换取最丰厚的利 益。 4）井下供电系统各种保护的整定及校验。 竭力为客户提供满意的产品和服务 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献 第一章第一章 井田概况井田概况 11 交通位置交通位置 荥经县皇仪乡六合煤厂位于荥经县皇仪乡渔泉河南岸，行政区划属荥经县皇 仪乡杨湾村梁纸厂社，矿井位于渔泉公路旁，距荥经县城 24km，荥经县至雅安市 约 45 km，雅安市至成都约 130km，有高速公路和二级公路相通，交通较为方便。 图 1-1-1 荥经县皇仪乡六合煤厂交通位置图 1、2 地形、地貌及水文地形、地貌及水文 矿区地处扬子准地台坳川西台陷之雅安凹褶束与龙门山宝兴褶断束的结合带 边缘，为地质构造较复杂区。矿区及其周边地形地貌属构造侵蚀中至高山丘陵地 六合煤厂 竭力为客户提供满意的产品和服务 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献 貌，地貌分区为构造剥蚀串珠状中、高丘。地势南东高、北西低，顺层坡与陡坎 交互，地形反差极大，地形切割中等强。区内海拔多在+950m 以上，最高点位 于井田中部，海拔+1402m，最低处位于主井西侧，海拔+950m，相对高差 452m。 地形坡度一般 20左右，最大坡度约 45。 在矿区范围内无大的河流，均为溪流。地表水主要接受大气降水，其丰、枯 取决于大气降雨量。矿区大气降雨较为丰富，地表水除部分沿岩石裂隙或层间渗 入地下外，大部分地表水是通过片流的形式汇入溪水，再汇入荥河，最终流入长 江。地表水排泄为区内的重要排泄途径。 1、3 气象及地震气象及地震 矿区地处四川盆地西缘，属中纬度偏南地带，为亚热带大陆性温湿季风气候 区。其气象特征是：夏季炎热期长，冬季寒冷期短，潮湿多雨、雨量充沛。据县 气象站的资料统计：多年平均降雨量为 1267mm，68 月为雨季，月平均最大降 雨量为 856.6mm(7 月份)，月平均最小降雨量为 0.2mm(12 月份)，湿度大、云雾 多、霜期短、日照少、秋雨连绵。冬春与夏秋，白天与早晚温差较大。荥经县多 年平均气温 15.3，最高气温为 7 月，达 34.7，最低气温为 1 月，为-4.2， 历年 12 月2 月为冰冻降雪期。多年平均相对湿度 85%，最小为 37%。 矿区所在荥经县是一个地震多发区，地震震级一般为 2.5-3.5 级，震中多在荥 经县城北及北西，最大一次地震为 5.5 级，自 2002 年至今，有小于 3.5 级地震记 录 5 次。荥经县及附近地区，历史地震活动虽较频繁，但震级小，危害较轻，在 四川省地震危险性强度分区表和地震烈度分区图上，该区划为危险性较小的 C 区， 地震基本烈度区划属小于度区。据历史记载，区内未发生过灾害性地震，仅受 到过少量微弱地震波及，震中远离矿区范围。 1 1、4 4 矿区经济状况矿区经济状况 竭力为客户提供满意的产品和服务 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献 区内居住居民均为汉族，主要从事种植和采矿业。农作物以玉米、高梁、土 豆、薯类等为主，经济作物有油菜籽、水果、茶叶等。 1、5 水源和电源水源和电源 距该矿井 8km 有荥经县木梯岩电站，距该矿井 3km 有荥经县皇仪乡岗上电 站。荥经县木梯岩电站（属荥经县石滓皇仪供电所管理）和荥经县皇仪乡岗上电 站己并入荥经县电网，六合煤矿己与荥经县皇仪乡岗上电站和荥经县石滓皇仪供 电所签订了供电协议。 本矿工业和生活用水水源取自主斜井侧溪沟水作为水源，该水源水质较好， 经校核满足矿井扩建后的用水需要。 竭力为客户提供满意的产品和服务 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献 第二章第二章 地质特征地质特征 2 2、1 1 地层地层 区内出露地层不齐全，最老为中三叠系雷口坡组，最新为侏罗系及第四系松 散堆积物，仅有 4 个正式地层单位。由老至新分述如下。 （一）中三叠统雷口坡组（T2l） 为区内出露的最老地层体。分布于西部（向斜西翼）武同庙、余家湾、红茶 园一线，呈近南北向展布，与上覆须家河组平行不整合接触，厚约 250m（未见 底）。岩性为：下部灰色细粗粒砂岩、砂砾岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩夹煤 线；中部灰色灰岩；上部紫色钙质粉砂岩薄层泥灰岩、灰色薄至中厚状泥灰岩与 灰岩互层。 （二）上三叠统须家河组（T3xj） 分布于大部分地区，是区内的主要含煤地层，总厚约 253811m，平均厚 564m，与下伏雷口坡组平行不整合接触，与上覆自流井组整合接触。共划分为三 段，各段岩性特征分别为： 一段（T3xj1）：厚约 105m 左右，假整合于下覆雷口坡组之上。岩性为灰、 黄灰色中至厚层粗细粒长石石英砂岩为主，次为粉砂岩、砂质泥岩及泥岩夹 煤层。旋回结构多而明显，下部各旋回的砂岩粒度粗，含砾石。个别具斜层理， 旋回间冲刷接触明显，由于冲刷作用使两旋回合为一体的现象时可见及，上部砂 岩粒度变细，各旋回的泥质岩增多，此段含煤 6-8 层，多分布于中部及上部，均 为局部可采煤层。 二段（T3xj2）：厚约 180m 与一段整合接触，为区内主要含煤段。岩性为灰、 深灰、黄灰色薄至中厚层中至细粒长石石英砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤 竭力为客户提供满意的产品和服务 以人为本 诚信务实 勇于创新 乐于奉献 层组成。上部岩性稳定，以泥岩、砂质泥岩及粉砂岩为主，夹细砂岩及泥质细砂 岩。下部砂岩层居多，粒度粗，发育斜层理及水平层理、波状层理，由具粗至细 的旋回结构构成，岩相变化较大（常见河流向河床相横向接触）。此段含煤 10 余层，区域可采煤层主要是双龙和三荒四炭两层，其余均为局部可采煤层或煤线。