对红柳煤矿井下供电系统的设计与探讨

应用技术　对红柳煤矿井下供电系统的设计与探讨　黄英英程吉宁　７１００５４）　（中煤设计工程有限责任公司西安分公司西安【摘要】煤矿井下供电系统的优劣直接影响到电网的安全性、可靠性、合理性和经济性。本文结合红柳煤矿井下生产实际，对其井下供　电系统进行了分析，对提高井下供电的安全性意义重大。　【关键词】供电系统设备选型方式　中图分类号：ＴＤ　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９－－９１４Ｘ（２０１　３）３５—４９９—０１　１、矿井概况　红柳井田位于宁夏回族自治区中东部地区，矿井建设规模　８．００Ｍｔ／ａ，采用斜井开拓方式。初期在工业场地内布置主斜井、副斜　井及回风斜井各一条，矿井移交生产时，１１采区和１２采区２号煤层　各布置一个长壁综采工作面。根据开拓巷道布置、采区划分及煤层开　采技术条件，本矿井以两个一次采全高综采工作面和四个综掘及两个　炮掘工作面作业线保证全矿井８．ＯＭｔ／ａ的生产能力，综采工作面设计　均按平均采高５．４ｍ、Ｅｔ产量１．２万ｔ选择综采设备。　２、井下主要机械设备型号　２．１采掘工作面设备　（１）采煤机　为减少配件备品，增加设备的互换性，两工作面装备相同，采煤　机选用美国久益公司生产的７ＬＳ６滚筒采煤机，其总装机功率　１７６０ｋＷ；供电电压：３３ｏｏｖ。　（２）工作面刮板输送机　根据本矿工作面生产能力，选用ＤＢＴＰＦ４／１１３２型可弯曲刮板板　输送机，其装机功率：２×７００ｋＷ；供电电压：３３００Ｖ。　（３）转载机　与工作面刮板输送机相配套，ＤＢＴＰＦ４／１３３２型转载机，其主装机　功率：３７５ｋＷ；供电电压３３００Ｖ。　（４）工作面运输巷带式输送机　选用ＰＶＧ２０００型可伸缩带式输送机，其功率为４　Ｘ　４５０ｋＷ；供电　电压１１４０Ｖ。　（５）综掘机　选用Ｓ１６０型综掘机，总装机功率２６５ｋＷ，电压６６０／１　１４０Ｖ。　２．２排水系统　矿井正常涌水量６１８ｍ　／ｔｌ，矿井最大涌水量７１４ｍ　／ｈ。井下采用接　力排水，一号主排水泵房选用５台ＭＤ５００－－５７×５型离心水泵，每台　水泵配备ＹＢ６３０Ｓ１－４隔爆电机一台，功率６３０ｋＷ，电压１０ｋＶ。二号　主排水泵房选用５台ＭＤ５００－－５７×５型离心水泵，每台水泵配备　ＹＢ６３０Ｓ２—４隔爆电机一台，功率７１０ｋＷ，电压１０ｋＶ。　２－３压风系统　本一号回风斜井场地设置空压机房，房内装有４台ＳＡＶ一３５０型　螺杆空气压缩机，每台压缩配套电机功率３１５ｋＷ。　３、井下负荷及井下供电方案设计　根据矿井生产能力要求，本矿井井下布置２个综采工作面，４个　综掘工作面和２个炮掘工作面。经过计算，井下设备工作容量　２５４８５．２ｋＷ；有功功率１７９３０３ｌｋＷ；无功功率１４９１０．５９ｋＶＡＲ；视在　功率２３３９４．９６ｋＶＡ；需用系数Ｏ．７；功率因数Ｏ．７７。根据电源情况和　井下负荷的分布，井下供电方案如下：由一号主变电所和二号主变电　所共同负担井下全部负荷。　３．１、一号主变电所　根据负荷计算结果，一号主变电所４回１０ｋＶ进线，电缆选用　ＭＹＪＶ　一１０ｋＶ３　Ｘ　２４０ｍｍ　，经主斜井引自地面矿井３５ｋＶ变电所的１０ｋＶ　不同母线段，当１回电缆发生故障时，另３回电缆能负担全部用电负　荷。　井下一号主变电所内安装ＫＹＧＣ－Ｚ矿用一般型手车式高压开　关柜２４台，ＫＹＤＺ一１型矿用一般型低压开关柜１１台。矿用隔爆干式　变压器２台。变电所高压系统采用单母线分段接线方式；低压系统采　用单母线分段接线方式。　一号主变电所高压部分提供３回１０ｋＶ电源向１１２１综采工作面３　台移动变电站供电；提供３回ｌＯｋＶ电源向ｌｌ采区２个综掘工作面和　１个炮掘工作面供电；提供２回１０ｋＶ电源向１１采区带式输送机机头　变电所供电；提供２回１０ｋＶ电源向２煤大巷带式输送机机头变电所　供电；提供５回１０ｋＶ电源向一号主排水泵房５台高压水泵供电；提　供２回１０ｋＶ电源向变电所内２台干式变压器供电。　３．２、二号主变电所　根据负荷计算结果，二号主变电所４回１０ｋＶ进线，经主斜井引　自地面矿井３５ｋＶ变电所的１０ｋＶ不同母线段，当１回电缆发生故障　时，另３回电缆能负担变电所全部用电负荷。井下二号主变电所内安　装ＫＹＧＣ—Ｚ矿用一般型手车式高压开关柜２２台，ＫＹＤＺ一１型矿用一　般型低压开关柜１０台。矿用隔爆干式变压器　ＫＢＳＧ一５００１１０１０／０．６９ｋｖ５０ｏｋＶＡ２台。变电所高压系统采用单母线分段　接线方式；低压系统采用单母线分段接线方式。　本变电所高压部分提供３回１０ｋＶ电源向１２２１综采工作面３台移　动变电站供电；提供３回１０ｋＶ电源向１２采区２个综掘工作面和１　个炮掘工作面供电；提供５回１０ｋＶ电源向二号主排水泵房内５台高　压水泵供电；提供２回１０ｋＶ电源向１２采区带式输送机机头变电所供　电；并用２回１０ｋＶ电源向变电所内干式变压器供电。　３＿３、采掘设备配电　在１１２１综采工作面设配电点，３回１０ｋＶ电源引自井下一号主变　电所，在１１２１综采工作面采煤机处设ＫＢＳＧＺＹ一３１５０／１０，１０／３．３ｋＶ，　３１５０ｋＶＡ型矿用隔爆移动变电站２台，ＫＢＳＧＺＹ一１６００／１０，１０／１．１４ｋＶ，　１６００ｋＶＡ型矿用隔爆移动变电站１台；在ｌ　１２１综采工作面回风巷设　ＫＢＳＧＺＹ一１００／１０，１０／０．６９ｋＶ，１００ｋＶＡ型矿用隔爆移动变电站１台；　在１１２１综采工作面运输巷设ＫＢＳＧＺＹ一１０ｏ／１Ｏ，１０／０．６９ｋＶ，１００ｋＶＡ　型矿用隔爆移动变电站ｌ台，ＫＢＳＧＺＹ一１２５０／１０，１０／１．１４ｋＶ，１２５０ｋＶＡ　型矿用隔爆移动变电站２台；为１１２１综采工作面所有设备提供　３３００Ｖ、１　ｌｄＯＶ、６６０Ｖ电源。１２２１综采工作面设备电源引自井下二号　主变电所，设备配电同ｌ１２１综采工作面。　在１　１２２工作面运输巷综掘工作面设配电点移动变电站，３回１０ｋＶ　电源引自井下一号主变电所，设ＫＢＳＧＺＹ一６３０／１０，１０／１．１４ＫＶ，６３０ｋＶＡ　型矿用隔爆移动变电站ｌ台，ＫＢＳＧＺＹ一２００／１０，１０／０．６９ｋＶ，２００ｋＶＡ　型矿用隔爆移动变电站２台，为１　１２２工作面运输巷综掘工作面设备　提供１１４０Ｖ、６６０Ｖ电源。在１１２２工作面辅运巷综掘工作面设　ＫＢＳＧＺＹ一６３０／１０，１０／１．１４ｋＶ，６３０ｋＶＡ型矿用隔爆移动变电站１台，　ＫＢＳＧＺＹ一２００１１０，１０／０．６９ｋＶ，２００ｋＶＡ型矿用隔爆移动变电站２台，　为１１２２工作面辅运巷综掘工作面设备提供１１４０Ｖ、６６０Ｖ电源。在ｌ１　采区炮掘工作面设ＫＢＳＧＺＹ一５００１１０，１０／０．６９ｋＶ，５００ｋＶＡ型矿用隔爆　移动变电站１台，ＫＢＳＧＺＹ一２０￣１０，１０／１．１４ｋＶ，２００ｋＶＡ型矿用隔爆　移动变电站１台，ＫＢＳＧＺＹ一１００／１０，１０／１．１４ｋＶ，１００ｋＶＡ型矿用隔爆　移动变电站１台，为１ｌ采区炮掘工作面设备提供１１４０Ｖ、６６０Ｖ电源。　１２采区的掘进工作面的设备电源引自井下二号主变电所，１２２２工作　面运输巷综掘工作面配电系统同１１２２工作面运输巷综掘工作面；　１２２２工作面辅运巷综掘工作面配电系统同１　１２２工作面辅运巷综掘工　作面；１２采区炮掘工作面配电系统同ｌ１采区炮掘工作面。　４．结束语　煤矿供电系统是一项庞大的系统工程，由于煤矿井下的工作环境　特殊，一旦电力中断，生产将被迫停止，同时停电后极易发生瓦斯积　聚爆炸、淹井等恶性事故。因此，要促进煤矿供电工作稳定合理，设　计人员必须合理地设计矿井供电系统、消除煤矿供电中的不稳定因　素，矿井安全才能从本质上得以保障。　作者简介：　黄英英（１９８１．５）女，陕西省西安市，电气设计工程师，现就职于西　安市中煤设计工程有限责任公司，主要从事￣－￣ａｚ事电气与自动化设　计。　科技博览ｌ　４９９