【正文】 1煤礦井下供電技術(shù)研究畢業(yè)論文第一章 概況　礦井基本概況 交通位置平煤十礦位于河南省平頂山市東部，距平頂山市區(qū)中心約 5km，東與十二礦為鄰，西與一礦相鄰。十礦工業(yè)廣場有礦區(qū)專用鐵路與國鐵京廣線、焦支線相連接，東距京廣線孟廟火車站 70km，西距焦支線寶豐火車站 28km。礦區(qū)專用鐵路線與孟寶線平頂山東站相接。公路以平頂山市為樞紐，有柏油公路通向附近各縣市，東與許南公路相連，交通便利。 地形地勢井田的東南部為開闊的沖積～洪積平原，西北部為砂巖組成的高山，山脊平緩，山坡陡峭，約為 30176。，向南逐步過渡到平原。地勢是西北高，東南低。西北部有平頂山，北部為馬棚山，山的相對標(biāo)高為＋360m～＋460m，平原+80～+100m。 氣象、地震本區(qū)屬大陸性半干燥濕度不足帶，年平均降雨量 ，年最大降雨量為，雨季一般集中在 7～9 月份。歷年平均蒸發(fā)量為 ，年最大蒸發(fā)量 2825mm，蒸發(fā)量大于降雨量。年平均氣溫為 15℃，最高氣溫 ℃，最低氣溫15℃。常年風(fēng)向多為北西和北東，以北西風(fēng)的風(fēng)速最大，為 24m/s；最大積雪厚度為 16cm，凍土最深 22cm。平頂山位于許昌～淮南震帶的南緣。據(jù)國家地震烈度區(qū)域劃分的意見，本區(qū)為 VI 級地震列度區(qū)。2 礦區(qū)水、電源礦區(qū)地下水有寒武系灰?guī)r含水層，太原組下段灰?guī)r含水層，己 17煤底板灰?guī)r含水層，己 15煤頂板砂巖含水層，戊 910煤頂板砂巖含水層，均可為礦井供水水源。礦區(qū)電源主要來自平頂山市電業(yè)局所轄的賈莊、肖營和孫嶺變電站的 110Kv和 35Kv 系統(tǒng)以及平煤集團(tuán)公司所轄的謝莊 110Kv 變電站。十礦現(xiàn)有變電所（地面）兩座，其中一座位于南院工業(yè)場地內(nèi)，稱院內(nèi) 6Kv變電所，另一座位于北翼風(fēng)井工業(yè)場地內(nèi)，稱北翼風(fēng)井 6Kv 變電所。礦井電源取自于北翼風(fēng)井工業(yè)場地內(nèi)的月臺 35Kv 變電站之 6Kv 母線。月臺變電所現(xiàn)有兩臺主變，容量為 21250KVA，電壓等級為 35/6Kv，正常情況下兩臺主變同時分列運行。月臺站 35Kv 主送電源取自賈莊 220kv 站，備用電源取自焦莊（平八礦西風(fēng)井）35kv 站，當(dāng)主送線路故障時，備用電源可通過裝置自動投入。月臺變電站屬礦務(wù)局供電公司管轄，其 6kv 系統(tǒng)為單母線分段接線，兩段母線分別向北風(fēng)井工業(yè)場地內(nèi)的提升絞車、空壓機(jī)、７＃扇風(fēng)機(jī)、北風(fēng)井變電所、院內(nèi)變電所和井下第一、第二水平中央變電所及化工廠等場地外的用戶供電。 地層、地質(zhì)構(gòu)造平頂山煤田屬華北地層區(qū)豫西分區(qū)澠池～確山小區(qū)。依據(jù)地表出露與鉆探揭露，井田內(nèi)地層層序自上而下為：寒武紀(jì)張夏組、固山組；石炭系太原組；二疊系山西組；第三、四系。明顯的從海相沉積通過海陸交互相沉積，逐漸變?yōu)殛懴虺练e。其中石炭系太原組、二疊系山西組、石盒子組為含煤地層，含煤地層總厚度近 800m。十礦礦區(qū)的主體構(gòu)造為一寬緩的復(fù)式向斜，即李口向斜，并伴生著一些一級的背斜和向斜。十礦位于李口向斜南翼，處于、二級構(gòu)造郭莊背斜和牛莊向斜上。十礦三水平位于李口向斜南翼、郭莊背斜北翼。3根據(jù)礦區(qū)實際開采情況和地質(zhì)報告，本井田無陷落柱、剝蝕帶及火成巖侵入情況。井田地質(zhì)構(gòu)造簡單，褶曲、斷層不發(fā)育。 煤層、煤質(zhì)（一）煤層井田內(nèi)有 3 個煤系地層：上部為二疊系上石盒子組，含丁、戊兩組可采煤層；中部為下二疊系山西組，含己組煤；下部為石炭系太原群，含庚組煤。十礦三水平主要可采煤層為丁 丁 戊 戊 戊 1己 151己 17 層。各主要可采煤層、煤組分述如下：丁煤組：該組煤層屬二疊系下石盒子組丁煤層，可采煤層為丁 5，丁 6煤層。煤層底板標(biāo)高為520～750m，丁 丁 6煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，被十礦稱為“四煤三矸”結(jié)構(gòu)。丁 5煤層正常厚度 ,丁 6煤層正常厚度 ，三水平范圍內(nèi),丁 丁 6煤層賦存不穩(wěn)定, 僅局部可采。中西部丁 5煤層小于 ,為丁 5不可采區(qū)。 西北部及中東部丁 6煤層小于 , 為丁 6不可采區(qū)。丁 5煤層、丁 6煤層可采區(qū)位于丁組煤層中部，丁 丁 6煤層其中間為泥巖，其上、下巖性具有對稱特點，煤層直接頂?shù)装寰鶠樯百|(zhì)泥巖，老頂、老底均為砂巖。戊煤組：屬二疊系下石盒子組，上距丁組煤 60～80m，下距己煤組160～180m。包括戊 戊 戊 戊 1戊 1戊 13，可采煤層為戊 戊 戊 11?？刹晌旖M煤層上距丁 6煤層 90m 左右，在三水平內(nèi)戊 8，戊 12，戊 13不可采。戊 9煤層由東南向西北逐漸變薄，絕大多數(shù)厚度在 左右，僅在西北隅煤厚小于 ，為戊 9煤層不可采區(qū)。戊 10煤層是主要的開采煤層，煤厚在～ 之間，一般煤厚為 左右，與戊 9煤相似，由東南向西北逐漸變薄。戊 11煤層僅西南角局部可采，煤厚 ～，因本煤層富含夾矸，煤質(zhì)欠佳，沉積不穩(wěn)定，為非主采煤層。戊 8與戊 9之間有兩層夾矸，夾矸間有一煤線（～），戊 9與戊 10間泥巖為 4～9m，由東向西逐漸變厚，戊 10煤層中間含一層夾矸，夾矸厚度多在 左右，僅個別地方達(dá) ，將戊 10煤層分為上4戊 10和下戊 10。戊 10與戊 11間泥巖沉積不穩(wěn)定在 1～7m 之間，戊 8直接頂為致密泥巖，水平層理發(fā)育，厚 ～，向上為 ～ 的砂質(zhì)泥巖，再向上為夾硅質(zhì)巖的砂質(zhì)泥巖，厚約 6～8m，戊 11底板為砂質(zhì)泥巖偶夾透鏡狀砂巖，含菱鐵礦薄層及結(jié)核。己煤組：該煤組屬二疊系山西組，下距石炭系太原組頂部灰?guī)r 8～20m，上距己組頂板砂巖 10～20m，與戊組煤間距 180m 左右。本煤組包括己 14，己 15，己 16，己 17四個煤層，己 14不可采，己 15，己 16，己 17為主要可采煤層。在三水平范圍內(nèi)，己 15，己 16煤層在 25 勘探線以東合層，煤厚在 左右，局部可達(dá)，在 25 勘探線以西，己 15煤厚 ～，多數(shù)為 左右，由東南向西北逐漸變薄，己 16煤厚 ～，己 17煤層厚度 ～，多數(shù) 左右，己 15與己 16夾矸厚度 ～，遇水易膨脹，由東向西逐漸增厚，己 16與己 17夾矸 ～，己 15直接頂為砂質(zhì)泥巖含砂質(zhì)條帶，向上有時沉積有條帶狀砂巖，6m 左右夾碣色油質(zhì)光澤泥巖，8～10m 為 左右的己 14 煤。其上為己組頂板砂巖，此頂板砂巖為砂巖群，厚度巨大，巖石層面夾炭質(zhì)薄膜及白云母，己 17底板一般情況下為含白云母砂質(zhì)泥巖，厚 10m 左右。 （二）煤質(zhì)井田可采煤層煤類為氣煤、1/3 焦煤、肥煤和焦煤、可供動力用和煉焦用煤。煤層名稱灰分（%）揮發(fā)分（%）水分（%）S（%）發(fā)熱量（KJ/kg）工 業(yè)牌 號丁 5 1/3JM丁 6 1/3JM戊 8 FM～1/3JM戊 910 1/3JM己 15 FM～1/3JM5己 1617 1/3JM表 1—1 煤質(zhì)特征表煤層名稱煤層厚度（m）傾角（度）穩(wěn)定性硬度夾矸（厚 m）層間距（m）容重（t/m 3）頂板巖性底板巖性丁 5 ~ 6~17穩(wěn)定局部可采中硬少數(shù) 1 層炭質(zhì)泥巖 10深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖深灰色泥巖丁 6 ~ 6~17 穩(wěn)定偶含 1~4層0~炭質(zhì)泥巖80深色泥巖、砂質(zhì)泥巖深灰色泥巖，炭質(zhì)泥巖戊 8 ~ 6~17 穩(wěn)定含矸層~0.3m 泥巖~18.5深灰色砂質(zhì)泥巖，泥巖深灰色泥巖戊 9 ~ 6~17 穩(wěn)定 ~16砂質(zhì)泥巖，泥巖泥巖戊 10 ~ 6~17 穩(wěn)定 中硬 0~ 致密泥巖 深灰根土泥巖戊 910~ 6~17 穩(wěn)定中硬 157泥巖，砂質(zhì)泥巖，砂巖灰色泥巖，砂質(zhì)泥巖己 15 ~ 6~17 穩(wěn)定 中硬 ~10泥巖，砂質(zhì)泥巖，細(xì)砂巖灰色粒土泥巖己 16 ~ 6~17 穩(wěn)定 軟 ~深灰色砂質(zhì)泥巖深灰根土泥巖己 17 ~ 6~17 穩(wěn)定 軟含矸 1 層 炭質(zhì)深灰色6表 1—2 可采煤層特征表 儲量井田境界十礦三水平位于十礦井田北部，深部（北部）邊界為李口向斜軸，東部戊組煤層邊界為 21 勘探線東 500m，東部己組煤層邊界為 23 勘探線東 500m，西部戊組、己組邊界為 26 勘探線，淺部（南部）丁組、戊組、己組分別接二水平下部邊界。儲量據(jù)平煤集團(tuán)公司〈關(guān)于對十礦三水平地質(zhì)說明書的批復(fù)〉，十礦三水平地質(zhì)儲量為 萬 t，其中丁組：1110 萬 t，戊組：3964..5 萬 t，己組:萬 t。工業(yè)儲量 萬 t，可采儲量 萬 t。 單位：萬噸煤層 工業(yè)儲量 A+B 可采儲量 合計己 1516 己 17 己 16 己 15 戊 11 戊 10 戊 9 丁 5 ~m 泥巖泥巖 砂質(zhì)泥巖7丁 6 合計 表 1—3 儲量匯總表 礦井生產(chǎn)概況 十礦現(xiàn)生產(chǎn)狀況十礦二水平現(xiàn)有生產(chǎn)采區(qū)四個：己二采區(qū)，北翼中區(qū)，北翼東區(qū)，己四采區(qū)。每個采區(qū)各成系統(tǒng)。戊組煤均通過井下采區(qū)皮帶轉(zhuǎn)載到三條主運輸皮帶從二水平運至老主底，然后通過主井箕斗提至地面；己組煤均通過采區(qū)皮帶轉(zhuǎn)載到二水平大皮帶斜井到達(dá)地面。礦井主提升系統(tǒng)二個：（1）老主井核定能力 210 萬 t/a；（2）大皮帶斜井核定能力 120 萬 t/a礦井輔助提升系統(tǒng)三個：（1）老副井：核定能力 210 萬 t/a（2）北翼進(jìn)風(fēng)井：核定能力 180 萬 t/a（3）大皮帶斜井主要擔(dān)負(fù)井下工作人員上下。目前礦井二水平輔助運輸和人員上下主要通過北翼進(jìn)風(fēng)井，大皮帶斜井完成。 礦井通風(fēng)現(xiàn)狀礦井采用分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)，其中 4 號風(fēng)井（己二風(fēng)井）主要為己二采區(qū)服務(wù)，6 號風(fēng)井（戊三風(fēng)井）主要為北翼東區(qū)戊組服務(wù)，7 號風(fēng)井（丁三風(fēng)井）主要為戊七采區(qū)服務(wù)（已報廢），8 號風(fēng)井（北翼風(fēng)井）主要為北翼中區(qū)服務(wù)，己四風(fēng)井主要為己四采區(qū)服務(wù)。目前礦井總進(jìn)風(fēng)量 20310m3/min，礦井總回風(fēng)量20836m3/min。按通風(fēng)能力核定生產(chǎn)能力 210 萬 t/a，但實際風(fēng)量分配不均，主要8為 8 號風(fēng)井負(fù)壓嚴(yán)重超限（3800Pa），嚴(yán)重制約了現(xiàn)有生產(chǎn)采區(qū)生產(chǎn)和未來三水平建設(shè)。 地面生產(chǎn)系統(tǒng)（一）原煤生產(chǎn)系統(tǒng)丁、戊組原煤采用 8t 扇型閘門底卸式箕斗裝載，通過絞車提升至井口卸載標(biāo)高卸入箕斗受煤倉，通過倉下 K4 型給煤機(jī)入膠帶輸送機(jī)到跨線方型煤倉上篩分樓，對原煤進(jìn)行篩分，+50mm 級檢矸破碎后由膠帶輸送機(jī)將混煤卸入￠15m 容量 300t 的跨線圓型煤倉計量外運。+50mm 級煤塊入方型煤倉。儲煤場堆儲量為 30000t（堆儲丁、戊組煤），采用推土機(jī)疏散，膠帶輸送機(jī)返煤。己組煤通過320m 標(biāo)高的大傾角皮帶斜井（B=1000mm）通道地面。（二）、井下運輸運輸該礦井交通方便，有礦區(qū)鐵路，公路與外界相通。十礦三水平井下皮帶運輸涉及三條皮帶：a、大皮帶斜井皮帶輸送機(jī)運輸能力校核。b、三水平戊組皮帶下山鋼繩芯膠帶運輸機(jī)選型計算。c、三水平己組皮帶下山鋼繩芯膠帶運輸機(jī)選型計算。通過計算現(xiàn)有的大皮帶斜井運輸能力滿足120 萬 t/a；三水平戊組皮帶下山選用鋼繩芯膠帶運輸機(jī)帶寬為 1000mm，電動機(jī)YB355M24, N=250KW, 共 3 臺,減速機(jī) , 共 3 臺；三水平己組皮帶下山選用鋼繩牽引膠帶運輸機(jī)帶寬為 1000mm，選用兩臺 500kw 直流防爆電動機(jī)。（三）矸石排放系統(tǒng)北二進(jìn)風(fēng)井井筒及三水平最下部工程產(chǎn)生的矸石可用于填溝，全部從北二進(jìn)風(fēng)井提升至地面。其排放系統(tǒng)為：由北一進(jìn)風(fēng)井將矸石由罐籠提升至地面，經(jīng)翻車機(jī)、矸石倉，裝入矸石卸載車，再由絞車牽引至矸石山排放（即北一風(fēng)井排矸系統(tǒng)）。9第二章 井下變電所配電點位置的確定 井下中央變電所位置的確定由于礦務(wù)局十礦屬于大型礦井，分為140 和320 兩個水平面，所以供電系統(tǒng)也較為龐大及復(fù)雜，且重要的部分在320 水平面。本設(shè)計以320 中央變電所為例。320 井下中央變電所位置設(shè)在320 井底車場靠近副井井底 ，靠近負(fù)荷中心，并與中央水泵房相鄰。變電所的通風(fēng)良好，地質(zhì)條件好。 采區(qū)變電所位置的確定十礦320 采區(qū)變電所較多，本設(shè)計以己四上部采區(qū)變電所為例。己四采區(qū)變電所位置設(shè)在負(fù)載中心，以便減少底壓線路長度和電壓損失，保證采區(qū)設(shè)備的供電質(zhì)量。其地質(zhì)條件好，頂?shù)装宸€(wěn)定。變電所內(nèi)通風(fēng)良好。 移動變電所位置的確定移動變電站設(shè)在距工作面 100m～150m 的巷道中。當(dāng)下一個工作面尚未開采，而其回風(fēng)巷已經(jīng)掘進(jìn)完畢，可將上工作面的移動變電站設(shè)置在下一個工作面的回風(fēng)巷內(nèi)，經(jīng)過聯(lián)絡(luò)巷、運輸巷向上工作面供電。 工作面配電點位置的確定回采工作面配電點設(shè)在工作面 50m～70m 處的巷道中；掘進(jìn)工作面配電點設(shè)在掘進(jìn)頭 80m～100m，配電點至掘進(jìn)設(shè)備的電纜長度不超過 100m。在電纜分叉設(shè)有配電點，此配電點