【正文】 瓦斯含量等因素綜合考慮確定。一般說來有三種布置方法：大 斷面單巷道布置法、小斷面雙巷道布置法和定點(diǎn)布置發(fā)。三中方法各有利弊，現(xiàn)歸納如下：大斷面單巷道布置法：工作面配電點(diǎn)及乳化泵站等設(shè)備布置在可伸縮式輸送機(jī)一側(cè)并隨工作面推進(jìn)相應(yīng)的移動供電設(shè)備及泵站，同時應(yīng)該指出的是啟動器通常放置在平板礦車上。這一布置方法的缺點(diǎn)很清楚，即為了保證巷道斷面足夠，開拓量也相應(yīng)的很大，支護(hù)成本不菲；同時其有點(diǎn)也足夠明顯，即供電距離短，低壓電纜損以及液壓管路壓力損失也相應(yīng)較小，同時設(shè)備移動相對較為方便，也為相應(yīng)的維護(hù)帶來方便。小斷面雙巷道布置法：這一布置方法的特點(diǎn)是將移變、乳化泵站及噴霧泵站均布置在單獨(dú)的輔助巷道且每隔相應(yīng)的距離通過聯(lián)絡(luò)巷道與工作面運(yùn)輸巷道相連并向工作面供配電。這一方法有點(diǎn)同樣清晰，因運(yùn)輸巷道斷面要求小，開拓量相應(yīng)的小，支護(hù)成本不高。這種方法特別適合下一個工作面尚未回采但其回風(fēng)巷已經(jīng)開拓完畢的情況下，這時就可以將移變及泵站布置于回風(fēng)巷道。定點(diǎn)布置法：這一方法特點(diǎn)是將供電設(shè)備安裝在距離工作距離相對較遠(yuǎn)的短石門或者硐室中并隨著工作面的推進(jìn)而多次移動供電設(shè)備。適用于頂板比較破碎且巷道維護(hù)比較困難同時走向長度和工作面長度相對較短綜采工作面。有點(diǎn)就是投資小，維護(hù)相對方便。當(dāng)然除了這三種典型的方法以外，為了適應(yīng)工作面復(fù)雜的工作環(huán)境也會采取其他相對更為合適的方法。總之工作面布置方法的典型方案或者不同于典型的其他方案的選擇都是為了更好的服務(wù)于一個設(shè)計科學(xué)合理經(jīng)濟(jì)的綜采工作面。例如本工作面的巷道布置利用的就是適應(yīng)實(shí)際情況的一種非典型的巷道布置方法，本屬123層301盤區(qū)，該盤區(qū)采用三巷布置，一條專用回風(fēng)巷，一條軌道運(yùn)輸巷和一條皮帶運(yùn)輸巷，這三條巷道均布置在煤層中，三條巷平行布置，每條巷間隔20m。三條巷道均與工作面順槽巷正交。工作面布置附圖1。2 綜采工作面供電系統(tǒng)負(fù)荷計算 電壓等級綜采工作面電壓等級的確定受多方面因素的影響，例如需要綜合考慮日生產(chǎn)能力、單機(jī)或雙機(jī)最大容量、總裝機(jī)容量等方面，同時也要注意實(shí)際生產(chǎn)的相關(guān)其他影響因素。實(shí)際生產(chǎn)中總結(jié)得以下表格： 電壓等級表電壓等級/V適用采煤方法綜采總?cè)萘?kW單機(jī)最大容量/kW雙機(jī)最大容量/kW日生產(chǎn)量/(t)660薄煤層和部分中厚煤層500～1000150～1702150～2170500～10001140綜煤1000～1500以上300～4002375～34001000～50003300一次全高厚煤層綜采3000以上1000以上34005000～10000同時《煤礦安全規(guī)程》第448條也有相關(guān)規(guī)定：“井下各級配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級，應(yīng)符合下列要求：高壓，不超過10kV；低壓，不超過1140V；照明、信號、電話和手持式電氣設(shè)備的供電電壓，不超過127V；遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓，不超過36V；采區(qū)電氣設(shè)備使用3300V供電時，必須制定專門的安全措施?！本C合考慮用電設(shè)備的容量與布置和一般適用情況及相關(guān)規(guī)定，本工作面最終決定采用660V和1140V兩種電壓等級供電，兩巷的運(yùn)輸、排水設(shè)備仍采用660V供電，照明（信號）電壓為127V，其供電電源電壓為6kV，來自123層301盤區(qū)變電所。 工作面供電系統(tǒng)負(fù)荷統(tǒng)計 負(fù)荷統(tǒng)計見表 工作面負(fù)荷序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量額定功率(kW)額定電壓(V)需用系數(shù)率因數(shù)1采煤機(jī)MG300/700AWD170011402刮板輸送機(jī)SGZ764/6301231511403乳化液泵BRW315/2212511404轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ830/200120011405噴霧泵KPB315/162211011406破碎機(jī)PCM160116011407皮帶輸送機(jī)SSJ1000/2200222006608排沙泵BQW10015022456609回柱車JD2—142266010水泵4DA—89224566011調(diào)度絞車JD—258825660總計(KW)26621140V1845660V817 供電系統(tǒng)的擬定原則，力求減少電纜的條數(shù)與長度，盡量減少回頭供電，電纜截面不超過70 mm2。，綜采工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜用輻射式線路供電，帶式輸送機(jī)可以用干線式線路供電。：一般都設(shè)置工作面集中配電點(diǎn)。對輸送機(jī)及其它附屬機(jī)械．因位置分散也可分別設(shè)配電點(diǎn)。，原則上1臺起動器控制1臺電動機(jī)。對采煤機(jī)等重要生產(chǎn)機(jī)械應(yīng)設(shè)置備用起動器．即一用一備；對于刮板輸送機(jī)起動器，宜按二用一備考慮。，可以不設(shè)置進(jìn)線用總饋電開關(guān)。，而且保護(hù)齊全，可以不在移動變電站之外再設(shè)置低壓總饋電開關(guān)。．以減小起動器間連接電纜的截面。，供電系統(tǒng)一般都選用2～3臺移動變電站1移動變電站向帶式輸送機(jī)及其它轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備供電；2移動變電站向采煤機(jī)、乳化液泵站和噴霧泵供電；3移動變電站向刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)等供電。3移動變電站的負(fù)荷可以根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)換。根據(jù)供電系統(tǒng)的擬定原則，擬選擇4臺移動變電站。 移動變電站的選擇 移動變電站容量計算綜采工作面變壓器的容量計算一般用需用系數(shù)法（也叫需要系數(shù)法）。就整個供電系統(tǒng)來說，因?yàn)楦黝愒O(shè)備工作制度的不同以及設(shè)備自身的工作特點(diǎn)決定工作面的類設(shè)備在同一時間內(nèi)一般不會同事都在工作，所以出于對供電系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)濟(jì)原則的考慮，供電負(fù)荷計算不單純是系統(tǒng)內(nèi)全部的設(shè)備額定容量的簡單加和。而出于簡便負(fù)荷計算的考慮，總結(jié)實(shí)際生產(chǎn)中各類設(shè)備的實(shí)際工作狀況和其額定容量的差異，就得到了一個近似表示實(shí)際工作狀態(tài)和設(shè)備額定工作狀態(tài)并同時能夠滿足工程需要且方便進(jìn)行負(fù)荷技術(shù)的一個系數(shù)，這是需用系數(shù)的由來也反映了需用系數(shù)法的計算原理。具體的說，需用系數(shù)法計算系統(tǒng)負(fù)荷所用的公式如下： （21）上式中： 設(shè)備的計算負(fù)荷，單位是kVA。 具有相同需用系數(shù)的一組用電設(shè)備額定功率只和，單位是kW。 綜采工作面用電設(shè)備的需用系數(shù)。一組設(shè)備的又可以按照以下公式進(jìn)行計算： （22）上式中： 最大一臺電動機(jī)的額定功率。 一組用電設(shè)備的加權(quán)平均功率因數(shù)，即各用電設(shè)備的額定功率與功率因數(shù)的乘積之和與它們總功率之比，即 （23）采區(qū)其他作業(yè)電力負(fù)荷的需用系數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)也可查詢《煤礦電工手冊》和《煤礦井下供電設(shè)計技術(shù)規(guī)定》等資料求取。 移動變電站容量選擇通常情況下，綜采工作面需采用多臺移動變電站才能滿足供電要求。應(yīng)根據(jù)設(shè)備的布置、電壓等級，確定移動變電站容量的幾個分組方案，分別求出各方案下的各組計算容量，初選移動變電站的額定容量及臺數(shù)，確定最優(yōu)分組方案。移動變電站的額定容量SN應(yīng)大于等于一組負(fù)荷的計算容量，即。由于采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)單機(jī)容量較大，再考慮過流保護(hù)裝置靈敏系數(shù)要求，分別由一臺移動變電站供電。選型如下：移動變電站（向采煤機(jī)供電）容量計算：查表22知的采煤機(jī)的額定功率為700kW，加權(quán)平均功率因數(shù)取電動機(jī)的額定功率因數(shù)，代入公式21得： 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用KBSGZY800/6/,SN=800 kVA，大于Sca=494kVA，滿足要求。移動變電站（向刮板運(yùn)輸機(jī)供電）容量計算： 查表22知刮板運(yùn)輸機(jī)的額定功率為630kW，，代入公式21得： 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用KBSGZY630/6/,=630kVA，大于Sca=540kVA，滿足要求。移動變電站（向轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、乳化液泵、噴霧泵供電）容量計算：因?yàn)樵撘苿幼冸娬卷毾蛞唤M設(shè)備供電，需用系數(shù)需按公式22計算。 設(shè)備技術(shù)指示表設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量額定功率(KW)額定電壓(V)需用系數(shù)功率因數(shù)轉(zhuǎn)載機(jī)SZZ830/20012001140破碎機(jī)PCM16011601140乳化液泵BRW200/221251140噴霧泵KPB315/1621101140代入公式223，得 由此需用系數(shù)和功率因數(shù)全部求得，代入公式21得 查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用KBSGZY1000/6型移動變電站，SN=，大于Sca=805kVA，滿足要求。移動變電站（皮帶輸送機(jī)、調(diào)度絞車、水泵等分兩路供電）容量計算。 設(shè)備技術(shù)知識表設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量額定功率(kW)額定電壓(V)需用系數(shù)功率因數(shù)皮帶輸送機(jī)SSJ1000/22002200660排沙泵BQW100150245660回柱車JD2—142660水泵4DA—89245660調(diào)度絞車JD—25825660因?yàn)樵撘苿幼冸娬疽彩窍蛞唤M設(shè)備供電，所以需要系數(shù)和功率因數(shù)的計算類似3移動變電站，將數(shù)據(jù)代入公式22和公式23得 由此需用系數(shù)和功率因數(shù)全部求得，代入公式21得查國產(chǎn)礦用隔爆型移動變電站（聯(lián)合設(shè)計）主要技術(shù)數(shù)據(jù)表，選用KBSGZY1000/6型移動變電站，SN=，大于Sca=805kVA，滿足要求。3 供電系統(tǒng)的擬定及高壓電纜的選擇 供電系統(tǒng)的擬定根據(jù)綜采工作面機(jī)電設(shè)備的布置情況，以及各臺移動變電站所帶的負(fù)荷，初步擬定出綜采工作面供電系統(tǒng)圖,如附圖2。 高壓電纜的選擇電纜又分為支線和干線兩種。支線是指啟動器到電動機(jī)的電纜，向單臺電動機(jī)供電；干線是指分路開關(guān)到啟動器的電纜，向多臺電動機(jī)供電。電纜的就是確定各低壓電纜的型號、芯線數(shù)、長度等。 高壓電纜型號的選擇 高壓電纜是依據(jù)其電壓等級、用途和敷設(shè)場所等條件決定其型號。礦用高壓電纜的型號，一般按下列原則確定：；。在立井井筒或傾斜角450及其以上的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼絲鎧裝電纜；在水平巷道或傾角450以下的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼帶鎧裝電纜；，應(yīng)與電纜規(guī)定的允許敷設(shè)水平差相適應(yīng)；，應(yīng)采用裸鎧裝電纜；或?qū)㈦娎|的黃麻外皮剝除；，必須采用監(jiān)視型屏蔽橡套電纜；。 高壓電纜的主芯線截面的計算與校驗(yàn)向綜采工作面移動變電站供電的6kV或10kV高壓電纜（本工作面為6kV），應(yīng)該選用礦用監(jiān)視型高壓橡套屏蔽電纜。其主芯線截面的確定，通常按經(jīng)濟(jì)電流密度初選，按長時允許負(fù)荷電流校驗(yàn)，按允許電壓損失校驗(yàn)，按電纜線路電源端最大三相短路電流校驗(yàn)熱穩(wěn)定。導(dǎo)線截面積的大小對電網(wǎng)的運(yùn)行費(fèi)用有密切關(guān)系。導(dǎo)線截面大，輸電損耗小、電費(fèi)小，但增加了線路的投資，結(jié)果使線路年折舊費(fèi)和維修費(fèi)用增加；導(dǎo)線截面小，雖然降低了線路投資，但使線路的電能損耗費(fèi)用增加。所以為了供電的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選擇一個比較合適的導(dǎo)線截面，使全年的電能損耗費(fèi)、年折舊費(fèi)和維修費(fèi)用的總和，即年運(yùn)行費(fèi)用為最小。年運(yùn)行費(fèi)用最小的導(dǎo)線截面稱為經(jīng)濟(jì)截面。對應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。因此，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜的截面，就是按年運(yùn)行費(fèi)用最低的原則來確定電纜的截面積。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面為 （31）上式中： 經(jīng)濟(jì)截面。 正常運(yùn)行時，通過電纜的最大長時負(fù)荷電流，當(dāng)兩條電纜并聯(lián)運(yùn)行時，應(yīng)考慮一條線路故障時的最大負(fù)荷電流，A； 經(jīng)濟(jì)電流密度。 銅芯電力電纜經(jīng)濟(jì)電流密度年最大利用負(fù)荷時間/h經(jīng)濟(jì)電流密度/生產(chǎn)班次1000～3000一班作業(yè)3000～5000兩班作業(yè)5000以上三班作業(yè)供電線路工作最大時長負(fù)荷電流的計算如下： 向一臺移動變電站供電時，取變電站一次側(cè)額定電流 （32）上式中 移動變電站額定容量，kVA； 移動變電站高壓側(cè)額定電壓，V； 移動變電站高壓側(cè)額定電流，A。向兩臺移動變電站供電時，最大長時負(fù)荷電流為兩臺移動變電站高壓側(cè)額定電流之和，即 （33）向三臺以上移動變電站供電時，最大時長負(fù)荷電流為 （34）上式中 折算至移動變電站高壓側(cè)最大時長負(fù)荷電流，A； 由移動變電站供電的各用電設(shè)備額定功率總和，kW； 用電設(shè)備額定電壓，V； 變壓器的變比； 用電負(fù)荷加權(quán)平均功率因數(shù)。當(dāng)計算出經(jīng)濟(jì)截面后，選擇接近或等于計算截面的標(biāo)準(zhǔn)截面。運(yùn)行當(dāng)中電纜的電流超過長期允許電流時，電纜芯線的電阻產(chǎn)生的熱量會超過允許的范圍，加速絕緣老化，容易造成漏電或短路事故的發(fā)生，所以需對電纜按長時允許負(fù)荷電流進(jìn)行校驗(yàn)。 礦用橡套電纜長時允許載流量主芯線截面/4610162535507095額定電壓/kV364664851131381732152608511013517020525094121148170205250104138171213