第八章 高产高效矿井的采区供电及电气控
煤矿电工学课程标准
煤矿电工学课程标准
一、课程基本信息
课程名称：《煤矿电工学》课程类型：专业课
总学时：60学时实验实训6学时层次专业：专科非机电类专业
先修课程：电工与电子技术开课学期：第三学期
二、课程的性质和任务
本课程标准是专为职业院校专科煤矿开采等专业开设的《煤矿电工学》而制定，该门课程是研究如何运用现代科学技术确保矿山企业安全、可靠、经济合理的利用电能的学科。它是一门技术性、实践性，针对性很强的专业课。该门课程针对煤矿的特点和设备安全用电技术、煤矿电气设备的结构和工作原理，井下采区供电设计计算等内容。使学生具有综合运用所学知识分析，解决煤矿电气系统实际问题的基本素质和职业技能。为煤矿安全生产提供技术保证。
学完本课程后，应达到下列基本要求：
1、具有对矿井供电系统及电气设备运行和维护、检修的能力；
2、具有对矿井供电系统及电气设备继电保护简单计算的能力；
3、能读懂电气系统图，设计简单的电气系统；
4、掌握矿井供电系统及各级变电所安全供电技术。
三、课程学时
学时分配建议表
四、课程目标
以学生为本位，以能力为核心，突出职业道德培养和职业技能训练，课程内容符合职业岗位要求，体现新知识、新技术、新工艺、新方法，课程结构模块化。学用一体,工学结合,培养学生的综合职业能力。学生通过学习获得与工作岗位一致的能力；课程设计源于实践，按照工作的实际过程展开，使教学过程演化为一个工作过程。
紧紧围绕课程对人才培养目标的要求，打破传统的课程设置模式，突出高职教育教学特点，探索课程内容模块化、项目化，将课堂教学现场化，强化职业技术能力，把工学结合的思想贯穿在整个课程教学过程中。
煤矿供电及“双回路、双电源”规定教学内容
煤矿供电及“双回路、双电源”规定
煤矿供电及“双回路、双电源”的相关规定
1、矿井地面变电所、配电所的高压及低压母线应采用单母线分段接线，以保证供电连续性。高压母线亦可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。
2、矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
3、对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。
3、主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。
本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。
本条上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。
4、下列用电设备应按一级用电负荷供电，其配电装置必须由两回路或两回路以上电源线路供电。电源线路应引自不同的变压器和母线段，且线路上不应分接任何其他负荷。
1）井下主排水泵：
2）下山采区排水泵：
3）兼作矿井主排水泵的井下煤水泵：
4）经常升降人员的暗副立井绞车；
矿井供电系统及采区供电安全知识
矿井供电系统及采区供电安全知识
一、《煤矿安全规程》对矿井供电的规定及要求：
1、矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
2、对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。
主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。
本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。
本条上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。
3、严禁井下配电变压器中性点直接接地。
严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。
4、普通型携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓度1.0%以下的地点使用，并实时监测使用环境的瓦斯浓度。
5、井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。
检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1.0%时，再用与电源电压相适应的验电笔检验；检验无电后，方可进行导体对地放电。控制设备内部安有放电装置的，不受此限。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。
煤矿供电及“双回路 双电源”规定
煤矿供电及“双回路、双电源”的相关规定
1、矿井地面变电所、配电所的高压及低压母线应采纳单母线分段接线,以保证供电连续性、高压母线亦可采纳分段单母线带旁路母线或双母线的接线、
２、矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷。年产６0０00t以下的矿井采纳单回路供电时,必须有备用电源;备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
正常情况下,矿井电源应采纳分列运行方式,一回路运行时另一回路必须带电备用,以保证供电的连续性、10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设、
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
３、对井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路,不得少于两回路。当任一回路停止供电时,其余回路应能担负全部负荷。
3、主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房,应各有两回路直截了当由变(配)电所馈出的供电线路;受条件限制时,其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。
本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段,线路上不应分接任何负荷。
本条上述设备的控制回路和辅助设备,必须有与主要设备同等可靠的备用电源、
4、下列用电设备应按一级用电负荷供电,其配电装置必须由两回路或两回路以上电源线路供电、电源线路应引自不同的变压器和母线段,且线路上不应分接任何其他负荷。
1)井下主排水泵:
2)下山采区排水泵:
3)兼作矿井主排水泵的井下煤水泵:
4)经常升降人员的暗副立井绞车;
5)井下移动式瓦斯抽放泵站。
煤矿供电及“双回路、双电源”的相关规定(正式)
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煤矿供电及“双回路、双电源”的相关规定(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
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相关规定(正式)
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1、矿井地面变电所、配电所的高压及低压母线应采用单母线分段接线，以保证供电连续性。高压母线亦可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。
2、矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
第八章 矿井生产系统
二、运输与提升设备类型 （一）运输设备类型 1、输送机 （1）刮板输送机：适用于倾角小于25℃的采煤工作面。
（2）带式输送机： （1）可伸缩带式输送机。是机械化采煤工作面中顺槽运输 的配套输送机 （2）钢绳牵引带式输送机。适用于长运距输送的特殊型带 式输送机 （3）水平弯曲带式输送机 ：能在水平面内改向折曲输送 物料的带式输送机。 （4）大倾角带式输送机。在倾角为±16°～25°范围内使 用的带式输送机 （5）管状带式输送机。物料在输送过程中完全处于封闭状 态的带式输送机。 （6）气垫式带式输送机。不用托辊（或不用上托辊），将 输送带沿着气垫层运行的带式输送机。
一、煤矿企业对供电的要求及负荷分类 （一）供电要求： 1、供电可靠——双回路供电 2、供电安全——井下煤矿专用设备，采取一系列安全 技术措施及管理制度。 3、技术经济合理——容量满足要求，电压、频率稳定。 （二）负荷分类： 一类用户；二类用户；三类用户。
二、矿井供电系统 1、供电系统 电网电源 →煤矿地面变电所 → 井下中央变电所→ 采 区变电所→ 工作面配电点。 综采工作面常采用移动变电站向工作面配电点供电，移 动变电站距工作面100～250m。 2、供电电压
（4）电机车运输 电机车是以电力为动力，用牵引电动机驱动车轮的
机车。目前，我国采用的电机车均为直流电机车。根据供 电方式不同，可分为架线式电机车和蓄电池式电机车。
矿井供电系统及供电安全管理
U x 660
Ir
U xa Rr
3 Rr
3 380mA 1000
式中 Ir---通过人体的电流，A（mA） Uxa ---电网相电压，V Ux ---电网线电压，V Rr ---人体电阻，Ω
可见，中性点直接接地时，人触及一相带电体时，通过 人身的触电电流远远大于通过人身的安全电流（30mA）， 是非常危险的。
从井下中央变电所用高压电缆将10KV电能送到采区变电所，采区变电所用变压器 将电压降到660V，用低压电缆分别送到各个工作面附近的配电点，再分别送给各动 力设备。如果采区内有综采工作面，在采区变电所不进行降压，直接将10KV高压经 采区变电所的配电装置送到工作面附近的移动式变电站，移动式变电站将10KV电压 降低到1140V，再分配给各用电负荷。采区巷道中的照明、信号由照明、信号综合 保护装置供电。
Rr——人体电阻，Ω，取1000Ω
2）单相接地
I 3U xa 3 660 3 0.033A 33mA
r
35000
单相接地电流为0.033A时所产生的电火花，不会引燃瓦斯、煤尘爆炸。
（2）考虑电网对地电容 1）人触及一相带电导体，通过人体的电流为
Ir Rr
U xa
1
ຫໍສະໝຸດ Baidu
9
r（r R（r2 1
r
矿井供电系统及井下供电安全采区电网保护
矿井供电系统的维护保养
第五章
矿井供电系统的维护保养原则
定期检查：对 矿井供电系统 进行定期检查， 确保设备正常
运行。
及时维修：发 现故障或问题 应及时进行维 修，避免影响 整个系统的运
行。
预防性维护： 采取预防性维 护措施，如定 期更换易损件 等，以降低故
障率。
记录与报告： 对维护保养工 作进行详细记 录，并及时报 告异常情况。
矿井供电系统的事故预防和处理责任制
矿井供电系统的 事故预防和处理 责任制是确保矿 井供电安全的重 要措施。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
责任制要求各级 管理人员和操作 人员明确职责， 严格执行各项安 全规章制度。
责任制还包括建 立应急预案，定 期进行演练和培 训，确保事故发 生时能够迅速有 效地应对。
加强对矿井供电 系统的日常维护 和检查，及时发 现和消除隐患， 也是责任制的重 要内容。
的要求。
矿井供电系统的重要性
保障矿井安全： 矿井供电系统是 矿井安全生产的 保障，必须保证 供电的稳定性和 可靠性，以避免 安全事故的发生。
添加标题
提高生产效率： 矿井供电系统是 矿井生产的重要 基础设施，稳定、 可靠的电力供应 可以保证采掘、 运输、通风等各 个生产环节的正 常运转，提高生
产效率。
责任制度：建立 完善的维护保养 责任制度，明确 各岗位的职责和 工作要求，确保 维护保养工作的 有效实施。
全国煤炭高等职业教育采矿工程类规划教材
全国煤炭高等职业教育采矿工程类规划教材煤矿电工学
主编王红俭王会森
副主编李如彪
参编赵振保
煤炭工业出版社
内容提要
本教材为全国煤炭高等职业教育规划教材，适用于高等职业技术院校、高等专科院校采矿工程、矿井通风、矿井建设、矿山机械等专业的煤矿电工理论教学和实践教学，有可供成人教育、中等专业学校、职工培训和煤矿企业有关工程技术人员学习参考。
全书共分七章，包括矿井供电系统；井下供电安全技术；采区机械的电气控制设备；矿井供电设备；高产高效矿井的采区供电、电气控制；矿山通信与监控系统；采区供电计算及设备选型。书中还附有实验指导书，包括矿用高低压配电开关、矿用隔爆磁力起动器、矿用隔爆检漏继电器、煤电钻综合保护装置、矿用电缆等装置的实验。
前言
为适应我国高等职业教育发展的需要，根据2003年10月25日至28日在北京召开的全国煤炭高等职业教育教材工作会议精神，决定编制全国煤炭高等职业教育采矿工程专业规划教材丛书。本书为该丛书之一。
本书力求突出高等职业教育特色，注重应用能力和实践能力的培养。在介绍各种电气设备时增加了使用、整定、维护、故障排除等方面的知识；在实践能力的培养方面，增加了采区供电计算及设备选择、实验指导书。本书突出实用性，一书多用。为了方便学生的学习，在每章后增加了本章小结和习题；为方便学生的选型设计，在书中附加了各种电气设备技术数据。可集教科书、习题集、设计指导书、实验指导书于一体，一书多用。
本书突出先进性，面向现代化。围绕高产高效矿井的建设，增加了第五章“高产高效矿井的采区供电、电气控制”、第六章“矿山通信与监控系统”等内容。同时增加了智能型磁力起动器、软起动器等内容。为了分散难点，将“井下供电安全技术”提前到第二章，从而为第三章至第六章所讲各种电气设备中的保护装置作了铺垫。
煤矿供电设计规范
中华人民共和国国家标准
GB50417-2007煤矿井下供配电设计规范
Code for design of electric power supply of under the coal mine
2007—05—21发布
2007—12—01实施
中华人民共和国国家建设部联合发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中华人民共和国国家标准
中国煤炭建设协会主编
中华人民共和国建设部公告第646号
建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准，编号为GB50417—2007，自2007年12月1日起实施。其中，第2.0.1、2·O·3、2·0.5、2.0.6、2.0.9、4.1.1、4.2.1、4.2.9、5.1.3、5·1·4(4、5、6)、6.1.4、6.3.1(4)、7.1.1、7.1.2、7.1.3、7·1·4、7·1·5、7.2.1、7.2.8条(款)为强制性条文，必须严格执行。
本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国建设部
二OO七年五月二十一日
前言
本规范是根据建设部建标函(2005}124号文件《关于印发“2005年工程建设标准制定、修订计划(第二批)”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。
本规范在编制过程中，编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。
特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见，经反复修改，最后经审查定稿。
煤矿供电及双回路、双电源的相关规定
煤矿供电及双回路、双电源的相关规定煤矿供电及双回路、双电源的相关规
定
引用
小村里人的煤矿供电及"双回路、双电源"的相关规定
根据相关资料整理敬请指正
1、矿井地面变电所、配电所的高压及低压母线应采用单母线分段接线，以保证供电连续性。高压母线亦可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。
2、矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源;备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
3、对井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。
3、主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路;受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。
本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。
本条上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电
源。
4、下列用电设备应按一级用电负荷供电，其配电装置必须由两回路或两回路
以上电源线路供电。电源线路应引自不同的变压器和母线段，且线路上不应分接任
何其他负荷。
1)井下主排水泵:
01《矿山电工》课程理论教学大纲
《矿山电工》课程理论教学大纲
课程中文名称：矿山电工
课程编码：0320074
课程英文名称：Mine Electrician
课程类型：专业方向必修课
适用年级：二年级
适用专业：矿山机电、采矿技术
总学时：48学时
先修课程：电工基础、电子技术、电机及电力拖动
后续课程：矿山机电（矿山机械）
编写人：吾布里.阿依丁、付涛
审定人：李文楷
一、课程简介
（一）课程性质与任务
本课程为矿山机电专业的专业课，根据矿山机电专业人才培养目标和企业对人才的需求现状，将《矿山电工技术》课程确定为矿山机电专业的主干课程之一。
学生在系统学习电工基础、电子技术、电机及电力拖动等课程的基础上，通过本课程的学习和实验、实习、设计等实践性教学环节的进行，能够熟悉国家各项技术经济政策，掌握有关供电方面的规程规定；能够正确地选择、使用和维护供电设备，能够合理地分析、设计和确定供电方案，选择、计算和整定各类保护装置；能够合理地确定设备布置方案。在弄懂有关供电基本理论和基本原则的基础上，学会如何运用所学知识解决供电设计、运行和管理工作中可能出现的实际问题，初步掌握大、中型煤矿供电系统运行维护及简单设计计算所必需的基本理论和基本技能，具有工矿企业变电所初步设计和简单的施工设计能力，具有电气设备安装、测试、运行维护和常见故障分析处理的能力。为今后从事煤矿供电工作奠定基础。本课程实践性强，学习时应注意理论联系实际，培养实际应用能力。
（二）课程教学目的和要求
1、知识要求：
（1）熟练掌握工矿企业对供电的要求，电力负荷的分类及各类负荷对供电可靠性的要求。了解电力系统与电力网和概念，掌握供电电压的确定，供电系统的结线方式及确定原则。
煤矿供电及双回路、双电源规定
煤矿供电及“双回路、双电源”的相关规定
1、矿井地面变电所、配电所的高压及低压母线应采用单母线分段接线，以保证供电连续性。高压母线亦可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。
2、矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
3、对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。
3、主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。
本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。
本条上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。
4、下列用电设备应按一级用电负荷供电，其配电装置必须由两回路或两回路以上电源线路供电。电源线路应引自不同的变压器和母线段，且线路上不应分接任何其他负荷。
1）井下主排水泵：
2）下山采区排水泵：
3）兼作矿井主排水泵的井下煤水泵：
4）经常升降人员的暗副立井绞车；
5）井下移动式瓦斯抽放泵站。
煤矿供电及“双回路、双电源”规定
煤矿供电及“双回路、双电源”的相关规定
1、矿井地面变电所、配电所的高压及低压母线应采用单母线分段接线，以保证供电连续性。高压母线亦可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。
2、矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
3、对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。
3、主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。
本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。
本条上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。
4、下列用电设备应按一级用电负荷供电，其配电装置必须由两回路或两回路以上电源线路供电。电源线路应引自不同的变压器和母线段，且线路上不应分接任何其他负荷。
1）井下主排水泵：
2）下山采区排水泵：
3）兼作矿井主排水泵的井下煤水泵：
4）经常升降人员的暗副立井绞车；
5）井下移动式瓦斯抽放泵站。