煤矿双回路一矿一策.doc

赫章县妈姑镇何家冲煤矿 “双回路”供电专项整治“一矿一策”方案 编制单位何家冲煤矿 编制日期2020年3月16日 煤矿“双回路”供电专项整治“一矿一策”方案 1、 矿井基本概况 何家冲煤矿位于赫章县妈姑镇，距县城直线平距约24km，距威宁县39km，G326国道从矿井北面通过，行政区划属赫章县何家冲乡管辖。地理坐标 东经10432′31″～10433′04″，北纬2657′57″～2658′42″。赫章县妈姑镇何家冲煤矿为证照齐全合法的生产矿井，经济类型为私营独资企业，生产规模30万吨/年，采矿证号C5200002012011120122746、安全生产证号（黔）MK安许证字[2160]，矿区面积0.833㎡，保有地质储量620万吨，可采储量514万吨，开采标高2120m～1700m。 根据贵州省煤炭工业淘汰落后产能加快转型升级领导小组办公室文件关于对赫章县妈姑镇何家冲煤矿兼并重组实施方案的批复（黔煤转型升级办[2019]95号），赫章县妈姑镇何家冲煤矿参与兼并重组煤矿2处，兼并重组后保留赫章县妈姑镇何家冲煤矿1处，拟建规模45万吨/年。 根据贵州省煤炭工业淘汰落后产能加快转型升级工作领导小组办公室关于全面深入推进煤矿优化布局和资源整合工作的通知（黔煤转型升级办〔2020〕1号）及2月29日全市全面深入推进煤矿优化布局和资源整合工作会议精神，按照3月8日赫章县政府召开全县煤矿优化布局和资源整合会议要求，妈姑片区划分一个井田，设计规模90万吨/年。 二、矿井供电现状 （一）地区电网及矿井供电电源 矿井采用双回路供电，矿井双回路电源一回路来自沙石35 KV变电站（六盘水电网），等级为10KV，至矿井距离约4.2km，线路型号LGJ-120（煤矿专线）；二回路来自沙石110 KV变电站（毕节电网），等级为10KV，至矿井距离约3.5km，线路型号LGJ-120（农网电）； （2） 矿井供电系统现状 在地面设置10KV变电所向地面和井下供电；井下采用660v双回路向井下负荷供电。 （3） 矿井供电系统存在的问题 双回路供电二回路来自沙石110 KV变电站农网电，不符合煤矿安全规程的要求，无法满足煤矿下一步技改扩能需要。 （4） 供电安全性分析 双回路供电二回路来自沙石110 KV变电站农网电，根据现有供电系统的供电方式，满足不了煤矿供电的安全性、可靠性和稳定性。因此，我矿双回路供电二回路必须重新改造。 三、 电力负荷 （一）矿井负荷 本矿生产能力为30万吨/年，斜井开拓，全矿共安装设备60台，其中工作设备43台（最大涌水量）；设备总容量2588kw，工作容量1761kw。全矿有功负荷为1195kw，无功负荷为1120kvar，视在功率1666kvar。矿井年耗电量6214728Kwh，综合电耗20.72kwh/t。矿井地面主井工业场地负荷工作容量629kw，有功负荷433kw；风井工业场地负荷工作容量474kw，有功负荷374kw；井下负荷（除局扇负荷）工作容量为598kw，有功负荷328kw（最大涌水量时）。 （2） 吨煤电耗 矿井年能力生产能力25万吨，年消耗电250万度，吨煤消耗10度/吨。 四、矿井供电预防管理措施 （一）人员配备管理 机电矿长一人，负责全矿的机电安全管理工作，对全矿的供电安全的设备计划、设备巡检维修、线路巡检维修统筹管理工作。 机电副总一人，协助机电矿长抓好机电安全管理工作，负责各种供电安全技术措施及贯彻执行工作。 机电队长一人，协助机电矿长抓好机电安全管理工作，负责供电安全的现场落实。 电工4人，负责供电安全的现场巡检、维修工作。 （二）电气设备管理 1、设备选型的基本原则是技术先进、经济合理、生产可行。首先要由技术部门进行技术论证，包括生产效率、质量保证、投资效果、能源消耗、安全性、可靠性、成套性及维修难易程度。重要设备要到使用单位进行考察。然后由技术部门协助财务部门进行投入产出分析做出单位资金效益及资金回收速度论证。最后交生产部门进行生产可行性论证。 2、设备购置要优先选用名优产品厂家，不是名优产品厂家的要到使用单位进行技术考察。 3、设备到矿，要建立技术档案，财务入账，进行设备终生管理。 4、设备安装调试要有完整设计，其中包括方案设计和施工组织设计，并及时归档。 5、设备试运行要有完整记录，并按照设备说明书进行试运行要求的工作。（如更换乳化油等）并及时归档。 6、设备使用要参照设备说明书制定操作规程，严禁超范围，超负荷使用设备。 7、设备使用期间，要严格按照设备说明书及机电设备完好质量标准进行周期润滑、周期保养。 8、设备检修工作要执行以预防性检修为主，以计划检修为主，以事故抢修为辅的维修指导方针。 9、重要设备检修遗留问题、更换零配件要记入设备档案。 10设备调配工作由机电科设备组统一管理。 11、设备完好状态由机电科设备组每月检查一次，并进行经济考核。 12、闲置设备由机电科设备组统一管理。 13、设备报废由设备组提出，机电矿长及机电工程师核准，并及时报财务部门。 14、机电设备事故施行事故追查制度，对有关责任人进行经济处罚。 15、设备使用要逐步过渡到有偿使用，即设备租赁制。 16、有计划、有重点、有步鄹进行设备更新改造工作。积极使用新技术、新装备，淘汰旧设备、旧装备。 （3） 安全预防措施 1、供电线路事故及防治措施 1）地面固定供电线路和通信线路应设置在稳定的地方； 2）输配线至地面、建筑物或构筑物的距离应符合有关规程规定。 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）井下电力网的短路电流不得超过其控制用的断路器在井下使用的开断能力，并应校验电缆的热稳定性。 5）井下电动机的控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下配电点引出的馈电线上应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。 6）井下低压馈电线上，必须装有检漏保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。 7）井下配电网路均应装设过流、短路保护装置；必须用该配电网路的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性。必须正确选择熔路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性。必须正确选择熔断器的熔体。 必须用最小两相短路电流校验保护装置的可靠动作系数。保护装置必须保证配电网路中最大容量的电气设备或同时工作成组的电气设备能够起动。 8）电缆的选择及电缆的敷设必须符合煤矿安全规程（2011版）规定。 2、地面变电所事故及防治措施 1）可能发生的事故分析 地面变电所可能发生变电所火灾、变电所设备事故、小物件及小动物引起短路事故。 2）地面变电所事故防治措施 地面变电所位置选择在工业场所附近，并符合下列要求 （1）设置在无塌陷区、稳定的场所； （2）设在爆炸材料库爆炸危险区以外； （3）与高噪声源的距离，应满足主控制室背景噪声不大于60db（A）的要求。 （4）变电所周围必须设有围墙，其高度不低于1.8m，并在周围悬挂安全警示牌。 （5）变电所防雷、过电压保护及各种避雷设施齐备。 （6）变电所用不燃性材料建筑，应有专门的防灭火装置。 （7）开关、继电保护装置及电容器等必须制定防火措施，电缆钩、管道沟、窗房应设置铁丝网，以防小动物入内造成线路短路。 （8）变电所内悬挂供电系统图以及有关操作、维护等规和程、规则。 （9）变电所内变电装置与墙、顶必须按有关规定留足距离。 （10）矿井地面供电线路每年必须进行巡查。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。 （11）变电所消防内消防设施齐全、完好可靠。 3）井下供配电 （1）局部通风机采用“双风机，双电源” 运行方式，并对掘进工作面的低压供电设备实行“风电、瓦斯电闭锁”。局扇采用专用变压器、专用开关、专用电缆供电，每天应有专人检查1次，保证局部通风机可靠运转。 （2）在井下主、副水仓中各埋设一块主接地极，掘进头、采面运输巷等处低压配电点各设一块辅助接地极，主接地极及辅助接地极均采用裸露软导线与电气设备金属外壳连接，接地网上任意点测得的接地电阻不得大于2欧姆。 （3）井下电气设备严禁失爆，电气设备入井前严格检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”。 （4）井下电缆必须是经检验合格并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆，电缆的安设合格，并防止有硬件物品碰穿，以及注意电缆的受潮、老化等。 （5）要消灭“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头，电缆要悬挂整齐。井下防爆电气设备要及时检查维修，保持完好。严禁使用明刀闸开关。普通型携带式电气测量仪表，只准在瓦斯浓度1以下的地点使用。 （6）井下严禁带电检修和带电搬移电气设备。检修或搬迁电气设备（包括电缆和电线）前，必须切断电源，并用防爆验电笔检验，无电后，检查瓦斯，巷道风流中瓦斯浓度在1以下时，方可开始工作。所有开关把手在切断电源时都应闭锁，并挂上“有人工作，不准送电”牌子，只有执行此项工作的人员，才有权摘牌和送电。 （7）建立矿灯管理制度，每盏矿灯都应编号，经常使用矿灯的人员必须专人专灯。矿灯必须保持完好，漏液、亮度不够、电缆损坏、灯锁不良、灯头松动、密封不严、玻璃破裂等情况的矿灯严禁发出。严禁敲打、撞击和自行拆卸矿灯。 （8）井下绞车硐室、各车场等处设固定照明。井下照明和信号装置，应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综合保护装置配电，且用防爆型的照明信号设备。 （9）井下电话选用本质安全型电话，并使用矿用电话电缆。 （10）严禁井下供电变压器中性点直接接地，严禁由地中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电，井下电气设备正常不带电的金属外壳都应可靠接地。 总之，电缆、矿灯、信号照明、电话系统、防爆电气设备在防静电、防带电作业等方面必须采取有效措施以防止电火花引燃瓦斯与煤尘而引起爆炸。 4、防止井下电气着火的措施 1）供电线路设有可靠的避雷装置，为防止地面雷电波及井下引起瓦斯、煤尘以及火灾等灾害。必须做到 （1）由地面直接入井的轨道、管路，必须 在井口处将金属体进行不少于两处的良好的集中接地。 （2）通信线路必须在入井处装设熔断器和避雷装置。 （3）每年雨季前必须对避雷装置进行检查试验。 （4）所有电气设备，均设有短路、过负荷、单相断线保护和漏电闭锁保护。井下所有电气设备的金属外壳都进行接地。 （5）井下硐室、地面机房配有灭火器材，喷粉灭火器3个和砂箱2个，砂箱用1.5～3.0毫米铁板制作，容积不少于0.2m3。 （6）井下所有电气设备采用防爆型和本质安全型电气设备。 5、防止触电事故的措施 1）机器外露的转动和传动部分都必须加装护罩或遮栏，防止碰触发生危险。 2）凡不用或暂时停用的电气设备必须切断电源，并把送电开关打上闭锁或加锁。 3）井下36V以上的电气设备设接地保护装置，并构成接地网；127V煤电钻和信号装置应设有检漏、短路、过负荷、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。380V以上的电气网络中，必须有过电流和漏电保护。煤电钻综合保护装置在每班使用前必须进行一次跳闸试验。低压检漏装置每天进行一次跳闸试验。发现检漏装置有故障或网络绝缘降低，应立即停电处理。检漏装置应灵敏可靠，严禁甩掉不用。接地网上任一保护接地之间的保护接地用的电缆芯线的电阻值都不得不得超过1欧姆。 4）必须配备经培训考试合格的防爆设备检查员，并建立严格的防爆设备入井制度。防爆性能受到破坏的电气设备，应立即处理或更换，不得继续使用。 6）井下电气设备的接地保护 1）所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，与主接地极连接成1个总接地网；在井下主、副水仓中各埋设一块主接地极，用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于0.75m2 、厚度不得小于5mm。 2）局部接地极设置于巷道水沟内或其它就近的潮湿处。可用直径不小于35mm，长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，垂直全部埋入底板。 3）连接主接地极的接地母线，采用截面不小于50mm2 的铜线，电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接，采用截面不小于25 mm2 的铜线。 五、供电系统治理方案 （一）矿井供电系统治理具体方案 1、与赫章县供电局沟通协商，沙石110 KV变电站变为10 KV工段建一个10 KV端口，由此端口搭接我矿二回路专线。我矿二回路专线由我矿自行投资建设。 2、线路的设计、施工和投资。 整个线路长度约约3.5km，设计方案由赫章县供电局提供，施工由赫章县供电局沙石变电站负责，投资由我矿负责，预计投资资金300万元。 3、责任落实 架线协议合同由法人张光华负责，施工方案由赫章供电局提供，现场施工由煤矿机电矿长协助赫章供电局砂石变电站进行施工，投资赫章何家冲煤矿负责。 根据省能源局要求在2020年10月底完成。 （二）导线、电缆校验及选择 1、设计选用线路导线截面，按温升、经济电流密度、线路压降综合考虑，并适当放大留有裕量，以满足发展需要。 设计考虑导线截面时按煤矿最终负荷1195kW（最大涌水量时）计算，依据66kV及以下架空电力线路设计规范（GB50061-2010）中的规定选择导线截面，导线截面选择如下 （1）根据经济电流密度计算截面积 10kV导线通过的最大电流 Ij1195/（1.732100.95）＝72.6A 导线经济截面 SIj／J72.6/0.9＝80.67mm2（J为经济电流密度） 设计选择矿方已经安设好的钢芯铝绞线截面为120mm2。 （2）按电压降校验 110kV砂石变电站两趟线路至本矿10kV变电所输电线路均长约3.5km，选择钢芯铝绞线截面为120mm2。 由110kV砂石变电站至本矿工业场地10kV变电所10kV线路运行时电压降 ΔU％＝1.195MW4km0.4（％/MWkm）＝1.91％＜5。 满足压降要求。 （3）长期允许载流容量校核 LGJ－120导线长期运行情况下的允许载流量335A（环境温度40），大于通过的最大电流72.6A，满足要求。 事故情况下，二回线路的送电能力能够满足本矿全部电力负荷的需要。 （4）结论110kV砂石变电站10KV I段母线10kV 二回线至本矿工业场地10kV变10kV导线选择LGJ－120mm2，长约3.5km。 2、输电线路技术特征 110kV砂石变电站10KV I段母线10kV二回线至本矿工业场地10kV变10kV输电线路型号为LGJ-120/4，计算截面为80.67mm2。 何家冲煤矿属于赫章县妈姑镇管辖范围，本线路工程根据当地情况，气象条件组合如下 最高气温40℃ 最低气温-5℃ 平均气温15℃ 最大风速30m/S 最大覆冰20mm 何家冲煤矿10kV供电线路虽然不长，但输电线路的路径选择原则是尽量利用山头坡顶，少砍伐树木、少占农田、不跨房屋，躲避同时遭受自然灾害与采煤塌陷区的影响，尽量减少同时故障的可能性、为提高安全供电的可靠性，尽量走不同的路径，即使同行也应尽量拉开同行距离。线路考虑防污、防震，考虑便于维护检修等。线路杆型选用Φ190mm梢径杆。 二回路选用线路型号为LGJ-120，线路长3.5km，砂石110kV变电所主变容量容量220MVA，同时工作，矿井开发在电力上是有保障的。 2、电压 矿井在地面设10kV变电所，井上、下分开供电，井上、下用电负荷电源由地面10kV变电所电缆引出。 供电电压分别有10kV/660V/380V/220V/127V等。 3、电力负荷 本矿生产能力为30万吨/年，斜井开拓，全矿共安装设备60台，其中工作设备43台（最大涌水量）；设备总容量2588kw，工作容量1761kw。全矿有功负荷为1195kw，无功负荷为1120kvar，视在功率1666kvar。矿井年耗电量6214728Kwh，综合电耗20.72kwh/t。矿井地面主井工业场地负荷工作容量629kw，有功负荷433kw；风井工业场地负荷工作容量474kw，有功负荷374kw；井下负荷（除局扇负荷）工作容量为598kw，有功负荷328kw（最大涌水量时）。 4、送变电方式 矿井地面生产系统中电力负荷分级为三级。其中 一级负荷有主要通风机、瓦斯抽放泵、固定空压机和矿井监测监控系统。供电方式为双电源双回路。供电安全性最高。 二级负荷有主提升绞车或主运输胶带。供电方式为双回路。供电安全性较高。 三级负荷有矿井地面生产系统中除一、二级负荷外的其它电力负荷。供电方式为单回路。供电安全性一般。 地面供电电压等级为660V 、380V和220V，井下供电电压等级为660V和127V，初期开采井下不设变电所。自地面变电所引双回路电源下井对井下进行供电。 5、地面供配电 地面全部采用低压供电。地面动力电压等级为660V 、380V，照明电压等级为220V。 地面一、二级负荷（主要通风机、副井绞车、瓦斯泵、监测监控主机、空气压缩机等）为双回路电源供电。 在主井场地设2台S11630//10/0.4型变压器，主要供主井场地负荷用电。 在风井场地设2台KS11500//10/0.69型变压器，主要供主要通风机和瓦斯泵负荷用电。 上述变压器已经安好，经验算满足要求。上述变压器均为一台变压器检修时，另一台变压器能保证全部负荷的运行。 6、井下供配电 从地面变电所660V低压柜引双回路电源至井下配电点，再由该配电点分别向掘进面、采面回风巷、采面运输巷采区主排水泵供电，除采区主排水泵使用双回路电源供电外，其余地点采用单回路供电。入井主电缆选用MY-370＋125矿用阻燃电缆二趟供排水泵负荷，选用MY-350＋116矿用阻燃电缆二趟供局扇负荷，选用MY-395＋135矿用阻燃电缆一趟供井下其他负荷，该电缆经副斜井铺设。 六、评价与总结 保障安全供电、增加必要投资，是我矿安全保障的必要条件，二回路的建成，确保了我矿供电的安全性、可靠性和稳定性，为我矿煤矿安全生产提供了重要保障。 -14 - 赫章县妈姑镇何家冲煤矿 2020年3月16日