瓦斯隧道斜井洞内电、机械设备专项方案(1019)

1、新建成贵铁路乐山至贵阳段工程CGZQSG-12标段高坡隧道 (D3K343+169D3K345+235)洞内电气、机械设备专项方案编 制： 复 核： 批 准： 中铁十九局集团成贵铁路项目经理部2014年10月10日新建成都至贵阳铁路乐山至贵阳段CGZQSG-12 高坡隧道高瓦斯段洞内电气、机械设备专项方案目 录1.工程概况11.1.自然地理位置11.2.工程简况11.3.总体施工方案12.编制依据13.隧道供电系统设计23.1供电总体方案23.2水泵的选型33.2.1主水泵的选型33.2.2潜水泵的选型83.2.3中转水泵的选型83.3向洞口通风机及洞内施工用电（斜井施工期间）变压器选型93.

2、4斜井底部主水泵房变压器选型113.5洞内施工用电变压器选型123.5.1供正洞（11号联络通道至9号联络通道段）变压器选型123.5.2供平导和正洞第3工作面（9号联络通道至本工区设计结束处）143.6斜井施工期间供电方案153.7高压进洞后供电方案153.8高压电缆的选择173.8.1斜井段高压电缆选择183.8.2供正洞施工用电变压器高压电缆选择213.8.3供平导和超前正洞施工用电变压器高压电缆选择223.9防爆供电系统设备材料配置如下234.保证瓦斯隧道安全用电的技术措施244.1. “三专”、“两闭锁”244.2.接地保护系统254.3.防雷接地254.4.备用电源264.5.电气

3、设备防爆性能的检查与处置264.6.瓦斯工区内电缆的选用应符合下列规定264.7.电缆的敷设应符合下列规定264.8.瓦斯工区照明灯具的选用，应符合下列规定274.9.使用安全电压274.10.洞内电气设备的设置按如下原则执行274.11.电工及用电人员必须符合以下要求284.12.电气设备的使用与维护285.安全用电组织机构296.安全用电组织措施297.安全监测监控系统308.其他30 II高坡隧道高瓦斯段洞内电气、机械设备专项方案1.工程概况1.1.自然地理位置高坡隧道主副斜井及出口均在贵州省毕节市何官屯镇大鱼洞村，主副斜井及出口附近均有公路相通。1.2.工程简况高坡隧道正洞施工起止里程

4、为D3K343+169D3K346+540，共3371m。D3K343+169D3K345+235段为高瓦斯段，其余地段为低瓦斯。双线隧道，线间距4.6m，洞内采用CRTS-型双块式无砟轨道设计，设计轨顶至轨道基础底面高度为515mm。本隧道设计为25及7.3的单面上坡。本分部施工辅助坑道包括主副斜井及洞身平导施工2187m（PDK343+113PDK345+300）段；主斜井为有轨双车道斜井，长度为244m；副斜井为有轨单车道斜井，长度为308m。1.3.总体施工方案高坡隧道主副斜井前期设两个掘进工作面，即隧道主斜井、副斜井，主斜井完成后进入平导掘进工作面，副斜井完成后掘进13号横通道正洞。

5、平导掘进到11号横通道时设3个掘进工作面，即平导、11号横通道掘进工作面、正洞掘进工作面（13号横通道至11号横通道段）；平导掘进到9号横通道时，设3个掘进工作面，即平导、11号横通道掘进工作面、正洞掘进工作面（11号横通道至9号横通道段）。为保障施工安全，瓦斯隧道24小时不间断通风，且需要配备备用风机，故高坡隧道主斜井配备四台通风机，副斜井配备两台通风机。2.编制依据1、铁路瓦斯隧道技术规范；2、煤矿安全规程；3、施工现场临时用电安全技术规范；4、高坡隧道设计说明；5、高坡隧道实施性施工组织设计3.隧道供电系统设计3.1供电总体方案一、本隧道为高瓦斯隧道，并需反坡排水，必须有双回路电源保证一

6、级电源负荷供给；本隧道工程通过本地电网难以形成双回路电源，采用2套柴油发电机组作为备用电源，1套直接供洞口3台主要通风机用电；但排水负荷主要分布在洞内，高瓦斯隧道洞内柴油发电机组不能进入，只能在洞外配以升压变压器，在10KV主供电源停电时，及时启动另1套柴油发电机组，通过升压变压器将电压由380V提升到10KV,供洞排水设备用电。二、隧道洞内供电分两个阶段；1、斜井施工期间：主、副斜井施工用电利用洞外给主风机供电变压器供电，变压器和采用中性点不接地供电系统。洞口通风机及洞内施工用电共用1台10KVA变压器，主、副斜井分别在地面设低压馈电总开关，作为检修和保护的总电源开关。2、平导和正洞施工期间

7、：地面设高压总开关，作为检修或保护的后备总电源开关。主斜井底部设高压开关三台、矿用干式变压器一台，主要供主水泵、13号联络通道射流风机、往进口方向400米的中转水泵、平导和正洞800米范围内固定照明。正洞掘进工作面（13号横通道至11号横通道段）设移动矿用干式变压器一台，供正洞内施工用电；平导掘进工作面（13号横通道至11号横通道段）设移动矿用干式变压器一台，供平导洞内施工用电；当平导掘过11号联络通道，通过11号联络通道形成正洞掘进工作面（11号横通道至9号横通道段），此阶段，11号至9号横通道段正洞和平导共用原平导移动矿用干式变压器一台。按照施工组织设计，当平导掘至9号横通道，正洞掘进工作

8、面（13号横通道至11号横通道段）将贯通正洞11号横通道位置。此时仍然保持三个掘进工作面：正洞掘进工作面（11号横通道至9号横通道段）、平导掘进工作面（9号横通道至8号横通道段）、通过9号联络通道形成的正洞掘进工作面（9号横通道至8号横通道段）。调整为正洞掘进工作面（11号横通道至9号横通道段）设移动矿用干式变压器一台，供正洞内施工用电；平导掘进工作面（9号横通道至8号横通道段）和通过9号联络通道形成的正洞掘进工作面（9号横通道至8号横通道段）共用原平导移动矿用干式变压器一台。柴油发电机为市电停电时，保证地面主通风机正常工作，避免洞内瓦斯等其它集聚。斜井施工期间、平导和正洞施工期间主通风机始终

9、安装在隧道外，经风筒将新鲜风压入隧道的方式通风。3.2水泵的选型3.2.1主水泵的选型根据设计文件：高坡隧道斜井工区（含主副斜井、平导等辅助坑道），施工里程D3K343+169D3K345+235段，长度为2066m。1、 D3K342+060D3K343+710段涌水量丰水期2653m3/d，一般涌水量为4653 m3/d， 本段总长1650米，高坡隧道斜井工区只施工541米，按照平均用水计算，预计D3K343+169D3K343+710段涌水量丰水期1526m3/d，一般涌水量为870 m3/d ；2、 D3K343+710D3K343+945段涌水量丰水期1700m3/d，一般涌水量为7

10、98 m3/d ；3、 D3K343+945D3K345+510段涌水量丰水期2549m3/d，一般涌水量为1710m3/d， 本段总长1565米，高坡隧道斜井工区只施工1290米，按照平均用水计算，预计D3K343+169D3K345+235段涌水量丰水期2101m3/d，一般涌水量为1410 m3/d ； 4、 根据以上分析，预计高坡隧道斜井工区施工里程D3K343+169D3K345+235段，涌水量丰水期5327m3/d（222 m3/h），一般涌水量为3028m3/d（128 m3/h）。高坡隧道出口工区施工里程D3K345+235D3K346+540段，长度为1305m。1. D3

11、K343+945D3K345+510段涌水量丰水期2549m3/d，一般涌水量为1710m3/d， 本段总长1565米，高坡隧道出口工区只施工275米，按照平均用水计算，预计D3K345+235D3K345+510段涌水量丰水期448m3/d，一般涌水量为300 m3/d ； 2. D3K345+510D3K345+660段涌水量丰水期4164m3/d，一般涌水量为2082 m3/d ；3. D3K345+660D3K346+010段涌水量丰水期531m3/d，一般涌水量为467m3/d；4. D3K346+010D3K346+540段涌水量丰水期842m3/d，一般涌水量为731m3/d；

12、5. 根据以上分析，预计高坡隧道出口工区施工里程D3K345+235D3K346+540段，涌水量丰水期5985m3/d（249 m3/h），一般涌水量为3580m3/d（149 m3/h）。高坡出口工区采用反坡排水,水泵选型不在本方案设计范围，但由于高坡出口工区施工距离短，将先于斜井工区结束施工，在高坡出口工区贯通斜井工区后，单独保留派水供电将水从高坡出口排除至斜井工区施工结束不合理，应考虑由斜井主水泵将斜井和出口段的涌水全部从斜井排至地面。根据以上分析，预计高坡隧道斜井工区施工里程D3K343+169D3K345+235段，涌水量丰水期5327m3/d（222 m3/h），一般涌水量为30

13、28m3/d（128 m3/h）。预计高坡隧道出口工区施工里程D3K345+235D3K346+540段，涌水量丰水期5985m3/d（249 m3/h），一般涌水量为3580m3/d（149 m3/h）。斜井和出口段的总的涌水量丰水期11312m3/d（471 m3/h），一般涌水量为6608m3/d（277 m3/h）。建设和实际生产过程中，应及时观测涌水量变化情况，根据观测结果进行调整。本次水泵选型考虑30%的富裕系数，即涌水量丰水期按照612 m3/h，一般涌水量为360 m3/h计算。一、主排水设备（一）、设计依据1、排水方式：采用一级排水；2、正常涌水量360m3/h，最大涌水量6

14、12m3/h；3、水泵房标高：+1630m主斜井井口标高：+1663m，排水高度为33m；（二）、水泵设计选型1、水泵必须的排水能力：1）正常涌水量时： =1.2×360=432（m3/h）2）最大涌水量时： =1.2×612=734.4（m3/h）2、确定水泵流量根据计算的水泵必须排水能力，查阅产品资料，确定选用MD36040型水泵(2级)，水泵额定流量440m3/h，扬程为71m。3、吸、排水管路选择（1）管路的趟数确定根据设计原则，排水管路设置两趟，一趟工作，一趟备用。排水管路沿副暗斜井敷设。（2）管材的选择根据斜井排水要求，确定选用热扎无缝钢管。（3）管径的计算排水

15、管内径式中Qe管路内排水量，440m3/h；n水泵排水台数，1台；排水管的经济流速，取1.5m/s。0.36（m）查表，选取377×7mm的无缝钢管为排水管路。吸水管内径式中吸水管的经济流速，取0.8m/s。0.441（m）查表，选取480×7mm的无缝钢管为吸水管路。4、水泵必须的扬程（1）排水管阻力损失式中Hps排水管路阻力损失，m；沿程阻力损失系数，0.038；lp排水管等值长度，lp =400+50=450m；Vd管路内水的流速，1.5m/s；Dg排水管内径，0.209m；1.7排水管淤积所增加的阻力系数。=16（m）（2）水泵必须的扬程HB=Hp+Hx+Hps式中

16、HB水泵必须的扬程，m；Hp排水高度，33m；Hx吸水高度，取5.5m。HB=33+5.5+16=54.5（m）<71m根据以上计算，确定选择MD36040×2型水泵。6、校验水泵的稳定性因实际扬程=33+5.5=38.5，而选用的MD36040×2型水泵初始扬程H0=71m，所以=63.9m，满足水泵的稳定性要求。7、水泵台数的确定（1）工作水泵台数式中n1工作水泵台数，台；Qe水泵的额定流量，m3/h。正常涌水时：=0.98（台）取1台最大涌水时：=1.67（台）取2台（2）备用水泵台数式中n2备用水泵台数，台；=0.7（台）取1台（3）检修水泵台数式中n3检修水

17、泵台数，台；=0.25（台）取1台选用MD36040×2型水泵3台，配Y315M1-4电机,功率132KW，其中1台工作，1台备用，1台检修。经验算，水泵房正常涌水时1台水泵工作；最大涌水时2台水泵工作。无论正常涌水和最大涌水，每昼夜的排水时间均未超过20h，符合规定。8、电动机容量的验算88.1kW式中：N电动机计算容量，kW；管路未淤积时的水泵工况扬程，71m；管路未淤积时的水泵工况流量，440m3/h；管路未淤积时的水泵工况效率，0.77；机械传动效率，0.98；矿井水重度，取；经计算，Nd=88.1kW132kW，符合要求。根据上述计算，斜井底部水泵房排水设备选用MD360-

18、40×2型水泵。该水泵电机功率为132kW，额定流量为440m3/h，额定扬程为71m，工况效率77%。符合排水要求。其水泵性能参数见下表。水泵主要技术参数水泵型号流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）配套电机功率（kW）效率（）MD36040×2440711480132773.2.2潜水泵的选型平导和正洞的潜水泵选择矿用隔爆型BQW65-25-7.5。潜水泵主要技术参数水泵型号流量（m3/h）扬程（m）配径（mm）配套电机功率（kW）BQW65-25-7.565251027.5主要用于正洞掌子面（3台）、正洞仰拱（3台）；平导掌子面（2台）。3.2.3中转水泵的选型

19、中转水泵设置在正洞，按照400米距离考虑，平导靠潜水泵就近排水到相应中转水仓，结合横通道、平导和正洞位置关系，中转水仓设置在横通道与正洞相交靠进口方面20米处。高坡出口工区涌水量直接截流到主斜井下部主水仓，从主水泵排出；中转水泵主要考虑高坡隧道斜井工区施工里程D3K343+169D3K345+235段涌水量：丰水期5327m3/d（222 m3/h），一般涌水量为3028m3/d（128 m3/h）。按照各段平均涌水，考虑30%的涌水不均衡和富裕系数。中转水泵的排水能力按照如下考虑（从进口方向排序）：1号（9号联络通道位置）：最大涌水量57.72 m3/h（222/5*1.3）, 一般涌水量3

20、3.28 m3/h（128/5*1.3），排水高度500*2.5%=12.5米选型。水泵型号流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）配套电机功率（kW）IS100-80-160100322900152号（10号联络通道位置）：最大涌水量114.4 m3/h（222/5*1.3）, 一般涌水量66.56 m3/h（128/5*1.3），排水高度500*2.5%=12.5米选型。水泵型号流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）配套电机功率（kW）IS150-125-315200321450303号（11号联络通道位置）：最大涌水量171.6 m3/h（222/5*1.3）, 一般涌水量99

21、.84 m3/h（128/5*1.3），排水高度500*2.5%=12.5米选型。水泵型号流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）配套电机功率（kW）IS150-125-31524029.71450304号（12号联络通道位置）：最大涌水量230.88 m3/h（222/5*1.3）, 一般涌水量133.12 m3/h（128/5*1.3），排水高度500*2.5%=12.5米选型。水泵型号流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）配套电机功率（kW）IS200-150-315400321450553.3向洞口通风机及洞内施工用电（斜井施工期间）变压器选型主通风及为一类负荷。采用双回路供

22、电，双回路采用分列方式运行，一回路工作另一回路带电备用，母线段设分段联络开关。本隧道工程通过本地电网难以形成双回路电源，采用1套柴油发电机组作为备用电源，供洞口3台主要通风机用电。向主副斜井洞口通风机及洞内施工用电（斜井施工期间）共用1台变压器，变压器和柴油发电机均采用中性点不接地供电系统。斜井施工期间供电负荷统计（含洞口风机）序号使用地点机械名称额定功率(kw)数量总功率(kw)需用系数备注1洞口主斜井通风机2×18511851斜井施工期间，预计启动一级电机2隧道照明6161隔爆型3副斜井通风机2×18511851斜井施工期间，预计启动一级电机4隧道照明6161隔爆型5主

23、斜井局部风机2.224.41隔爆型6砼输送泵751750.5隔爆型7钻机451450.4隔爆型8机械手(或喷射机)451450.4隔爆型9电焊机152300.410掌子面照明6161隔爆型11注浆机111110.3隔爆型12搅拌桶3130.3隔爆型13潜水泵7.5322.51隔爆型14副斜井局部风机2.224.41隔爆型15钻机451450.4隔爆型16机械手(或喷射机)451450.4隔爆型17电焊机152300.418掌子面照明6161隔爆型19注浆机111110.3隔爆型20搅拌桶3130.3隔爆型21潜水泵7.5322.51隔爆型合计29790.8Kx取值如上表所示，根据铁路局指南，c

24、os=0.85、tg=0.62，则：用电设备的有功功率计算：；用电设备的无功功率计算：；用电设备的视在功率计算：；目前斜井口已经安装S11-M-1000/10,10/0.4kV，1000KVA型油侵式变压器2台，选择其中1台中性点不接地，供洞口风机及洞内设备用电。高压进洞后，地面1000KVA变压器负荷情况：序号机械名称额定功率(kw)数量总功率(kw)需用系数备注1隧道通风机2×185137012隧道通风机2×18513701合计2740Kx取值如上表所示，根据铁路局指南，cos=0.85、tg=0.62，则：用电设备的有功计算负荷：；用电设备的无功计算负荷：；用电设备的

25、视在计算负荷：；变压器负载率为87%，在合理范围经济运行。当形成第三个作业面，第三作业面的洞口风机供电不能由本变压器供电（超负荷），需由另外变压器供电（必须考虑负荷容量）。3.4斜井底部主水泵房变压器选型隧道内主水泵房水泵为一类负荷。采用双回路供电，双回路采用分列方式运行，一回路工作另一回路带电备用，母线段设分段联络。本隧道工程通过本地电网难以形成双回路电源，采用1套柴油发电机组作为备用电源，在洞外配以升压变压器，在10KV主供电源停电时，及时启动柴油发电机组，通过升压变压器将电压由380V提升到10KV,供洞排水设备用电（包括正洞和平导洞内的排水设备）。同时考虑4号中转水泵（设在12号横通道

26、附近）、13、12号横通道内的矿用局部通风机、主副斜井照明、正洞和平导靠近斜井500米范围内的照明由主水泵房变压器供电。序号机械名称额定功率(kw)安装数量使用数量总功率(kw)需用系数备注1水泵132322640.85隔爆型2局部风机1122221隔爆型3中转水泵5511550.85隔爆型4正洞照明6161隔爆型5平导照明6161隔爆型6主斜井照明6161隔爆型7副斜井照明6161隔爆型合计9365Kx取值如上表所示，根据铁路局指南，cos=0.85、tg=0.62，则：用电设备的有功功率计算：；用电设备的无功功率计算：；用电设备的视在功率计算：；故选取KBSG-500/10，10/0.4k

27、V，500KVA矿用干式变压器。3.5洞内施工用电变压器选型根据施工组织设计，其中单独正洞施工分为3个阶段：1) 一个工作面为正洞（13号联络通道至11号联络通道段），另一工作面为平导（13号联络通道至11号联络通道段），共2个工作面。2) 一个工作面为正洞（13号联络通道至11号联络通道段），另一工作面为平导（11号联络通道至9号联络通道段），第3工作面正洞（11号联络通道至9号联络通道段）为共3个工作面。3) 一个工作面为正洞（11号联络通道至9号联络通道段），另一工作面为平导（9号联络通道至本工区设计结束处），第3工作面正洞（9号联络通道至本工区设计结束处），共3个工作面。根据不同施工阶

28、段的位置关系和用电负荷情况，无论在2个或3个工作面的情况，均选择2台矿用干式变压器为这2个或3个工作面供电。其中一台供正洞（13号联络通道至11号联络通道段），第三阶段调整为供正洞（11号联络通道至9号联络通道段）。另一台第一阶段供平导（13号联络通道至11号联络通道段），第二阶段调整为供平导（11号联络通道至9号联络通道段）和第3工作面正洞（11号联络通道至9号联络通道段）；第3阶段调整为供平导（9号联络通道至本工区设计结束处）和第3工作面正洞（9号联络通道至本工区设计结束处）。正洞和平导内的施工用电负荷无多大变化，但随隧道的延伸，中转水泵、射流风机、照明等负荷在增加，所以以第3阶段情况分别

29、统计2台变压器的用电负荷情况：3.5.1供正洞（11号联络通道至9号联络通道段）变压器选型负荷情况统计：序号使用地点机械名称额定功率(kw)数量总功率(kw)需用系数备注1隧道固定照明41412衬砌台车局部风机2.224.413砼输送泵901900.54振动棒2.248.80.45振动泵2.2613.20.46电焊机152300.47台车行走5.52110.48台车液压5.515.50.49电锤1.511.50.410衬砌照明414111防水台车电焊机153450.412空压机1.511.50.213电锤1.511.50.214爬焊机0.5521.10.315超声波1.511.50.316移动

30、照明414117仰拱湿喷机103300.418振动棒2.224.40.419水泵7.52150.420电焊机152300.421掌子面砼喷射机103300.422钻机371370.423局部风机2.224.40.424电焊机153450.425注浆机111110.226搅拌桶3130.227掌子面照明414128其他3号中转水泵301300.85292号中转水泵301300.8530矿用局部通风机1122213155522.8Kx取值如上表所示，根据铁路局指南，cos=0.85、tg=0.62，则：用电设备的有功功率计算：；用电设备的无功功率计算：；用电设备的视在功率计算：；故选取KBSG-4

31、00/10，10/0.4kV，400KVA矿用干式变压器。3.5.2供平导和正洞第3工作面（9号联络通道至本工区设计结束处）变压器负荷情况统计：序号使用地点机械名称额定功率(kw)数量总功率(kw)需用系数备注1正洞隧道固定照明41412衬砌台车局部风机2.224.413砼输送泵901900.54振动棒2.248.80.45振动泵2.2613.20.46电焊机152300.47台车行走5.52110.48台车液压5.515.50.49电锤1.511.50.410衬砌照明414111防水台车电焊机153450.412空压机1.511.50.213电锤1.511.50.214爬焊机0.5521.1

32、0.315超声波1.511.50.316移动照明414117仰拱湿喷机103300.418振动棒2.224.40.419水泵7.52150.420电焊机152300.421掌子面砼喷射机103300.422钻机371370.423局部风机2.224.40.424电焊机153450.425注浆机111110.226搅拌桶3130.227掌子面照明414128平导掌子面电锤1.511.50.229砼喷射机103300.430钻机371370.431局部风机2.224.40.432电焊机153450.433注浆机111110.234搅拌桶3130.235掌子面照明414136其他1号中转水泵1511

33、50.8537射流风机371370.8511号联络通道处正洞贯通后，变更为11KW局部通风机38矿用局部通风机1111113967639.7Kx取值如上表所示，根据铁路局指南，cos=0.85、tg=0.62，则：用电设备的有功功率计算：；用电设备的无功功率计算：；用电设备的视在功率计算：；故选取KBSG-500/10，10/0.4kV，500KVA矿用干式变压器。3.6斜井施工期间供电方案1、供电方案隧道内供电电压等级为380V；供电电源利用地面现有的1000KVA变压器为隧道内用电设备供电，变压器中性点不接地，与2台地面185KW主通风机共用1000KVA变压器。主副斜井洞口分别设低压馈电

34、总开关，隧道内设掌子面一个配电点。方案内容详见斜井施工期间供电方案示意图。2、设备选型低压防爆馈电开关选用：KBZ-630A/380V，KBZ-400A/380V，KBZ-200A/380V，设有漏电、短路、过电流保护。低压防爆磁力启动器选用：QBZ-200A/380V，QBZ-120、80、60、30A/380V；设有漏电、短路、过电流、过负荷保护。照明开关选用ZBZ-4kVA，380/127V照明综合保护装置。低压电缆选用MY-380/660V，MYQ-300/500V矿用电缆。3.7高压进洞后供电方案1、供电方案洞口设高压总开关一台，高压开关选用BGP-10/100A，设在洞外10KV下

35、杆处，便于瓦斯超限、停风情况下断电。斜井底部主水泵房设BGP-10/50A高压开关三台，分别控制主水泵房、正洞掌子面、平导掌子面的变压器。主水泵房选用KBSG-630/10，10/0.69kV，630KVA矿用干式变压器一台，供主水泵、4号中转水泵（设在12号横通道附近）、13、12号横通道内的矿用局部通风机、主副斜井照明、正洞和平导靠近斜井500米范围内的照明供电，电压等级为660V。单独供一个正洞工作面的变压器选用KBSG-500/10，10/0.4kV，500KVA矿用干式变压器1台，主要供正洞施工用电和3号、2号中转水泵及11、10号联络通道的局部通风机用电，电压等级为380V。供一个

36、正洞工作面和一个平导工作面的变压器选用KBSG-630/10，10/0.4kV，630KVA矿用干式变压器1台，主要供正洞、平导施工用电和1号中转水泵及9号（11号）联络通道的射流风机用电，电压等级为380V。选型方案内容详见高压进洞后隧道供电方案示意图。2、设备选型地面高压防爆配电装置选用1台BGP-10/100A，斜井底部主水泵房压防爆配电装置选用3台BGP-10/50A，设有电缆绝缘监视和漏电、短路、过电流、过负荷保护。主水泵房选用KBSG-630/10，10/0.69kV，630KVA矿用干式变压器一台；单独供一个正洞工作面的变压器选用KBSG-500/10，10/0.4kV，500K

37、VA矿用干式变压器1台；供一个正洞工作面和一个平导工作面的变压器选用KBSG-630/10，10/0.4kV，630KVA矿用干式变压器1台。低压防爆馈电开关选用：KBZ-630A/380V，KBZ-400A/380V，KBZ-200A/380V，设有漏电、短路、过电流保护。低压防爆磁力启动器选用：QBZ-200A/380V，QBZ-120、80、60、30A/380V；设有漏电、短路、过电流、过负荷保护。照明开关选用ZBZ-4kVA，380/127V照明综合保护装置。低压电缆选用MY-380/660V，MYQ-300/500V矿用电缆。3、高压进洞的时间在斜井落平，主水仓形成，平导前进200

38、米，正洞前进100米，高压应及时进洞。4、变压器移动单独供正洞的KBSG-500/10，10/0.4kV，500KVA矿用干式变压器，初期进洞时，设在主水泵房，正洞施工到600米时，干式变压器移动到距离主水泵房500米位置，此时平导已经超前形成第3个工作面【正洞（11号联络通道至9号联络通道段）】,在正洞11号联络通道处贯通后，该变压器调整为单独供正洞（11号联络通道至9号联络通道段）施工用电，干式变压器移动到距离主水泵房1000米位置，直至施工到正洞贯通9号联络通道位置。供一个正洞工作面和一个平导工作面的变压器选用KBSG-630/10，10/0.4kV，630KVA矿用干式变压器，初期进洞

39、时，设在主水泵房，平导施工到600米时，干式变压器移动到距离主水泵房500米位置，当平导施工超过11号联络通道100米，通过11号联络通道形成第3个工作面【正洞（11号联络通道至9号联络通道段）】, 干式变压器移动到11号联络通道处；当10号联络通道形成时，干式变压器移动到10号联络通道处；根据施工进度安排，在正洞11号联络通道处贯通后，平导已经施工到9号联络通道位置，该变压器调整为供平导和另一第3个工作面【正洞（9号联络通道至设计施工结束位置）】，干式变压器移动到9号联络通道位置，直至施工结束。3.8高压电缆的选择入洞电缆均选用MYJV228.7/10型煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆。

40、电缆在地面部份采用架杆敷设，在隧道内部份沿隧道壁悬挂敷设。主水泵房变压器入洞高压电缆长度预计500米（含地面电缆长度）；单独供正洞变压器高压电缆长度预计为1100m（施工至正洞贯通9号联络通道位置结束）。供一个正洞工作面和一个平导工作面的变压器高压电缆长度预计为1700米（变压器移动到的最后位置为9号联络通道口）。1、 主水泵房变压器（编号为1号）：用电设备有功功率计算：；用电设备的无功功率计算：；用电设备的视在功率计算：；故选取KBSG-500/10，10/0.4kV，500KVA矿用干式变压器。2、 单独供一个正洞施工用电变压器（编号为2号）：用电设备的有功功率计算：；用电设备的无功功率计

41、算：；用电设备的视在功率计算：；故选取KBSG-400/10，10/0.4kV，400KVA矿用干式变压器。3、 供一个正洞和一个平导工作面施工用电变压器（编号为3号）：用电设备的有功功率计算：；用电设备的无功功率计算：；用电设备的视在功率计算：；故选取KBSG-500/10，10/0.4kV，500KVA矿用干式变压器。3.8.1斜井段高压电缆选择1、按视在电力负荷1050KW(373.16+314+362.8)及功率因数0.85计算； 按载流量选择电缆：电源线路工作电流：Ij=S/（×UN×COS¢）= （1050）÷（×10×0

42、.85）=71.32（A）式中：Ij电缆最大工作电流，A；S最大运行负荷kVAUN供电线路额定电压，10kV。入洞主电缆选用MYJV22-10kV-3×50其允许载流量：环境温度25时允许载流量为185A，考虑环境温度为40时的校正系数为0.63，则安全载流量为116.55>71.32A，电源线路载流量符合要求。 按经济电流密度校验电缆A=In/（N·J）=71.32/(1×2.0)=35.66mm2<50 mm2式中：A电缆截面，mm2；In持续工作电流，（按最大工作电流计算）N同时工作电缆的根数；J经济电流密度，下井电缆年运行小时取5000h，查表

43、得2.0A/mm2。根据计算，电缆经济电流密度满足要求。 按允许电压损失校验电缆电压损失U=UpPL+U电源线路=3%+0.47 %MW.km×（1050）kW/1000×0.5km3.257%式中：U电缆电压损失百分数（查表：0.47）；P最大有功负荷kW；L电缆长度，0.5km。U电源线路变电站到洞口的电源线路电压损失，取3%。根据计算，电缆电压损失满足要求。 电缆热稳定校验1）供电网络短路电流计算：取基准容量为100MVA，查表得基准电流为5.5kA，各元件有效电阻值较小，不予考虑，因电力系统短路容量情况未知，故电力系统短路容量按上级出线开关的额定短路开断电流计算（2

44、5 kA），采用标幺值计算方法。地区电网的电抗及架空线路的电抗为：X+式中：X短路电路阻抗；Sj基准容量，取100MVA；Sks电力系统短路容量（IK3Up）x架空线路每千米电抗，0.35/km；l架空线路长度，5.0km；Up基准电压，10.5kV；X100/(×25×10.5)+0.35×5.0×100/10.52=1.81II0.2Ik =Ib/X=5.5/1.81=3.04kAIkr =2.55I=2.55×3.04=7.75kAIkm =1.52I=1.52×3.04=6.30kASSj / X =100/1.81=55.2

45、5MVA式中I三相短路电流初始值，kA；I0.2短路后0.2s的短路电流交流分量（周期分量）有效值，kA；Ik稳态短路电流有效值，kA；Ikr短路冲击电流:Ikm 短路全电流最大有效值S短路容量，MVA。2）短路电流采用地面10kV母线稳态短路电流有效值3.04kA，电流作用的假想时间取0.75S,电缆热稳定系数C取93.4，电缆热稳定允许的最小电缆截面SminIk×103/C=3.04××103/93.4=28.19mm2根据计算，电缆截面3×50mm2满足热稳定的要求。 根据以上计算及校验，电缆选用MYJV22-10kV-3×50满足要求。

46、3.8.2供正洞施工用电变压器高压电缆选择1、按视在电力负荷314KW及功率因数0.85计算； 按载流量选择电缆：电源线路工作电流：Ij=S/（×UN×COS¢）= （314）÷（×10×0.85）=21.3（A）式中：Ij电缆最大工作电流，A；S最大运行负荷kVAUN供电线路额定电压，10kV。入洞主电缆选用MYJV22-10kV-3×35其允许载流量：环境温度25时允许载流量为155A，考虑环境温度为40时的校正系数为0.63，则安全载流量为97.65>21.3A，电源线路载流量符合要求。 按经济电流密度校验电缆A

47、=In/（N·J）=21.3/(1×2.0)=10.65mm2<35 mm2式中：A电缆截面，mm2；In持续工作电流，（按最大工作电流计算）N同时工作电缆的根数；J经济电流密度，电缆年运行小时取5000h，查表得2.0A/mm2。根据计算，电缆经济电流密度满足要求。 按允许电压损失校验电缆电压损失U=UpPL+U电源线路=3.25%+0.65 %MW.km×（314）kW/1000×1.1km3.477%式中：U下井电缆电压损失百分数（查表：0.65）；P井下最大有功负荷kW；L电缆长度，1.1km。U电源线路变电站到主水泵房的电源线路电压损失，

48、取上节计算的3.25%。根据计算，电缆电压损失满足要求。 电缆热稳定校验短路电流采用地面10kV母线稳态短路电流有效值3.04kA，电流作用的假想时间取0.75S,电缆热稳定系数C取93.4，电缆热稳定允许的最小电缆截面SminIk×103/C=3.04××103/93.4=28.19mm2根据计算，电缆截面3×35mm2满足热稳定的要求。 根据以上计算及校验，电缆选用MYJV22-10kV-3×35满足要求。3.8.3供平导和超前正洞施工用电变压器高压电缆选择1、按视在电力负荷362.8KW及功率因数0.85计算； 按载流量选择电缆：电源线路

49、工作电流：Ij=S/（×UN×COS¢）= （362.8）÷（×10×0.85）=24.64（A）式中：Ij电缆最大工作电流，A；S最大运行负荷kVAUN供电线路额定电压，10kV。入洞主电缆选用MYJV22-10kV-3×35其允许载流量：环境温度25时允许载流量为155A，考虑环境温度为40时的校正系数为0.63，则安全载流量为97.65>50.5A，电源线路载流量符合要求。 按经济电流密度校验电缆A=In/（N·J）=24.64/(1×2.0)=12.32mm2<35 mm2式中：A电缆

50、截面，mm2；In持续工作电流，（按最大工作电流计算）N同时工作电缆的根数；J经济电流密度，电缆年运行小时取5000h，查表得2.0A/mm2。根据计算，电缆经济电流密度满足要求。 按允许电压损失校验电缆电压损失U=UpPL+U电源线路=3.25%+0.65 %MW.km×（362.8）kW/1000×1.7km3.657%式中：U下井电缆电压损失百分数（查表：0.65）；P井下最大有功负荷kW；L电缆长度，1.7km。U电源线路变电站到主水泵房的电源线路电压损失，取上节计算的3.25%。根据计算，电缆电压损失满足要求。 电缆热稳定校验短路电流采用地面10kV母线稳态短路电流有效值3.04kA，电流作用的假想时间取0.75S,电缆热稳定系数C取93.4，电缆热稳定允许的最小电缆截面SminIk×103/C=3.04××103/93.4=28.19mm2根据计算，电缆截面3×35mm2满足热稳定的要求。 根据以上计算及校验，电缆选用MYJV22-10kV-3×35满足要求。3.9防爆供电系统设备材料配置如下供配电系统设备材料配置表序号名称规格型号单位数量1矿用隔爆型高压真空配电装置PJG-10/100A台12升压变压器SSG/0.4-