平煤十矿河南平顶山467000
摘要随着生产规模的扩大和新煤层的勘探，为了满足生产发展的需要，根据新采区的实际情况,对其所需设备及供电线路等进行设计，本设计阐述了采区供电系统中各用电设备的选型及其计算过程，如变压器、电缆、开关的选择等，并对其进行整定和校验，设计中比较详细地叙述了矿用电缆及电气设备的选定原则以及井下各种保护装置的选择和整定。
前言
我国的煤炭事业发展较为迅速，也是一个煤业大国。这样就要求对煤矿企业要有一个完整、且合理的供电系统。好的供电系统，对于企业来说，可以更好的利用电力资源和合理的分配，促进安全生产和降低生产成本等等。
煤矿井下供电尤其重要。因为它涉及到煤矿企业的生产、安全及效率。由于井下环境的特殊性，这样就供电系统提出更高的要求。所有的设计方案都要以《煤矿安全规程》、《煤矿井下供电设计规范》、《煤矿电工手册》等为准则。
本说明书是根据十矿的实际情况、地理条件而制订的。十矿属于高瓦斯矿井，所以在设计的同时，除了满足对供电的基本要求外，还应当注意电气设备的选择，（采用煤矿专用设备）电气保护装置等等。
总之，所有的供电系统都是为了井下安全生产所服务为目的。设计一套完整、完善的井下供电系统，对煤矿安全生产是必不可缺少的
概况
矿井基本概况
一、交通位置
平煤十矿位于河南省平顶山市东部，距平顶山市区中心约5km，东与十二矿为邻，西与一矿相邻。十矿工业广场有矿区专用铁路与国铁京广线、焦支线相连接，矿区专用铁路线与孟宝线平顶山东站相接。
二、地形地势
井田的东南部为开阔的冲积～洪积平原，西北部为砂岩组成的高山，山脊平缓，山坡陡峭，约为30°，向南逐步过渡到平原。地势是西北高，东南低。西北部有平顶山，北部为马棚山，山的相对标高为＋360m～＋460m，平原一般+80～+100m。
三、地震
1、气象
根据平顶山历年的气象资料，本区属大陆性半干燥湿度不足带，年平均降雨量794.6mm，年最大降雨量为1323.6mm，雨季一般集中在7～9月份。历年平均蒸发量为2269.2mm，年最大蒸发量2825mm，蒸发量大于降雨量。年平均气温为15℃。
2、地震
平顶山位于许昌～淮南震带的南缘。据国家地震烈度区域划分的意见，本区为VI级地震列度区。
四、矿区水源、电源及通信
1、水源条件
地下水有寒武系灰岩含水层，太原组下段灰岩含水层，己17煤底板灰岩含水层，己15煤顶板砂岩含水层，戊9-10煤顶板砂岩含水层，均可矿井供水水源。
在工业广场己建一座水处理厂，处理后作为生产、生活用水。
2、电源条件
矿区电源主要来自平顶山市电业局所辖的贾庄、肖营和孙岭变电站的110Kv和35Kv系统以及平煤集团公司所辖的谢庄110Kv变电站。
十矿现有变电所（地面）两座，其中一座位于南院工业场地内，称院内6Kv变电所，另一座位于北翼风井工业场地内，称北翼风井6Kv变电所。
3、通信
矿区己形成自动通信网络，各矿与平煤集团公司以及对外联系十分方便。
三水平通信系统包括行政管理电话、生产调度电话和井下泄露移动通信工程。三水平电话引自矿井原有通信系统，并与原系统连为一体。从二水平分别引来20对电话至戊组和己组采区，电话电缆选用HUYVA20型，电话机选用本安电话机HAK-1型。地面新北风井（北二）扇风机房内电话与矿调度室直接联系。五、地层
平顶山煤田属华北地层区豫西分区渑池～确山小区。依据地表出露与钻探揭露，井田内地层层序自上而下为：寒武纪张夏组、固山组；石炭系太原组；二叠系山西组；第三、四系。明显的从海相沉积通过海陆交互相沉积，逐渐变为陆向沉积。其中石炭系太原组、二叠系山西组、石盒子组为含煤地层，含煤地层总厚度近800m。
六、地质构造
平顶山矿区突出地质特征是为四周凹陷所拱托的隆起，西北为宝丰、郏县凹陷带，南为叶县、漯河凹陷带，东北为襄县、临颖凹陷。凹陷与隆起之间以高角度的正断层相隔，这些凹陷带一般都有厚度较大的新生界沉积。
平顶山矿区位于平顶山煤田东段，主体构造为一枢纽向北西倾伏的宽缓向斜构造-李口向斜。十矿矿区的主体构造为一宽缓的复式向斜，即李口向斜，并伴生着一些一级的背斜和向斜。十矿位于李口向斜南翼，处于、二级构造郭庄背斜和牛庄向斜上。十矿三水平位于李口向斜南翼、郭庄背斜北翼。
煤层、煤质
（一）煤层
井田内有3个煤系地层：上部为二叠系上石盒子组，含丁、戊两组可采煤层；中部为下二叠系山西组，含己组煤；下部为石炭系太原群，含庚组煤。
十矿三水平主要可采煤层为丁5、丁6、戊9、戊10、戊11，己15-16、己17，
（二）煤质
井田可采煤层煤类为气煤、1/3焦煤、肥煤和焦煤、可供动力用和炼焦用煤。
丁5煤层为富灰、1/3焦煤，丁6煤层为中灰、1/3焦煤。
戊8煤层为富灰、1/3焦煤、肥煤，戊9-10煤层为中灰、1/3焦煤，其共同为低硫、磷，具中等发热量、极难选的煤类，宜作动力用煤。
己15、己16、己17煤层煤质较好，为低灰～中灰，特低硫、磷，具高发热量、可选优质肥、焦煤，是优质的冶金用煤。
开采技术条件
1、煤层顶底板
煤层顶底板岩由为砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩互层组合，煤组煤层直接顶板大多数为砂质泥岩或泥岩，老顶一般为砂岩，少有伪顶，伪顶岩性为炭质泥岩。各煤层均以砂质泥岩及泥岩为直接底板，靠东部个别煤层直接底板有粉砂岩及砂岩。除己15煤层底板遇水膨胀外，其它煤层一般不底鼓，易管理。
据钻空岩芯物理力学试验结果表明，其砂岩的抗压强度平均5749.7×104Pa、粉砂岩为4704×104Pa、砂质泥岩为3941.6×104Pa及泥岩为4385.5×104Pa，各类岩石抗压强度平均2940×104Pa，属中等稳定顶板范畴。
2、瓦斯
该矿自1964年投产以来,通过历年的瓦斯鉴定,丁组组煤的相对瓦斯涌出量一般为3～5m3/t.d。戊组煤的相对瓦斯涌出量为7～10m3/t.d，随着开采深度的增加,瓦斯涌出量也随之增加,最高达14～15m3/t.d。1981年以前矿井定为二级瓦斯矿井，1981年以后矿井定为高瓦斯矿井。
根据平十矿煤十字(91)202号文《关于1991年度瓦斯等级鉴定的报告》提供全矿瓦斯相对瓦斯涌出量为9.0m3/t.d,北翼中区和戊本采区最大瓦斯涌出量分别为13m3/t.d和10m3/t.d，故矿井定为高瓦斯矿井。
在生产过程中，自1988年4月至1990年9月，-320m水平戊组煤层掘进面先后发生4次煤与瓦斯突出，经煤科院重庆分院鉴定，平顶山矿务局以(1991)平煤397号文件《关于十矿审报突出矿井报告的批复》，确定十矿戊9-10煤层为突出煤层，矿井为突出矿井。
3、煤尘
各煤层均有煤尘爆炸危险性，戊组煤层煤尘爆炸指数为33.46～38.43%，己组煤层煤尘爆炸指数为24～38.02％。
4、煤的自燃：
各煤层均有自燃发火倾向，自然发火期为3～6个月。
5、地温
十矿第一水平因生产水平较浅，井下温度夏季在22℃左右，冬季在18℃左右。根据地质部门提供资料，平顶山矿区恒温带的深度为25m，温度为17.2℃，十矿地区的地温梯度为3.2℃/100m。按上述资料推算。十矿一水平地温为24℃，-320m水平的地温为30℃，-600m水平的地温为38.3℃，由此可见，随着开采的增加，深度地温问题应引起重视。