煤矿供电设计安全专篇电气安全部分
8.1矿井电源及送电线路
8.1.1矿井供电电源及可靠性分析
孟家窑矿井位于忻州市宁武县境内，在宁武县城西南约7km处。目前宁武县境内有两座110kV变电站，即110kV宁武变电站、110kV东寨变电站，计划2010年在宁武县杨庄附近建1座220kV变电站。
110kV宁武变电站在孟家窑矿井东北约7km处，安装2台主变压器，容量分别为25MVA、16MVA，电压为110/35/10kV。110kV电源一回引自110kV东湖变电站，另一回引自110kV轩岗变电站。
110kV东寨变电站在孟家窑矿井西南约20km处，安装2台主变压器，容量分别为40MVA、20MVA，电压为110/35/10kV。110kV电源一回引自110kV五寨变电站，另一回引自110kV轩岗变电站。
忻州市供电部门计划2010年在宁武县杨庄附近建1座220kV变电站，主变压器容量为2×150MVA，电压为220/110/35kV，该变电站距离孟家窑矿井直线距离约5km。
根据山西省电力公司宁武供电公司与潞宁孟家窑煤业公司签订的供用电意向书，孟家窑矿井35kV双回路电源一回引自拟建的220kV杨庄变电站，因110kV宁武变电站主变容量不满足向孟家窑矿井供电要求，另一回引自110kV东寨变电站。
地埋位置接线图见图8-1-1。
矿井的两回电源线路均为专线，线路上都没有分接任何负荷，没有装设负荷定量器。
8.1.2 供电线路可靠性及保证措施
1.可能产生的事故
由于气候恶劣变化等原因(大风或旋风)，可能发生线路倒杆事故。另外由于季节或温度的原因，也会使线路导线发生断线(比如风速使导线产生的共振疲劳，覆冰产生的荷载)。以及在设计中安全系数的取值失误还有设备材料的质量等原因，均可能产生线路事故。
2.防治措施
(1)电源线路的设计及施工由当地的电业部门承担，业主应按有关规程、规范的要求予以审查和验收。
(2)送供电线路的导线按经济电流密度选择，载流量及电压损失校验，在任何条件下导线的最高温度为+70℃。
(3)供电线路的设计气象条件电业部门可按沿线附近以有15年以上运行经验线路确定。
(4)供电线路的施工图设计应附有计算书。计算书应包括杆塔基础设计、拉线强度设计、线路共振的可能及防震措施(如防震捶、护线条)等。设计应按规程要求附有防止断线、倒杆等事故的内容。，两回线路在全线段内架设避雷线，根据《架空送电线路设计规范》，采用GJ-50型避雷线与导线配合。
(5)导线除冰可按当地常用的方法。
(6)电源线路为二回路，当任一回路故障检修时，另一回路能保证矿井100%的负荷正常供电。
(7)为了减少两回线路受到外部的影响同时发生故障的概率，两回线路径必须分开，并避开首采区、爆炸危险区。假如在矿井变电所的进线处因地理环境等条件控制使线路不易分开时，也要保证两回线路间应有的安全距离并尽量拉开，同时适当的增大杆塔安全系数，避免因煤田的开采及气候变化等各种原因而使两回线路同时出现事故。
8.2矿井主变电所
8.2.1主变电所负荷
矿井35kV变电所计算负荷如下：
设备安装总台数：312台
设备工作总台数：275台
设备安装总容量：17745kW
设备工作总容量：15764kW
计算有功功率：11215kW
计算无功功率：7119kvar
计算视在功率：13284kVA
自然功率因数：0.84
考虑最大负荷重合系数0.85后
计算有功功率：9533kW
计算无功功率：6051kvar
计算视在功率：11291kVA
自然功率因数：0.84
为提高功率因数，拟在35kV变电所10kV系统安装3600kvar无功补偿装置，补偿后矿井35kV变电所10kV母线上最大负荷为：
计算有功功率：9533kW
计算无功功率：2451kvar
计算视在容量：9843kVA
功率因数：0.97
考虑主变压器损失后矿井35kV变电所35kV母线上负荷为
计算有功功率：10010kW
计算无功功率：2573kvar
计算视在功率：10335kVA
功率因数：0.97
按年产量1.2Mt，矿井年耗电量3603.6万kWh，吨煤耗电量30kWh/t。
见负荷统计表8-2-1，变压器选择见表8-2-2。
8.2.2变压器选择
根据矿井用电负荷统计计算，选用2台SZ11-12500/35、35±3×2.5%/10.5kV、12500kVA主变压器，为保证矿井不间断供电，两台主变分列同时运行，单台主变运行时的负荷保证率为100%。主变压器二次侧10kV为中性点不接地。
8.2.3电气主接线及主要电气设备
1.变电站设有35kV及10kV高压配电装置。为确保矿井供电可靠性，35kV及10kV为单母分段接线方式。在10kV侧设集中无功补偿，每段母线上安装1套SVG-10/1800、1800kvar、10kV高压动态无功补偿及谐波治理成套装置。
2.所用电及操作电源
在35kV变电所10kV I、II段母线各设1台所用变柜，柜内分别设置1台50kVA干式变压器及相应的高低压元件作为站用电源，以380/220V电压向主控制室交流屏供电，两个电源互为备用。
变电所35kV及10kV断路器操作电源、继电保护和事故照明用电选用一套100Ah、220V微机控制高频开关直流电源系统，内设阀控式免维护铅酸蓄电池。直流电源系统组2面屏。
在主控制室设1面交流屏，双回路电源分别引自I、II段35kV站用变柜。
3.微机远动系统
变电所选用1套变电站综合自动化系统。可完成变电站遥控、遥信、遥测、遥调等功能，实现变电站无人值班或少人值班。
4.短路电流计算、继电保护及自动装置
由于没有宁武220kV变电站的短路参数，暂不进行短路计算。
10kV交联聚乙烯绝缘铜芯电缆最小截面按不小于50mm2设计。
5.主要设备的选择
35kV配电装置选用KYN61-40.5金属铠装封闭移开式高压开关柜，室内单排布置，单母线分段接线。
10kV配电装置为KYN28A-12型金属铠装封闭移开式高压开关柜，室内双排布置，单母线分段接线。
本变电所的二次设备均采用变电站综合自动化系统，10kV系统的保护控制单元设在各开关柜内。
6.继电保护及自动装置
变电所继电保护和自动装置均按国家标准给予配置。35kV线路装设微机三相三段式方向电流电压保护；主变压器装设差动保护、过电流保护、零序电流保护、过负荷保护和非电量保护等。变电所10kV出线装设三相三段式电流保护及有选择的单相接地保护。
8.2.4接地方式和接地网设置
矿井35kV变电所10kV配电系统为中性点不接地系统，0.69kV低压配电系统接地型式为IT系统，AC380/220V低压配电系统接地型式为TN-C-S系统。井下供电网络为中性点不接地系统。
矿井35kV变电所内设有以水平接地极为主的环形接地网，接地网外缘闭合，内敷水平均压带，其接地电阻不大于1Ω。
在井底水泵房的主、副水仓中各设1块主接地极，装有电气设备的硐室、低压配电点或装有3台以上电气设备的地点等处均设局部接地极。所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的铠装、接地芯线等)和局部接地装置，均同主接地极相连接，以形成总接地网，其接地电阻不大于2Ω。当接地芯线断裂时，靠近工作面的局部接地极的接地电阻在主接地芯线断后不应超过80Ω。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1Ω。
主接地极采用镀锌钢板，其面积不应小于0.75m2,厚度不应小于5mm。
8.2.5防止矿井突然停电的措施
1.矿井电源线路设有两回路，两回35kV电源进线以同时运行为宜，该运行方式可以减少线路的电压和电能损失，并且可在一回供电系统发生故障时，另一回供电系统保证向矿井不间断供电。
2.计算机系统对备用的电源线路长期监控以确保备用回路为完好状态。
3.矿井所有一、二类负荷高低压供电均为双回路，每回路负荷保证率均为100％。
4.矿井的两回电源线路均为专线，线路上都没有分接任何负荷，可减少干线和电源发生故障的概率；电源线路均没有装设负荷定量器，减少了矿井突然中断供电的几率。
5.地面变电所35kV及10kV均为单母分段接线方式，矿井所有一、二类负荷高低压供电均接于10kV及0.4kV不同母线段，当10kV及0.4kV某段母线检修或故障时，不会影响到一、二类负荷的供电。
6.在矿井35kV变电所控制室、10kV及0.4kV配电室、电容器室、主要通道等场和设事故照明，事故照明采用直流220V供电，在直流屏内设交直流转换回路。所内设有UPS不间断电源，当变电所停电时为综自后台设备提供交流电源。
经过采取上述各种措施，并在运行中健全必要的规章制度，加强日常维护、管理，将矿井突然停电的概率和突然停电后的危害降到最小。
8.2.6地面主变电所事故及防治措施
1.可能发生的事故
洪涝灾害或雨雪的侵入可使电器设备受潮而影响绝缘水平及使用寿命，并可能危及人身安全。大气过电压更会使设备毁坏产生故障、引起火灾。假如有小动物进入了电器设备里会引起短路事故，造成停电，影响生产和井下工作人员的安全。当电器设备或电缆线路等发生事故时，由于继电保护未及时动作切断故障回路，将会引起电气事故的扩大，影响生产并危及人身安全。高次谐波影响并破坏电气设备(电动机、变压器、并联电容器、计算机、继电器、通信设备)的正常工作，减少设备的服务寿命。当矿井10kV电网上的电容电流超过规程允许值时，也会影响矿井的安全生产。
2.防治措施
（1）35kV变电所标高在百年一遇洪水位标高之上，变电所位置选择在无安全隐患，并且高压进出线方便的地方。
（2）电力变压器室：35kV变电所的电力变压器室均为单独的隔爆间，并具有良好的通风条件，能保证变压器可靠运行。主变压器设速断过流保护。
（3）35kV变电所电缆进出口均采取了防火封堵措施。
（4）变电所内设有技术先进的微机继电保护、控制、信号、监控装置，10kV各馈出回路均安装了各种保护，当发生任何故障如短路、过电流等容易导致电弧的事故均可及时切除，其中短路故障切除时间小于0.2s，发生警报，并传送至矿井总调度室。所有的保护设备动作灵敏度均达到规程要求。
（5）变电所建筑包括门、窗等均采用不燃性材料，其中各配电装置室、主控室等均设有两个向外开的门。
（6）变电所内设有防止直接雷击及雷电波侵入的保护设施。直接雷击保护采用30m高避雷针3支。在变电所的35kV及10kV母线上装设阀型避雷器，以防止雷电波侵入对电气设备的破坏。由于高压开关柜内设有真空断路器，容易产生操作过电压，因此，每台真空断路器均配用过电压保护器，用以防止内部过电压对电气设备的损坏。
（7）变电所均按有关规程规范规定设置了各种电气保护，采取了相应的防火措施。
（8）室外电缆沟及管道沟的盖板密闭勾缝，变电所电缆出口与室外电缆桥架接缝处堵实严密，防止小动物的进入。在变电所相关的房间安装纱门、纱窗，并作防止雨、雪及小动物进入的措施。
（9）本矿井无大的变流设备以及其它非线性设备，基本不存在谐波污染，因此暂不进行谐波治理。
8.3地面供电系统
8.3.1负荷分级及各分级负荷的供电方式、供电安全性分析。
本矿井一级负荷有：主通风机房、井下中央排水泵、井下掘进工作面局部通风机。
风井场地位于工业场地北侧，距工业场地约2.8km，在风井场地设10/0.4kV变电所，2回10kV电源引自矿井工业场地35kV变电所10kV母线段，在场地内电源电缆采用电缆沟或直埋敷设方式，场地外采用钢芯铝绞线LGJ-70架空敷设方式。
井下中央水泵房设有三台主排水泵（1台工作、1台备用、1台检修），配套电机为10kV、710kW，由井下中央变电所10kV侧两段母线供电。选用1套井下主排水泵自动控制系统，对井下主排水泵实现自动控制。
局部通风机的双回路电源均由中央变电所局部通风机专用隔爆变压器、隔爆型真空馈电开关馈出至掘进工作面隔爆型双电源双局扇多回路风电闭锁组合开关，给局部通风机提供专用电源，保证掘进工作面生产安全。
本矿井二级负荷有：副井提升机房、空压机站、主斜井胶带机及地面生产系统、锅炉房、副井井口房、主井空气加热室、副井空气加热室、生产生活消防给水泵站、办公楼通信站、联建等。
所有二级负荷均为双回路供电，具体供电情况详见8.3.2相关部分。
8.3.2地面供配电系统概况
1．高压配电系统
矿井工业场地和风井场地地面高压配电系统采用放射式，均采用10kV供电。
矿井工业场地设35kV变电所，矿井工业场地10kV电源均引自该变电所10kV母线段。其中主斜井井口房10/0.69kV变电所2回，副斜井提升机房配电室2回，空气压缩站配电室 2回，锅炉房10/0.4kV变电所2回，生活、办公区10/0.4kV箱式变电站2回，综采设备中转库10/0.4kV变电所1回，地面生产系统10/0.69kV变电所2回。矿井工业场地10kV电源均采用电缆出线，采用电缆沟或直埋敷设方式。
风井场地位于工业场地北侧，距工业场地约2.8km，在风井场地设10/0.4kV变电所，2回10kV电源引自矿井工业场地35kV变电所10kV母线段，在场地内电源电缆采用电缆沟或直埋敷设方式，场地外采用钢芯铝绞线LGJ-70架空敷设方式。
在主斜井井口房建10/0.69kV变电所，该变电所与井口房联建，双层布置。2回10kV电源引自矿井工业场地35kV变电所10kV不同母线段。设SGB10-1600/10、10/0.69kV干式变压器2台，容量1600kVA，GCK系列低压开关柜9台，接地电阻柜2台，采用单母线分段接线方式，担负主斜井带式输送机驱动电机、井口房主斜井胶带机辅助生产设备、架空乘人器负荷用电。有功负荷1320kW，无功负荷711kvar，视在功率1499kVA，自然功率因数0.88，补偿容量96kvar，补偿后功率因数0.91，补偿后视在功率1456kVA。
主斜井胶带机驱动电机共3台，每台电机功率400kW，采用变频调速传动控制系统.设带式输送机集控系统一套，按《煤矿安全规程》要求配备完善可靠的跑偏、打滑、断带、撕裂、料斗堵塞、拉紧装置极限位置、堆煤、沿线急停闭锁、烟雾、温度等保护和自动洒水控制，保证生产运行安全。
架空乘人器控制系统随设备成套。
设副斜井提升机配电室，与副斜井提升机房联建，二层结构。提升机房2回10kV电源引自矿井工业场地35kV变电所10kV不同母线段。设高压真空开关柜6面，全数字直流电控装置1套，完成提升机的控制、保护。
设SGB10-100/10所用干式变压器1台，为提升机房低压负荷供电。另1回低压380V电源引自锅炉房10/0.4kV变电所低压侧母线段。
在井口房设操车信号控制系统1套，保证提升系统安全运行。
空压机房配电室与空压机房联建。设高压真空开关柜10面，2回10kV电源分别引自矿井35kV变电所10kV不同母线段。设GCK低压开关柜3面，担负空压机房低压负荷用电，2回低压380V电源引自锅炉房10/0.4kV变电所低压侧不同母线段。
锅炉房10/0.4kV变电所与锅炉房联建，2回10kV电源分别引自矿井35kV变电所10kV不同母线段。设SGB10-1000/10、10/0.4kV干式变压器2台，容量1000kVA，GCK系列低压开关柜15台，担负锅炉房、空压机房低压辅助设备、副斜井井口房及空气加热室、主斜井空气加热室、副斜井提升机房低压辅助设备、井下排水处理站、生活生产消防泵房、生活污水处理站、水源井、排矸系统、爆破材料库、室外照明等低压负荷用电。锅炉鼓风机、引风机、补水泵均采用变频调速控制，设PLC集控系统一套，使锅炉运行安全、节能，操作方便。水源井深井泵采用软启动器降压启动方式。
在办公楼附近设10/0.4kV箱式变电站一套，设2台630kVA 变压器，2回10kV电源引自矿井35kV变电所10kV母线段。担负办公楼、联合建筑、单身宿舍、职工培训中心、食堂、消防救护队、室外照明等低压负荷用电。
综采设备中转库10/0.4kV变电所与综采设备中转库联建，1回10kV电源引自矿井35kV变电所10kV母线段。在该变电所设高压开关柜5台，多电压试验电源干式成套变电站1台，设SGB10-400/10、10/0.4kV干式变压器1台，容量400kVA，GCK系列低压开关柜5台，担负综采设备中转库、矿井修理车间、门式起重机、坑木加工房、蓄电池机车库、材料库等低压负荷用电。
地面生产系统10/0.69kV变电所设在筛分车间一层。2回10kV电源引自矿井工业场地35kV变电所10kV不同母线段。设高压真空开关柜2面，设SGB10-800/10、10/0.69kV干式变压器2台，容量800kVA，GCK系列低压开关柜10台，接地电阻柜2台，采用单母线分段接线方式，担负整个生产系统负荷用电。分别在原煤仓和混煤仓设配电室，0.69kV电源均引自地面生产系统10/0.69kV变电所。
设生产系统集控装置一套，包括PLC控制器、上位机、软件和通讯电缆等，完成生产系统的控制和保护。
101带式输送机和原煤仓给煤机均采用变频控制，其它75kW及以上电机采用软启动器降压启动方式。较长带式输送机101带式输送机、筛分车间至大块煤仓带式输送机、筛分车间至混煤仓带式输送机均设带式输送机保护系统，包括跑偏、打滑、烟雾、急停闭锁等保护。
2．低压配电系统
矿井工业场地主斜井低压辅助设备、生产系统低压用电负荷均采用0.69kV低压配电系统，接地型式为IT系统，场地其它低压用电负荷采用380/220V低压配电系统，接地型式为TN-C-S和TN -S系统。配电方式以放射式为主，个别距供电点远、彼此相近、容量较小的用电设备采用链式配电。在变电所低压侧集中设无功自动补偿装置，提高功率因数，使电网运行合理、经济。
风井场地低压用电负荷采用380/220V低压配电系统，接地型式为TN-C-S和TN -S系统。在风井场地设10/0.4kV变电所，场地380/220V电源均引自该变电所低压侧不同母线段。其中黄泥灌浆站配电室2回、通风机房配电室2回0.38kV电源、2个水源井各 1回，电缆出线，采用电缆沟或直埋敷设方式。在变电所低压侧集中设无功自动补偿装置，提高功率因数，使电网运行合理、经济。
按《工业企业照明设计标准》、《民用建筑照明设计标准》、《城市道路照明设计标准》进行相关设计。选用节能型光源和高光效灯具。
室外照明设集中手动和光电控制两种控制方式。
有一、二级负荷的车间，设两回照明电源以保证正常生产，在一些重要场合设事故照明。场地照明线路采用电缆沟或电缆直埋敷设方式。
根据有关规范要求，对35kV变电所、提升机房、锅炉房等建筑物均需按相应的类别做防雷保护。采用装设独立避雷针或在建筑物上装设避雷带实现。
0.69kV低压配电系统接地型式为IT系统，AC380/220V低压配电系统接地型式为TN-C-S系统。电气装置正常不带电的金属外壳均可靠接地。
8.3.3主通风机房
1．风井场地10/0.4kV变电所
在风井场地设10/0.4kV变电所，场地380/220V电源均引自该变电所低压侧不同母线段。其中黄泥灌浆站配电室2回、通风机房配电室2回0.38kV电源、2个水源井（预留）各1回，电缆出线，采用电缆沟或直埋敷设方式。在变电所低压侧集中设无功自动补偿装置，提高功率因数，使电网运行合理、经济。
设SGB10-630/10、10/0.4kV干式变压器2台，容量630kVA，GCK系列低压开关柜9台，采用单母线分段接线方式。有功负荷454kW，无功负荷307kvar，视在功率547kVA，自然功率因数0.83，补偿容量128kvar，补偿后功率因数0.93，补偿后视在功率487kVA。
2．通风机配电室
回风平硐设通风机2台，一用一备，每台通风机配套2台异步电动机，电机功率132kW，电压380V，采用软启动器启动，采用电机反转反风方式。
在通风机附近设通风机配电室， 设GCK系列低压开关柜9台，采用单母线分段接线方式，担负通风机电机及辅助设备负荷用电。
设通风机监控装置2套，监测控制通风机及辅助设备工况。
3．黄泥灌浆站配电室
黄泥灌浆站配电室在黄泥灌浆站附近设置，设备装机容量264kW，工作容量164kW， 设GCK系列低压开关柜7台，采用单母线分段接线方式，担负黄泥灌浆站设备负荷用电。功率45kW及以上电机采用软启动器启动。黄泥灌浆站智能控制系统随设备成套。
8.3.4瓦斯抽放泵站
该矿井为低瓦斯矿井，没有瓦斯抽放泵站。
8.4地面建(构)筑物防雷及防雷电波浸入井下
8.4.1建(构)筑物的防雷分级
炸药库为一级防雷建筑，装车仓(含仓上筛分车间)、生产系统皮带走廊、变电所及厂区内高于15m之建(构)筑物为三级防雷建筑。
8.4.2各类建(构)筑物的主要防雷措施
地面爆炸材料库设独立的避雷针保护，其冲击接地电阻不大于10Ω；装车仓(含仓上筛分车间)等三级防雷建筑采用设置避雷针、避雷带(网)两种混合方式防雷保护。
8.4.3防地面雷电波及井下的措施
为防止地面雷电波侵入井下，引入井下的供电线路，均埋地敷设；由地面直接入井的轨道，及各种露天架空引入(出)的管路等，在井口附近将金属体做不少于2处的良好的集中接地；通信线路在入井处装设熔断器和防雷装置。监测监控线路在入井处装有防雷装置。
8.5应急照明设施的设置
35kV变电所10kV配电室、0.4kV配电室、主通风机房、提升机房、压缩空气机站、矿调度室及生产系统走廊、锅炉房等一些重要场所设事故应急照明。
8.6井下供电系统
8.6.1井下电力负荷和电压等级
井下设备安装数量：81台
井下设备工作数量：76台
井下设备安装容量：9908kW
井下设备工作容量：8963kW
计算有功功率：6201kW
计算无功功率：4913kvar
计算视在容量：7911kVA
功率因数：0.78
按年产量1.2Mt/a，井下用电设备年耗电量1897.5万kWh，吨煤耗电量15.8kWh。
详见井下电力负荷统计表8-6-1。
根据矿井开拓布置及负荷情况，确定采用10kV下井供电。
井下电压：10kV/3300V/1140kV/0.66kV/0.127kV。
8.6.2井下电缆
1.井下所有电缆均为阻燃型电缆。
沿主斜井下井电缆共2回，引自矿井35kV变电所10kV侧不同母线段，均选用MYJV32-8.7/10kV、3×240mm2煤矿用交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆，下至井下中央变电所，2回路电缆1回路工作，1回路备用，当一回电缆故障时，另一回电缆能够保证井下全部供电负荷正常运行。
井下固定敷设的高压电缆选用MYJV22-8.7/10kV煤矿用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆;去采煤、掘进工作面移动变电站的电缆选用MYPTJ-8.7/10kV煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆;采煤机、掘进机电缆选用MCP-1.9/3.3kV以及MCP-0.66/1.14kV采掘机屏蔽橡套软电缆;其余动力设备电缆选用MYP-0.66/1.14kV、MYP-038/0.66kV煤矿用阻燃移动屏蔽橡套软电缆。电钻采用MZ-0.3/0.5型电钻电缆供电;井下照明采用MYQ-0.3/0.5型矿用移动轻型橡套软电缆供电。
上述电缆主芯线截面选择均根据负荷大小要求选择，并校验设备的正常压降及起动压降。
井下一律采用铜芯电缆。所有采掘设备均按电压等级，采用相应的绝缘电缆。井下电缆选择均符合MT818《煤矿用阻燃电缆》标准，并具有“MA”标志。以上下井电缆当一趟发生故障时，其余电缆仍能保证所担任的全部井下负荷的供电，符合安全供电要求。
井下水平巷道或倾角在30℃以下的井巷中，除手持式或移动式设备的电缆外，其它电缆均采用在巷道壁或巷道顶板用电缆挂架敷设的方法，挂架间距不超过3m，低压电缆敷设在巷道同一侧时，低压电缆之间的距离大于50mm。
井筒和巷道内的通讯和信号电缆应与电力电缆分挂在井巷的两侧，如果受条件所限：在井筒内，应敷设在距电力电缆0.3m以外的地方;在巷道内应敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。
井下巷道内的电缆，沿线每隔一定距离、拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端、穿墙电缆的墙的两边都应设置注有编号、用途、电压和截面的标志牌。
2.井下电力电缆需要连接的地方均用隔爆接线盒连接。井下电力电缆的连接应符合下列要求：
(1) 电缆与电气设备的连接，必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆线芯必须使用齿型压线板(卡爪)或线鼻子与电气设备进行连接。
(2)电缆之间严禁直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。
8.6.3井下电气设备及变电所
8.6.3.1电气设备防爆等级
井下中央变电所10kV配电装置选用PBG1-10Y矿用隔爆型永磁式高压真空配电装置;中央变电所变压器选用KBSG矿用隔爆型干式变压器;中央变电所660V低压配电设备选用选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关;其它配电点馈电开关采用BKD16矿用隔型真空馈电开关;采煤机采用的QJZ型智能化矿用隔爆兼本质安全型组合开关可与甲烷传感器相连，用于检测采掘工作面的瓦斯浓度，当其超限时起动器跳闸;其它配电点及控制设备均为QBZ矿用隔爆型磁力起动器;照明灯具选用DGG24/127YA矿用隔爆型节能荧光灯;通讯设备选用矿用防爆兼本安型设备。
井下所有高低压配电装置及变压器均实现无油化。所选井下电气设备均具有 “MA”标志的产品。
8.6.3.2电气设备的继电保护
井下配电网路均设有过流、短路保护装置。由地面35kV变电所至井下变电所的电缆线路上装设有零序电流互感器和选择性的单相接地保护装置;井下变电所的高压馈线回路上装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。井下低压馈电线上均装设有选择性的检漏保护装置。由上述装置对井下电网的绝缘状况进行连续检测，当电缆线路发生接地故障时，可及时切断电源，以保证矿井安全生产。每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验。40kW及以上的电机均选用矿用隔爆型真空磁力起动器控制，井下所有电机控制设备均设有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制功能。
为保证井下照明安全，选用保护齐全的BZX型矿用隔爆型照明变压器综合保护装置供给127V照明电源。
煤电钻选用ZBZ的矿用隔爆电钻综合保护装置，设有漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离开停煤电钻的功能。
8.6.3.3井下变电所
1.井下中央变电所接线系统及设备选型
井下中央变电所10kV、1140V、660V均采用单母线分段接线。
10kV配电装置选用PBG1-10Y矿用隔爆型永磁式高压真空配电装置。
变电所内设4台矿用隔爆型变压器，其中2台型号为KBSG-T400、10/0.69kV、400kVA，供井下中央泵房低压负荷、电机车充电设备等井底车场低压设备用电;另2台型号为KBSG-T400、10/1.2kV、400kVA，供井下掘进工作面局部通风机用电。低压配电装置选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关。
2.11采区上山上部变电所接线系统及设备选型
11采区上山上部变电所10kV为双回路进线引自井下中央变电所，单母线分段接线。
10kV配电装置选用PBG1-10Y矿用隔爆型永磁式高压真空配电装置。
变电所内设2台矿用隔爆型变压器，其中1台型号为KBSG-T1600、10/1.2kV、1600kVA，供11采区上山胶带机用电;另1台型号为KBSG-T200、10/1.2kV、200kVA，轨道上山绞车低压部分、防跑车装置等设备用电。低压配电装置选用BKD16矿用隔爆型真空馈电开关。
综采工作面、综掘工作面采用矿用隔爆型移动变电站供电。为简化井下配电系统，减少供配电电压等级，减少电能损耗，除综采工作面采煤机、刮板机电压为3300V外，井下综采综掘低压动力设备供电电压均为1140V。由中央变电所动力变压器供电的井底车场低压动力设备、普掘工作面设备供电电压为660V。照明及手持式电气设备供电电压为127V。
(1)综采工作面
井下设1个综采工作面，采用矿用隔爆型移动变电站供电方式。综采工作面采煤机、刮板机供电电压为3300V，其余动力设备供电电压为1140V。采用智能化真空馈电开关、智能化多回路真空电磁启动器、智能化真空电磁启动器等供配电设备;照明及手持式电气设备供电电压为127V。
(2)综掘工作面
井下共有2个综掘工作面，均采用矿用隔爆移动变电站、智能化真空馈电开关、智能化多回路真空电磁启动器、智能化真空电磁启动器等供配电设备。综掘工作面设备供电电压均为1140V，照明及手持式电气设备供电电压为127V。
(3)普掘工作面
井下共有1个普掘工作面，采用智能化多回路真空电磁启动器等供配电设备。普掘工作面设备供电电压均为660V，照明及手持式电气设备供电电压为127V。
(4)掘进工作面局扇供电
本矿属低瓦斯矿井，各掘进工作面的局部通风机按“三专两闭锁”和“双风机双电源”方式供电，双风机双电源可实现自动切换。局部通风机的双回路电源均由中央变电所局部通风机专用隔爆变压器、隔爆型真空馈电开关馈出至掘进工作面隔爆型双电源双局扇多回路风电闭锁组合开关，给局部通风机提供专用电源，保证掘进工作面生产安全。
(5)井下主排水泵配电控制
井下中央水泵房设有三台主排水泵(1台工作、1台备用、1台检修)，配套电机为10kV、710kW，由井下中央变电所10kV侧两段母线供电。选用1套井下主排水泵自动控制系统，对井下主排水泵实现自动控制。
(6)11采区上山带式输送机配电控制
11采区上山带式输送机配套电机为3台1140V、315kW交流变频电机，由11采区上山上部变电所供电。变电所内设1台KBSG-T1600、10/1.2kV、1600kVA矿用隔爆型变压器，向11采区上山带式输送机及其辅助设备供电。带式输送机采用1140V防爆变频控制装置，具有良好的起动及调速性能，效率高、节能显著。配套的电控保护系统装设有防滑、堆煤、防跑偏、温度、烟雾保护以及传送带张紧力下降保护、防撕裂保护等。其电控保护装置满足《煤矿安全规程》第三百七十三条的有关要求。带式输送机辅助设备采用智能化多回路真空电磁启动器供电。
(7)11采区轨道上山绞车配电控制
11采区轨道上山绞车配套电机为2台10kV、280kW电机，由11采区上山上部变电所供电。绞车控制装置由主机厂家成套供应。
(8)电力电缆选择
井下固定敷设的高压电缆选用MYJV22-8.7/10kV煤矿用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装电力电缆;去采煤、掘进工作面移动变电站的电缆选用MYPTJ-8.7/10kV煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆;采煤机、掘进机电缆选用MCP-1.9/3.3kV以及MCP-0.66/1.14kV采掘机屏蔽橡套软电缆;其余动力设备电缆选用MYP-0.66/1.14kV、MYP-038/0.66kV煤矿用阻燃移动屏蔽橡套软电缆。
8.6.3.4局部通风机的供电方式及风电瓦斯闭锁
本矿属低瓦斯矿井，各掘进工作面的局部通风机按“三专两闭锁”和“双风机双电源”方式供电，双风机双电源可实现自动切换。局部通风机的双回路电源均由中央变电所局部通风机专用隔爆变压器、隔爆型真空馈电开关馈出至掘进工作面隔爆型双电源双局扇多回路风电闭锁组合开关，给局部通风机提供专用电源，保证掘进工作面生产安全。
局部通风机双风机双电源管理内容：
1.局部通风机必须由指定人员负责管理，保证正常运转。
2.压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于10m;全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量，局部通风机安装地点到回风口间的巷道中的最低风速必须符合本规程第一百零一条的有关规定。
3.正常工作的局部通风机必须实现三专(专用开关、专用电缆、专用变压器)供电，专用变压器最多可向4套不同掘进工作面的局部通风机供电;备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机能自动启动，保持掘进工作面正常通风。
4.正常工作和备用局部通风机均失电停止运转后，当电源恢复时，正常工作的局部通风机和备用局部通风机均不能不得自行启动，必须人工启动局部通风机。
5.使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁，保证当正常工作的局部通风机停止运转或停风后能切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。正常工作的局部通风机故障，切换到备用局部通风机工作时，该局部通风机应停止工作，排除故障，待故障被排除，恢复到正常工作的局部通风机方可恢复工作。使用2台局部通风机同时供风的，2台局部通风机都必须同时实现风电闭锁。
6.备用电源应有专人负责管理和维护，每10天至少进行一次甲烷风电闭锁试验，每天应进行一次正常工作的局部通风机与备用局部通风机自动切换试验，试验期间不得影响局部通风，试验记录要存档备查。
7.使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风;因检修、停电、故障等原因停风时，必须将人员全部撤至全风压进风流处，并切断电源。恢复通风前，必须由专职瓦斯检查员检查瓦斯，只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5﹪时，方可由指定人员开启局部通风机。
8.7井下电气设备保护接地
8.7.1保护接地的设置范围
电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架、铠装电缆的钢带(或钢丝)铅皮或屏蔽护套等都需要保护接地。
在井底水泵房的主、副水仓中各设1块主接地极，采区变电所、移动变电站、装有电气设备的硐室和单独装设的电气设备、低压和装有3台以上电气设备的地点及接线盒均设有局部接地极。局部接地级设置于巷道水沟内或其它就近的潮湿处。
8.7.2接地网
所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的铠装、接地芯线等)和局部接地装置，均同主接地极相连接，以形成总接地网，其接地电阻不大于2Ω。当接地芯线断裂时，靠近工作面的局部接地极的接地电阻在主接地芯线断后不应超过80Ω。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1Ω。
主接地极采用镀锌钢板，其面积不应小于0.75m2,厚度不应小于5mm。
局部接地极设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿出。设置于巷道水沟中的局部接地极用面积不应小于0.6m2,厚度不应小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应平放于水沟深处。设置在其他地点的局部接地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，钢管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板;也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。
连接主接地极的接地母线，采用厚度为4mm、截面积为100mm2的扁钢。
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，采用厚度为4mm、截面积为50mm2的扁钢。
橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作他用。
8.8井下照明、信号
8.8.1井下固定照明
机电设备硐室、井底车场范围内的运输巷道、采区车场、电机车运行的主要运输巷道、有行人道的集中带式输送机巷道、主要巷道交岔点、经常有人看管的机电设备处、移动变电站处、综采工作面等地点均设固定照明。
照明电压为127V，照明灯具选用DGG24/127YA矿用隔爆型荧光灯，综采工作面照明灯具选用KBY-62型自移支架隔爆型荧光灯。为保证井下照明安全，选用保护齐全的BZX型矿用隔爆型照明变压器综合保护装置供给127V照明电源。
8.8.2矿灯
在工业场地联建内设有专门的矿灯房。矿灯房采用不燃性材料建筑、通风良好，功能分区合理，灯房内严禁烟火，并配有足够的灭火器具。
矿灯选用双光源矿灯。该矿灯具有可靠的短路保护装置。矿灯集中统一管理，每盏矿灯均编号，经常使用的矿灯的人员做到专人专灯。
矿灯总数配制超过经常使用矿灯人数的10%以上。
8.9.1可能产生的事故分析
可能产生的事故主要有以下几种：异常停电和带电、电气火花、着火、短路、过负荷、断相、单相接地电容电流过大、电缆动热稳定性不满足要求、触电、静电、失爆等。
8.9.2防治措施
井下所有高低压配电装置及变压器均实现无油化。井下10kV高压配电设备选用PBG1-10Y矿用隔爆型永磁式高压真空配电装置;中央变电所变压器选用KBSG矿用隔爆型干式变压器;中央变电所660V低压配电设备选用BKD16矿用隔型真空馈电开关;其它配电点馈电开关采用BKD16矿用隔型真空馈电开关;采煤机采用的QJZ型智能化矿用隔爆兼本质安全型组合开关可与甲烷传感器相连，用于检测采掘工作面的瓦斯浓度，当其超限时起动器跳闸;其它配电点及控制设备均为QBZ矿用隔爆型磁力起动器;照明灯具选用DGG24/127YA矿用隔爆型节能荧光灯;通讯设备选用矿用防爆兼本安型设备。
井下电缆均选用符合MT818标准的电缆。电缆主芯线截面选择均根据负荷大小要求选择，并校验设备的正常压降及起动压降，并检验了电缆的热稳定性。井下一律采用铜芯电缆。所有采掘设备均按电压等级，采用相应的绝缘电缆。下井电缆当一趟发生故障时，其余电缆仍能保证所担任的全部井下负荷的供电，符合安全供电要求。
井下电气设备的检查、维护、修理和调整必须由电气维修工进行。高压电气设备的修理和调整工作，要有工作票和施工措施。井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求，防爆性能受到破坏的电气设备，应立即处理或更换。电气设备和电缆应按安全规程定期检查。井下供电应做到：无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头、有过流和漏电保护装置、有螺钉和弹簧垫、有密封圈和挡板、有接地装置、电缆悬挂整齐、设备硐室清洁整齐、防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全。
电气维修工具体操作时，严格按照《煤矿安全规程》第488条，第489条、第490条、第491条之规定执行。
1.操作井下电气设备应遵守下列规定：
(1)非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。
(2)手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘。
(3)井下不准拆卸矿灯。
(4)操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。
井下普通型携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓度1%以下的地点使用，并实时监测使用环境的瓦斯浓度。
2.防触电等事故的措施
⑴漏电保护装置准确可靠，动作迅速，当电网绝缘电阻下降到危险值或发生漏电事故时，能够迅速切断故障电网。
⑵为了防止井下触电事故发生，井下井底水泵房的主、副水仓中各设1主接地极，移动变电站、装有电气设备的硐室、低压配电点或装有3台以上电气设备的地点等处均设局部接地极。并通过电缆接地芯线、铠装电缆金属包层、机电硐室内的接地母线与主接地极可靠连接并形成不间断的井下接地网。井下接地网上任意一点测得的电阻值，不得大于2Ω。
⑶井下所有电气设备均设有保护接地;井下配电变压器及向井下供电的变压器中性点禁止接地。
⑷机电硐室入口处悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌，硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室内在明显地点悬挂“高压危险”警示牌。硐室内的设备分别编号，标明用途，并有停送电标志。操作高压电气设备时，操作人员必须带绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。
⑸井下不得带电检修、搬迁电气设备、电线和电缆。搬迁或检修前，必须切断电源,检查瓦斯,在其巷道风流中瓦斯浓度低于1%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。所有开关的闭锁装置均能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，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。手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分有良好的绝缘。容易碰到的裸露的带电体及机械外露的传动和传动部分均加装了护罩、遮栏等防护设施。
8.10矿井通信
8.10.1地面通信设备
1.行政电话交换机初装容量按2000用户线设计。调度交换机容量为192门。
2.矿井行政交换机通过光缆直接与宁武县地方通信网相连，中继方式采用数字中继。中继线容量初期按用户线数量的6%设置，设4×2Mb/s(120话路) 数字中继;中继信令采用中国No.7信令。本矿行政电话交换机至本矿调度电话交换机中继采用1×2Mb/s数字中继接口;中继信令采用中国No.7信令。
3.利用公用移动通信网实现矿井对外调度、管理、电力、消防、救护、铁路、运销等移动通信。根据实际需要配置一定数量的专用手机。
为满足矿山救护无线对讲通信要求，地面矿山救护队设有专用无线对讲设备。供矿山救护及消防救护应急通信专用。
4.矿井35kV变电所至上一级变电站之间设有专用的电力调度通信设施。设备选型与上一级变电站电力调度通信设备配套。
8.10.1井下通信
8.10.1.1固定通信系统：
在井下采掘工作面、变电所、胶带输送机机头、机电硐室等处均安装矿用本安型调度电话机。主要生产环节之间还设有直通电话机,井下水泵房、井下中央变电所、矿井地面35kV变电所、矿山救护队、地面通风机房等重要场所均设有直接与矿井调度监控中心通话的直通电话。
8.10.1.2井下移动通信
井下设置一套煤矿专用无线通信系统，作为矿井调度交换机用户的延伸，可以满足井下检修人员和井下重要生产岗位人员移动通信的需求，并提供紧急情况下报警及抢险救灾的应急通信手段。
根据国家相关规定，原1.9GHz频段设备已被要求停止使用，故本矿井井下移动通信设备在选型时应按国家相关规定执行，本设计推荐采用2.4GHz频段设备。
8.10.1.3地面应急通信
利用公用移动通信网实现矿井对外调度、管理、电力、消防、救护、铁路、运销等移动通信。根据实际需要配置一定数量的专用手机。
8.10.1.4矿山救护队无线通信系统
为满足矿山救护无线对讲通信要求，地面矿山救护队设有专用无线对讲设备。供矿山救护及消防救护应急通信专用。
