矿业大学函授7层404盘区设计说明书--学位论文.doc

专业证书班毕业设计

7#层404盘区设计说明书
题目：

学院： 中国矿业大学（北京）山西函授站

班级： 开采 班

姓名：

指导教师：

完成日期： 0000 年 00 月 0日

7#层404盘区设计说明书
设计生产能力22.364万吨/年

摘要：为了解决上部煤层提早于下部煤层的开采且部署合理，需提前布置盘区设计。

关键词：概况 盘区 设计 布置

目 录
第一章：矿井及采区综述 6
第一节 矿井概述 6
第二节 盘区地质特征 8
第三节 盘区生产能力及服务年限 9
第四节 采煤方法及盘区参数 11
第二章 盘区准备工作 11
第一节 开采顺序 11
第二节 盘区准备及组织 12
第三章 回采工艺设计 13
第一节 工作面的地质概况 13
第二节 机械设备选型 13
第四章 通风与安全 14
第一节 通风设计 14
第二节： 采区风量计算 15
第三节： 监测系统 17
第五章 盘区生产系统主要机械设备选型 18
第一节：通风设备选型 18
第二节：盘区运输系统设备选型 18
第三节：盘区供电系统 18
一．7#层404盘区概况 18
1、巷道布置 19
7#404盘区概况 19
2、盘区范围的确定 19
3、本盘区采煤方法 19
4、水文地质 19
5、404盘区变电所位置 19
三．拟订供电系统图 21
四．选择高压配电装置 22
五．选择高压电缆 22
六．选择低压开关、起动器 28
低压开关统计报表 28
七．选择低压电缆 30
(1)依据通过电缆的工作电流初选 30
(2)正常运行时回路电压损失校验 46
八．短路电流计算 61
九．高压开关保护装置整定 69
十．低压开关保护装置整定 75
十一．绘制供电系统图和机电设备布置图 101
十二．主要参考依据 101
第六章 主要安全技术措施 101
一、防止小煤窑贯通安全技术措施 101
二、盘区防治水措施 102
三、预防盘区火灾措施 102
四、防止瓦斯措施 103
五、综合防尘措施 104
六、防止漏顶措施 105
七、盘区安全检测系统 105
八、避灾路线 106
第七章 盘区设计主要技术经济指标 106

第一章：矿井及采区综述
第一节 矿井概述
一、矿井概况：
地理坐标为北纬39°58′～40°00′,东经112°54′～112°57′。井田走向长度3878米，倾向长度5285米，矿井批准井田面积14.7758平方公里。
二、矿井地质情况：
1、地质构造及水文地质条件
矿井批采煤层为侏罗系3#、7#、10#、11#、12#、14#、15#共7层。现联合开采7#、11#、14#煤层。矿井核定生产能力90万吨/年，实际生产能力90万吨/年。2005年生产原煤89.3万吨.
张家湾煤业井田所处位置在大同向斜西翼构造比较简单，侏罗系煤系平缓，倾角较小，地层大致倾向北东，走向北西一南东，倾角5—8。，构造形态总体为一单斜，但在井田东南因受断层影响，地层略有起伏，倾向亦有所变化。矿井经过多年的开采，共在井田内揭露落差大小不等的断层约40条，较大落差的断层为F1、 F2，落差均为：30～50m，位于井田南部二者呈地堑状，矿工业广场坐落在两条断层之间，矿井地质构造程度为中等。
井田位于口泉河中、上游，地层倾向与河谷的坡向正好相反，为雨季地表水渗入井下创造了条件，但据矿井近年来的情况证实，地表水的补给量甚小，未发现有富水强的含水层。主要含水层有寒武～奥陶系石灰岩含水层、石炭系含水层、侏罗系含水层、基岩风化壳裂隙含水层及第四系河谷冲积层。
区内地形高差较大，植被稀少，这种条件有利于地表水的排泄而不利于大气降水的渗透，加之本地区一直以来干早少雨，因此补给量不大。口泉河迳流补给第四系冲积层和风化壳潜水。老窑积水及上部采空积水，顺岩层或煤层的裂隙补给下部地层。因此，本井田大范围地下水补给来源贫乏，岩石含水性由上而下逐渐变弱，中深部、深部的地层含水性极弱。目前矿井最大涌水量不超过100m3/d，一般50m3/d。含水系数最大0.04m3/t,一般为0.02m3/t。从总的来看，矿井涌水量有逐年下降的趋势，按现矿井开采情况，预计矿井涌水量不会大于100m3/d。矿井水文地质条件简单。
2、开采条件
1)、瓦斯：
2005年度矿井瓦斯和二氧化碳等级鉴定结果表明,矿井为低瓦斯矿井。CH4绝对涌出量 4.58M3/min，CH4相对涌出量 2.2M3/t，CO2绝对涌出量7.87M3/min，CO2相对涌出量 6.16M3/t。
2)、煤尘、煤的自燃：
根据煤尘测试结果，7#煤层煤尘爆炸指数为36.61％，ll#层为34.42％，14#层为35.43％，均属爆炸性煤尘。
目前开采的7#、11#、1 4#煤层自燃发火期为6个月。属自燃煤层。
3)、开采煤层围岩情况
7#煤层：伪顶为砂质泥岩，厚度0.10米，井田内局部存在。直接顶为砂质泥岩或砂质泥岩与薄层状细砂岩互层，厚度1.55—3.27米，老顶为砂质泥岩与细砂岩互层，厚度19.1米，易冒落。底板为砂质泥岩与细砂岩互层或为砂质泥岩，厚度1.89—11.05米。
11号煤层：伪顶为炭质泥岩，厚度0.5-0.87米，井田东北部存在。直接顶为中细砂岩，厚度3.03—6.6l米，局部为岩质泥岩与细砂岩互层，或为砂质泥岩，厚度3.2～4.Om，易冒落，底板为细砂岩或砂质泥岩与细砂岩互层，厚度1.23—6.69m。
14号煤层：直接顶为中细砂岩，厚度为1.76～2.4米,局部地区为砂质泥岩，或为砂质泥岩与细砂岩互层，厚度为2.29～5.45m，为易冒落顶板。底板为砂质泥岩与细砂岩互层，或为细砂岩，厚度为1.00—5.22米。
三、井田开拓：
为斜井、石门开拓，后于1995年进行二、三水平延伸改扩建后形成主斜井副斜井集中式开拓,盘区式布置。现生产系统主要位于井田北部，共有4个井口：2号井（副斜井）、5号井（主斜井）、东回风斜井、北回风斜井；主要开采7号、11-1号、11-3号、14-2号煤层。
5号井铺设DSJ/30/2×200皮带输送机，配套电机功率2×200KW两台，为主提升井。
2号井铺设JK-2B30提升机，配套电机功率200KW，为副井。
东风井安装两台BD54-6-24型主扇，主扇电机功率2×185KW，排风量为5307 m3/min。
北风井安装两台BDK40-6-18型主扇，主扇电机功率2×90KW，排风量为2708m3/min。
井底车场为斜井环形井底车场；运输现采用皮带运输，运输能力为400吨/小时，矿井通风方式为两翼对角式，矿井主要生产系统有一个运料斜井，一个运煤斜井，煤仓及皮带运输。采区巷道采用倾向布置，回采巷道采用走向布置或采区采用走向布置，回采巷道采用倾向布置；回采工艺为长壁式全部垮落法回采，掘进采用机掘机进行掘进。
第二节 盘区地质特征
一、盘区概况：
305盘区位于杏煤公司北部井田西南部，西部是实体煤为原下张家坟二号井井田，矿井已关闭；北部为404盘区，现正在布置回采巷道中；南部为工业工场保安煤柱；东部为303盘区，已全部高档回采。盘区内煤层上限标高为1310米，下限标高1370米，地面标高为1414-1541米。
二、地质特征
本区内可采煤层位于大同组底部，有多条断层，煤层赋存稳定，煤层平均2.3～2.7m。
三、煤层与煤质
全区可采，煤层赋存稳定，中间有一层夹矸，煤层平均2.3-2.7m。煤层倾角3～5°，顶板有0.1米的伪顶，直接顶为砂泥互层，厚度为9.27～13.82米,为易冒落顶板。直接底板为砂泥岩互层，厚度为4.8～8.56米，老底为11.26米的中粒砂岩。

煤层顶底板特征
煤层
类别
岩石名称
厚度
备注
7#
顶板
伪顶
砂质泥岩
0.1

直接顶
砂质泥岩与细砂岩互层
9.27～13.82

老顶
细砂岩
13.09

底板
直接底
砂泥岩
4.8～8.56

老底
中粒砂岩
11.26

煤质指标表
层号
水分
灰分
挥发分
全硫
发热量（MJ/Kg）
煤类
备注
7#
9.18
12.55
30.51
0.3
30.46
BN

四、瓦斯、煤尘
根据矿井实际开采状况，瓦斯等级鉴定为低级,煤层有爆炸性，煤层有自燃发火倾向性，煤尘具有爆炸性，爆炸指数为350mm，自然发火期为3～6个月。
五、水文地质
根据区域水文地质特征及井田地质条件，本区内无地表水流径、含水层以基岩风化壳裂隙水为主，该含水层矿井的间接含水层、对煤层开采无大的影响，水文地质条件简单。
六、盘区储量
305盘区储量表
单位：万吨
层位
工业储量
可采储量
可布面储量
大巷煤柱
备注
7#
252
195
83.5
14.27

第三节 盘区生产能力及服务年限
一、矿井工作制度：
矿井按照三八制组织生产，一个班检修、两个班生产。
二、盘区生产能力：
盘区储量计算采用地质块段法，其参数确定方法为
1、面积用几何法和龙软软件计算
2、煤层厚度采用算术平均值(可采层厚度)
3、盘区范围的确定及储量
依据矿界确定本盘区的开采范围：东部至盘区，西部为断层，南部为断层，北部为305盘区的保护煤柱,整个盘区大至呈矩形。盘区走向长1280米，倾斜长980米，面积0.97km2。
305盘区储量表
单位：万吨
层位
工业储量
可采储量
可布面储量
大巷煤柱
备注
7#
252
195
83.5
14.27

4、根据煤层赋存条件及顶底板岩性情况分析，工作面选用以下设备
工作面设备一览表
设备名称
设备型号
数量
电牵引采煤机
MG2x125/560-WD
1台
刮板运输机
SGZ-764/400
120米一部
胶带运输机
SJP—1000
850米一部
乳化液泵
MRB-125/31.5
2台
单体液压支柱

DZ-18型
DZ-28型
189根
116根
液压支架
ZY4800/09/20
80架
回柱车
JH－14
一台

5、盘区设计生产能力及服务年限
根据《煤矿工业设计规范》，盘区年工作日按300天计算，综采工作面采用“三、八”制作业，即二个班生产，一班检修。
盘区年设计生产能力
根据盘区煤层的赋存和储量状况，本盘区初步安排一套综采开采。
盘区生产能力
A=K1·K2·A0=1.1×0.95×1100×300天=34.48万吨
式中：A——盘区年生产能力 万吨
A0——综采工作面平均日生产能力 取1100吨/日
K1——盘区掘进出煤系数 取1.1
K2——综采工作面生产不均衡系数 取0.95
三、盘区设计服务年限
根据盘区内可布面储量计算，本盘区设计生产服务年限为
T=Q盘/1.3A=83.5/1.3×34.48=1.9年
式中: T——盘区设计服务年限 年
Q盘——盘区设计可布面储量,万吨
1.3——盘区储量备用系数取

第四节 采煤方法及盘区参数
一、采煤方法：
根据11#层断层的揭露情况分析，本盘区断层较多，影响巷道的布置， 为了减少煤炭资源的损失，提高回采率，工作面布置分别按平行于断层且距断层20米以外进行按倾斜布置，采用综全机械化采煤机进行回采，采煤工艺为长壁式开采，采煤机落煤、装入刮板运输机的采煤方法。
二、盘区参数：
盘区走向长度为1180米，倾斜长为960米，回采工作面长120米，倾斜长度为150～960米，煤柱正常情况按10米留设，受断层影响有的工作面将煤柱放大，以确保巷道的维护和掘进安全。
（一）区段平巷按倾向上山布置。
（二）集中区段平巷按斜交倾向上山布置。
第二章 盘区准备工作
第一节 开采顺序
1、影响本盘区开采顺序的因素
受断层、小窑破坏、采空区积水等因素的影响，盘区设计为后退式回采。
2、煤层开采顺序：
上部3#层现已全部采完，现7#层距上部3#层为55米～68米的层间距，对下部7#层开采影响不大。
3、盘区设计方案分析
一、盘区巷道布置方案
综合分析本盘区煤层赋存条件，盘区走向和倾斜长度及矿井现有巷道的关系，结合所选择的采煤方法，对本盘区的巷道布置初步提出两个方案进行比较。
方案一、
在盘区东部边界的煤层中分别布置三条盘区巷即盘区回风巷、皮带巷、轨道巷，东西方向布置回采工作面顺槽巷，工作面由西向东方向推采的巷道布置方案。该布置方案的优缺点：
优点：
回采工作面顺槽走向长（倾斜长为750m左右），工作面与断层斜交，高档工作面过断容易，
缺点：
1、 采用后退式开采，采空区压力易向工作面转移，增加工作面顶板管理难度。
2、 采用前进式开采，不利于采空区防火工作。
方案二、
在盘区南部边界的煤层中，沿西部大巷条带式布置工作面，南北方向布置回采工作面顺槽巷，工作面由北向南方向推采的巷道布置方案。该布置方案优缺点：
优点：
1、 沿走向开采便于工作面顶板管理。
2、 个别工作面推采时不过断层，便于工作面开采。
缺点：
1、工作面面中含有一条平行断层，工作面一直处于过断状态。
2、不利于406盘区开采。
综合上述，采取方案一。
第二节 盘区准备及组织
1、巷道布置为上下顺槽，上顺槽为机轨合一巷兼作进风巷道，下顺槽为运料巷兼作回风巷道。巷道断面为矩形断面，机轨巷断面为4.2*2.4米，运料巷为3.2*2.4米，支护采用锚杆配锚索进行支护。
2、回采工作面接续安排
（1）回采工作面按后退式进行回采，与14#层煤层进行配采，按年产量34.48万吨回采。煤层属稳定煤层，掘进、回采分别按独立回风系统进行设计。
（2）回采工作面接替
8509～8501面、8506～8502面顺序接替。
3、采区巷道掘进
先掘8509回风巷道然后掘进8509进风巷道，形成系统后进行回采，依次类推，逐渐向东进行掘进，详见设计布置图。

第三章 回采工艺设计
第一节 工作面的地质概况
1、煤层赋存情况
  煤层情况表
煤层厚度m
1.6
煤层结构M
1.6 (0.4)0.4
煤层倾角
（°）
3
煤层硬度
（f）
2-3
开采煤层
7#
煤 种
RN2
稳 定
程 度
稳   定
煤层情
况描述
本工作面煤层为7#层，煤层中间有一层夹石，只采上分层煤，平均厚度为1.6米，煤层倾角平均为30

2、影响回采的其它地质情况表
瓦        斯
绝对瓦斯涌出量：0.49 m3/min      
CO2
绝对CO2涌出量：0.142m3/min     
煤尘爆炸指数
3.7%
煤的自然性
煤的自燃发火期3～6个月
地       温
正常
地       压
正常
第二节 机械设备选型
根据煤层赋存条件及顶底板岩性情况分析，工作面选用以下设备

工作面设备一览表
设备名称
设备型号
数量
采煤机
MG-132/320-W
1台
刮板运输机
SGZ —630/200
80米一部
胶带运输机
SJP—80
458米一部
乳化液泵
MRB-125/31.5
2台
单体液压支柱

DZ-18型
DZ-28型
189根
116根
切顶墩柱
ZQS2400-1.3/1.9
54架
回柱车
JH－14
一台
第四章 通风与安全
第一节 通风设计
一、采区通风系统的基本要求：
采区通风系统主要取决于采区巷道布置和采煤方法，因此要满足下列基本要求：
1、 采区都必须实行分区独立通风系统；
2、 准备采区、必须在采区构成通风系统后，方可开掘其他巷道；
3、 采煤工作面和掘进工作面都采用独立通风系统；
4、 采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷；
5、 采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。
6、 采区要求通风系统阻力较小，通风能力大，通风畅通，尽量减少漏风，通风系统力求简单，以便在发生事故时，易于控制风流和撤出人员；要保证采区内风流的稳定性，尽可能避免对角风路和复杂通风网络。
二、采区通风系统
为达到上述要求，该盘区采用三巷布置，即盘区轨道大巷、盘区皮带大巷、盘区专回巷。开掘顺序为，先开掘盘区专回巷、盘区皮带大巷、盘区轨道大巷，专回巷要超前皮带大巷和轨道大巷。在开掘先期，先开掘专回巷，在掘进以里40米内与7#层西部专回巷掘通，构成独立通风系统，再掘进皮带大巷，与专回巷一样，形成独立通风系统后，方可继续向前掘进，轨道大巷与皮带大巷掘进方法相同。
采煤工作面通风系统：
按照采掘部署，首采面回采工艺为普采及高档工作面，通风系统为U型，一进一回；最大控顶距4m，最小控顶距3.4m，平均控顶距为3.7米，采高1.6米，工作面长度为80米，瓦斯涌出量最大为0.49m3/min。二氧化碳涌出量最大为0.24 m3/min。 15
风流路线：
新鲜风流→地面→2（5）#井井筒→7#层石门大巷（7#层进风饶道）→7#层西部轨道大巷（或皮带大巷）→7#层404轨道大巷（或皮带大巷）→7#层404专回巷→7#西部专回巷→7#层总回风巷→东风井→地面
回采工作面通风系统：
新鲜风流→地面→2（5）#井井筒→7#层石门大巷（7#层进风饶道）→7#层西部轨道大巷（或皮带大巷）→7#层404轨道大巷（或皮带大巷）→进风顺槽→回采工作面→回风顺槽→7#层404专回巷→7#西部专回巷→7#层总回风巷→东风井→地面
掘进工作面通风系统：
新鲜风流→地面→2（5）#井井筒→7#层石门大巷（7#层进风饶道）→7#层西部轨道大巷（或皮带大巷）→7#层404轨道大巷（或皮带大巷）→由局部通风机供给工作面→回风绕道→7#层404专回巷→7#西部专回巷→7#层总回风巷→东风井→地面
采区硐室通风系统：
新鲜风流→地面→2（5）#井井筒→7#层石门大巷（7#层进风饶道）→7#层西部轨道大巷（或皮带大巷）→7#层404轨道大巷（或皮带大巷）→采区硐室→回风绕道→7#层404专回巷→7#西部专回巷→7#层总回风巷→东风井→地面
第二节： 采区风量计算
一、盘区总需风量计算：
1.按盘区内同时工作的最多人数计算总配风量：
O盘区=4×N人·K盘区
式中：O盘区------盘区计划总进风量，即总需风量m3/min
N人------盘区内同时工作的最多人数，人
K------盘区通风备用系数，取1.15
O盘区=4×57×1.2=273.6m3/min
盘区同时工作的最多人数为:每个掘进工作面10人,计4个掘进工作面, 每个回采工作面17人,计1个回采工作面。另盘区内其它辅助人员取系数为1.2.
2、按盘区峒室及其它供风点计划需风量的总和计算：
Q盘=（∑Q盘＋∑Q掘＋∑Q峒＋∑Q其它）×K盘
（1）、采煤工作面的需风量计算（Q采，m3/min）
㈠、采面工作面的需风量计算：
采煤工作面特征表
层别、采区及工作面编号
工作面平均长度（m）
平均采高
（m）
工作面平均控顶距（m）
采煤
方法
7#层8411
80
1.6
3.7
高档
①、按气温、风速等劳动气象条件计算：
Q采＝Q基本×K采高×K采面长×K温
式中：Q采---采煤工作面需要风量，m3/min
　　　Q基本---不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min
计算方法：
　　 Q基本＝工作面平均控顶距×工作面实际采高×70％×工作面适宜风速（取1 m/s）
　　　K采高---回采工作面采高调整系数（取1.0）
　　　K采面长---回采工作面长度调整系数（取1.0）
　　　K温---回采工作面温度调整系数（取1.0）
表1 K采高——回采工作面采高调整系数
采 高
<2.0
2.0～2.5
2.5～5.0及放顶煤面
系数(K采高)
1.0
1.1
1.5

表2 K采面长——回采工作面长度调整系数
回采工作面长度(m)
80～150
150～200
>200
长度调整系数(K长)
1.0
1.0～1.3
1.3～1．5
表3 K温－回采工作面温度与对应风速调整系数
回采工作面空气温度℃
采煤工作面风速M/S
配风调整系数K温
18～20
0.8～1.0
1.00
20～23
1.0～1.5
1.00～1.10
23～26
1.5～1.8
1.10～1.25
26～28
1.8～2.5
1.25～1.4
28～30
2.5～3.0
1.4～1.6
8411：Q采=3.7×1.6×70%×1×1×1×1×60
=248.64≈249（m3/min）
②、按CH4涌出量计算：
Q采＝100×qch4×k（m3/min）
式中：qch4—采面瓦斯绝对涌出量，取0.49（m3/min）
k采—采面瓦斯涌出不均的备用系数，取2.5
8411：Q采=100×0.49×2.5
=122.5≈123（m3/min）
③按工作面温度选择适宜的风速进行计算
Q采＝60×V采×S采，m3/min
式中：V采—采煤工作面适宜风速　取1 m/s
S采—采煤工作面平均断面积　m2
8411：Q采=60×3.7×1.6×1
=355.2≈356（m3/min）
④.按回采工作面同时作业人数计算需风量：
Q采＝4×N
式中：N— 采面同时工作的最多人数（N取高档17人）。
Q高档＝4×17=68m3/min）
⑤.按最大风速进行验算：
15S采最大＜Q采﹤240S采最小
8411： 15×4×1.6＜356﹤240×3.4×1.6
96＜356﹤1305.6
经计算，确定采煤工作面风量：
7#层8411配风：356 m3/min
15（2）掘进工作面的需风量计算（Q掘，m3/min）
7#层404开拓巷瓦斯涌出量0.49 m3/min，二氧化碳涌出量0.24 m3/min，为煤巷、掘进工作面最大巷道断面2.4×3.2=7.68m2，巷道设计长度750米。
①.按照瓦斯或（二氧化碳）涌出量计算
Ｑ掘＝100×qCH4×K掘通＝100×0.49×2.5＝122.5m3/min
Ｑ掘＝67×qCO2×K掘通＝67×0.24×2.5＝40.2m3/min
②.按局部通风机实际需要风量计算
该巷局部通风机型号为FBD-№6，功率2×11kw，采用∮600mm风筒供风。
根据日常对该局部通风机实际最大吸风量为230 m3/min
煤巷掘进：Q掘进=Q扇×Ii+15s=230×1+15×7.68= 345.2（取346）m3/min
③.按该工作面同时作业人数计算需风量：
Q掘进=4×N m3/min
式中：N----掘进工作面同时作业人数的最多人数,该工作面取40人
Q掘进=4×10=40m3/min
④. 按该工作面一次爆破所需最大炸药量计算需风量：
Q掘进=10×A m3/min
式中：A----掘进工作面一次爆破所需最大炸药量，该工作面取4.8kg
Q掘进=10×4.8= 48 m3/min
⑤.确定掘进工作面需风量：
通过上述计算，从上述计算结果中选取最大值，确定该工作面需风量为：
Q掘=346 m3/min
⑥.按风速进行验算
15S ＜Q掘＜240 S
15S=15×7.68=115.2
240 S=240×7.68=1843.2
115.2＜346＜1843.2
（3）、盘区硐室配风量为：60m3/min
（4）、尾回配风量为：200m3/min
Q盘区=(356＋346×4+60+200) ×1.15=2300，取2300m3/min
第三节： 监测系统
地点：7#层404盘区
工作面个数：4个掘进工作面、1个回采工作面
分站台数：1台
传感器：17台传感器
回采工作面：瓦斯传感器2台、一氧化碳传感器1台、温度传感器1台、断电仪：1台、共计5台
掘进工作面：瓦斯传感器2台、断电仪1台。共计12台。
第五章 盘区生产系统主要机械设备选型
第一节：通风设备选型
根据盘区巷道长度达750米,掘进期间供风距离长的特点,选用FBD-№6，功率2×11k对旋局部通风机，巷道长度达到500米后应启动二级风机。
第二节：盘区运输系统设备选型
一、 运输系统设备选型
根据盘区内布置一套高档工作面，四个掘进工作面：日生产能力为1500吨，年生产能力为26.344万吨，选择盘区运输设备如下表
盘区运输设备选型
地点
设备型号
运输能力
7#层404盘区皮带巷
DSJ-800/2*75
600T/h
二、辅助运输系统
根据本盘区所布置的高档设备，盘区辅助运输必须满足ZY5200/14/35型支架的运输要求,选择盘区辅助运输设备。
盘区轨道巷均选择JD—11.4KW、JD—25KW绞车用于物料和设备的运输，共计为8台。
第三节：盘区供电系统
根据矿井和404盘区所用设备的电压等级，确定7#层布置一个盘区变电所，电源由7#层西部变电所供给。
第四节：供电设备选型
一．7#层404盘区概况
1、巷道布置
7#404盘区概况
404盘区位于杏煤公司北部井田西北部，东部为402盘区的采空区，南部为305盘区。西部为断层，北部为406盘区，盘区内煤层上限标高为1195米，下限标高1255米，地面标高为1359.5～1409.2米。
2、盘区范围的确定
依据矿界确定本盘区的开采范围：东部至断层，西部为矿界，南部与305盘区相邻，北部为406盘区的保护煤柱,整个盘区大至呈矩形。盘区走向长850米，倾斜长850米，面积0.72km2。
3、本盘区采煤方法
（1）、采煤方法
根据本盘区地质条件、煤层赋存、盘区系统，盘区采煤方法选定为“单一走向长壁后退式”高档的采煤方法，自然垮落法结合人工强制放顶管理采空区顶板。采高为1.55米。
（2）、回采工作面布置及主要参数
工作面布置：回采工作面采用双巷布置，即一条为皮带进风巷，一条为轨道顺槽巷兼作为回风巷。
主要参数：根据7#煤层404盘区的走向，倾斜长度及盘矿《工程设计手册》的有关规定，盘区内的巷道布置方案比较，确定工作面长度为80米，顺槽倾斜长度为410米～750米。顺槽巷间煤柱为15米，相邻盘区及矿界各留设煤柱20米。
4、水文地质
根据区域水文地质特征及井田地质条件，本区内无地表水流径、含水层以基岩风化壳裂隙水为主，该含水层矿井的间接含水层、对煤层开采无大的影响，水文地质条件简单。
5、404盘区变电所位置
7#层404盘区距7#层中央变电室2172米，距7#层404配电点687米。

二．选择变压器
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计算公式及参数：
视在功率计算公式：；
根据机械化工作面设置需用系数：；：需用系数；
根据综采工作面设置需用系数：；：功率因数；
：最大或同时起动电机功率（KW）；：参加计算的用电设备额定功率之和（KW）；
：同时系数；该公式来源于《煤矿电工手册（第二分册）下》第348页。
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变压器负荷参数表
编号
型号

视在功率
备注
1#
KBSGZY-630/6/0.693
529.7
60
205.84
合格
2#
KBSGZY-500/6/0.693
130.5
60
84.84
合格
3#
KBSGZY-315/6/0.693
357.1
48.5
144.81
合格
4#
KBSGZY-315/6/0.693
44
11
21.62
合格
5#
KBSGZY-100/6/0.693
44
11
21.62
合格
6#
KBSGZY-630/6/0.693
595
132
373.1
合格
1、变压器1#视在功率计算与校验
需用系数根据机械化工作面设置：0.367
视在功率计算：=205.84<630 (KVA)；
按计算选变压器为KBSGZY-630/6/0.693。校验结果：合格。
2、变压器2#视在功率计算与校验
需用系数根据机械化工作面设置：0.614
视在功率计算：=84.84<500 (KVA)；
按计算选变压器为KBSGZY-500/6/0.693。校验结果：合格。
3、变压器3#视在功率计算与校验
需用系数根据机械化工作面设置：0.383
视在功率计算：=144.81<315 (KVA)；
按计算选变压器为KBSGZY-315/6/0.693。校验结果：合格。
4、变压器4#视在功率计算与校验
需用系数根据机械化工作面设置：0.464
视在功率计算：=21.62<315 (KVA)；
按计算选变压器为KBSGZY-315/6/0.693。校验结果：合格。
5、变压器5#视在功率计算与校验
需用系数根据机械化工作面设置：0.464
视在功率计算：=21.62<100 (KVA)；
按计算选变压器为KBSGZY-100/6/0.693。校验结果：合格。
6、变压器6#视在功率计算与校验
按综采工作面设置需用系数：0.533
视在功率计算：=373.1<630 (KVA)；
按计算选变压器为KBSGZY-630/6/0.693。校验结果：合格。

三．拟订供电系统图
原则
（1）在保证供电可靠的前提下，力求所拟图中使用的开关、电缆等设备最省。
（2）尽可能由一台变压器向一个生产环节或工作面的机械供电，以便缩小事故所引起的停电范围。
（3）对单电源进线的采区变电所，当其变压器不超过两台且无高压馈出线时，通常可不设电源断路器；而当其变压器超过两台并有高压馈出线时，则应设进线断路器。
（4）在对生产量较大的综合机械化工作面或下山排水设备进行低压供电时，应尽量采用双回路高压电源进线及两台或两台以上的变压器，使得当一回线路或一台变压器发生故障时，另一回线路或另一台变压器仍能保证工作面正常生产及排水供电。
（5）对第一类负荷为高压设备（如高压水泵）或变压器在四台以上（即采掘工作面较集中的盘区）的采区变电所，因其已处于能影响矿井安全的地位，故应按前述井下主要变电所的接线原则加以考虑。
（6）变压器尽量采用分列运行。这是由于当采用并列运行时，线路对地电流的增加会对安全造成威胁；电网绝缘电阻的下降可使漏电继电器的运行条件恶化，在发生漏电事故时又会因一台检漏继电器控制两台变压器的馈电开关，而使停电范围加大，从而使可靠性降低之故。
（7）一个开关只能控制一种用电设备，容量愈大的开关，应排得离电源愈近。
（8）为了防止采用局扇通风的工作面的沼气爆炸事故，根据《风电沼气闭锁系统技术规范》规定，对高沼气及沼气突出的矿井，局扇的供电系统应装设专用变压器、专用电缆、专用高低压开关配检漏继电器、以及因停风或因沼气超限均需切断掘进工作面的电源的闭锁系统。对低沼气矿井局扇，仅实行风电沼气闭锁。由于局扇独立于其它供电设备线路，故不受其它电气设备故障（如漏电，短路等）跳闸的影响。

初步拟定供电系统图。

四．选择高压配电装置
1)按电气参数选择
原则：
（1）高压配电装置的型式应符合《煤矿安全规程》中规定的设备选用的有关要求，以及在国标《矿山电力装置设计规范》中的有关规定。
（2）井下高压配电装置的额定电压应与井下高压网络的额定电压等级相符，即设备的额定电压不应小于其装设处的额定电压。
2)校验断流容量
原则：
（1）由高开保护的最大三相短路电流计算的短路容量应小于矿用高开断流容量。
（2）当井下采用非矿用断路器时，其额定开断容量折半使用。

五．选择高压电缆
根据《煤矿安全规程》的规定，向移动变电站供电的高压电缆，应选用矿用监视型高压双屏蔽橡套电缆。
1)按允许持续电流选择截面
2)按经济电流密度校验
3)按短路时的热稳定性校验
4)按正常负荷和发生事故时的电压损失校验
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计算公式及参数：
线路最大工作电流计算公式：(A)；
电压损失计算公式：（V）；
：电缆负荷功率(KW)；：电压； L：电缆长度；：需用系数；
: 功率因数；n：同时工作电缆根数；J：经济电流密度；
：三相短路电流；t：短路电流作用的假想时间；C：热稳定系数
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电缆：L1
1、电缆基本参数
编号：L1；型号：YJV22-3X95；长时载流量：285（A）；
长度：15 m；电压：6（KV）；电缆负荷功率：1700.3（KW）；
2、按持续工作电流计算与校验
= = 65.64<285（A）；
校验结果：合格
3、按电压损失计算与校验
电压损失绝对值：
= = 0.38<300（V）；
校验结果：合格
4、按经济电流密度计算与校验
计算所得电缆截面：= = 26.26<95（）；
校验结果：合格
5、按热稳定性计算与校验
计算所得电缆截面：= = 84.58<95（）；
校验结果：合格

电缆：L2
1、电缆基本参数
编号：L2；型号：YJV22-3X95；长时载流量：285（A）；
长度：15 m；电压：6（KV）；电缆负荷功率：518.7（KW）；
2、按持续工作电流计算与校验
= = 20.73<285（A）；
校验结果：合格
3、按电压损失计算与校验
电压损失绝对值：
= = 0.12<300（V）；
校验结果：合格
4、按经济电流密度计算与校验
计算所得电缆截面：= = 8.29<95（）；
校验结果：合格
5、按热稳定性计算与校验
计算所得电缆截面：= = 32.12<95（）；
校验结果：合格

电缆：L3
1、电缆基本参数
编号：L3；型号：YJV22-3X95；长时载流量：285（A）；
长度