中华人民共和国国家标准煤炭工业小型矿井设计规范GB 50399-2006 4
11 供配电系统
11．1 电源和负荷
11．1．1 供、配电系统设计，应根据矿井具体情况综合考虑。对变电所主接线方式、主变压器容量及台数、下井回路短路容量、单相接地电容电流限制、高次谐波电流抑制等应统筹兼顾。供配电系统应简单可靠。
11．1．2 矿井变电所电源应取自矿区变电所或地区变电所，并由两回电源线路供电。当任一回电源线路发生故障停止供电时，另一回电源线路应能担负矿井全部负荷。30～60kt／a矿井，当采用单回路供电时，必须有备用电源，备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。
11．1．3 矿井应设地面变电所。当矿井工业场地设有矿区变电所时，可不另设矿井地面变电所。设计能力为30～90kt／a的矿井，可在适当的生产厂房附设低压配电室。
11．1．4 矿井电力负荷等级，应符合下列规定：
1 一级负荷： 主要通风机； 井下主排水设备及下山开采的采区排水设备；升降人员的立井提升机； 抽放瓦斯设备。
注：以上负荷均包括主机运行时必须的控制回路和辅助设备。
2 二级负荷：主提升机(包括主提升带式输送机)； 升降人员的斜井提升设备； 主要空气压缩机；配有备用泵的消防泵；
副井(或混合并)井口及井底设备； 地面生产系统； 铁路装车设备； 井下主要电机车运输设备；
瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井的掘进工作面局部通风机； 矿灯充电设备；
井下电机车信号系统； 井筒保温及其供热设备； 矿井通信设备； 单台蒸发量为4t／h以上的锅炉；
无事故排出口的矿井污水泵； 监控系统设备； 井底水窝水泵； 主井装卸载设备； 运煤索道的驱动机。
注：以上均包括主机运转时所必需的控制回路和辅助设备。
3三级负荷：不属于一级、二级负荷的均为三级负荷。
11．1．5 矿井地面变电所应按以下原则设计：
1 变电所的位置应接近负荷中心，并便于进出线。周围环境宜无明显粉尘污染，如果无法远离粉尘污染源，应设在受污染源影响最小处。
2 变电所主变压器不应少于2台。当1台变压器停止运行时，其余变压器应能保证矿井一、二级负荷用电。
3 由两回电源线路供电的lOkV或6kV变电所的高压及低压母线宜采用分段单母线。
4 变电所主变压器的总设计负荷率不宜大于85％。
5 变电所负荷的同时系数可取0．85～0．9。
6 高、低压配电装置的安装，应预留不少于总安装数的25％备用位置。低压配电室的配电回路宜预留设计回路数的10％～15％的备用量，
且不少于2回。
11．1．6 供电、配电电压应按下列原则确定：
1 矿井地面变电所电源可采用6kV、lOkV、35kV及以上电压。
2 矿井高压配电电压宜采用6kV、lOkV。
3 矿井地面低压配电电压可采用380V／220V、660V。
4 矿井井下低压配电电压可采用1140V、660V、380V、127V。
11．1．7 各级负荷的供、配电应符合下列规定：
1 一级负荷应由两回路电源线路供电，并应引自地面变电所的不同母线段，线路上不应分接任何负荷。当任一回路停止供电时，
另一回路应能担负全部负荷。当发生故障时，两回线路应不致同时受到损坏；当发生故障且主保护装置失灵，致使两回路中
断供电时，应能在人员值班处进行操作，并能在lOmin内恢复一回电源线路供电。
2 二级负荷宜由两回电源线路供电且接于不同的母线段上。当条件受限制时，也可采用一回专用电源线路供电。
3 三级负荷可采用一回电源线路供电。
11．1．8 井下局部通风机的配电设计必须符合现行《煤矿安全规程》的有关规定。
11．1．9 供、配电线路的导线和电缆截面，应按允许载流量和允许电压降要求选择，6kV及以上固定敷设且年最大负荷利用小时数在3000h以上的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，电缆的短路热稳定性应进行校验。
11．1．10 矿井有非线性用电设备时，应采取措施将谐波电流限制在允许的范围内。设计滤波电路时，宜结合无功补偿及控制由大容量谐波源所引起的电压闪变等因素确定。
11．2 地面供配电
11．2．1 地面生产系统的配电设备，宜集中设在配电室内。配电变压器的容量等级应尽量减少，其负荷率不宜大于 85％，配出回路宜留10％～15％的备用量，并预留不少于1台盘(箱)的位置。
11．2．2 抽放瓦斯泵房应选用防爆型电气设备。
11．2．3 半地下式煤仓、原煤干燥车间等有沼气和煤尘聚集地点的电气设备，当采取有效的除尘、防爆措施后，应选用防尘型或封闭型电气设备。当除尘、防爆措施有效性达不到要求时，应选用防爆型电气设备。
11．2．4 提升机传动及电控设备应按下列原则确定：
1 提升机传动系统宜选用具有电力调速功能的传动装置。
2 提升设备必须有完善可靠的控制、监测、保护及信号等装置。
11．2．5 索道设备的传动系统，宜经技术经济比较后择优确定。
11．3 井下供配电
11．3．1 井下主变电所应有两回及以上电缆供电，并应引自地面变电所的不同母线段。电缆的截面选择，应在任何一回停止供电时，其余电缆仍能保证全部负荷用电。
11．3．2 井下主变电所内的电力变压器不应少于2台。当1台停止运行时，其余变压器应保证一、二级负荷用电。
11．3．3 有两回路电源线路进线的井下主变电所，高、低压母线宜用单母线分段。高压母线分段数，应与下井电缆回路数相协调。
11．3．4 井下变电所进出线断路器应按下列规定设置：
1 主变电所应设置进线断路器。双电源进线的采区变电所，单电源进线高压用电设备超过2台时，宜设置进线断路器或进线开关。
2 主变电所、采区变电所的高压馈出线，应设置带断路器的专用开关柜。
11．3．5井下每个开采水平宜设置一个主变电所。主变电所应留有高、低压配电装置的备用安装位置，其数量不宜少于各自安装总数的20％。
11．3．6 井下固定敷设的高压电缆的选用应符合下列规定：
1 在立井井筒、钻孔、倾斜角45°及以上的井巷中，应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装
聚氯乙烯护套电力电缆。
2 在水平巷道、倾斜角在45°以下的井巷中，应采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚乙烯钢带或细钢丝铠
聚氯乙烯护套电力电缆。
3 在进风斜井、井底车场及其附近、主变电所至采区变电所之间，可采用铝芯电缆，其余均应采用铜芯电缆。
11．3．7 井下低压电缆不应采用铝芯电缆。
11．3．8 井下总回风巷和专用回风巷中不应敷设电缆。
11．4 电力牵引及供电
11．4．1 在有瓦斯的矿井中使用电机车运输时，电机车的类型必须符合现行《煤矿安全规程》的有关规定。
11．4．2 电机车最大作业班的工作时间可按7．5h计算，有运人任务时，可按8h计算。运煤、运矸的不均衡系数可取1．20。
11．4．3 列车的组成，应按列车主要启动、运行、制动条件计算，并按不同条件进行校验。
11．4．4 电机车的制动距离应符合下列规定：
1 井下运物料时，不大于40m。
2 运送人员时，不大于20m。
3 在地面，不大于lOOm。
11．4．5 电机车粘着系数可按下列规定选取：
1 井下和地面撒砂启动时取0．24。
2 井下和地面撒砂制动时取0．17。
3 井下不撒砂制动时取0．09；地面不撒砂制动时取0．12。
11．4．6 地面和井下的工作电机车台数应分别计算，并应分别设置备用、检修台数。备用及检修台数应符合下列规定：
1 地面备用及检修电机车台数可为工作电机车台数的20％。
2 井下备用及检修电机车台数可为工作电机车台数的25％。
3 平硐开拓的矿井，当平硐内、外电机车类型一致时，备用及检修电机车台数可为平硐内、外工作电机车总台数的20％。
11．4．7 直流架线式电机车，额定电压宜采用550V；工作电机车台数较少、运距较短时，额定电压可采用250V。
11．4．8 电机车的工作电压，在正常运行条件下，不应低于额定电压的90％；在短时最大负荷情况下，不应低于额定电压的70％。
11．4．9 井下平巷运输牵引用整流装置，应选用井下矿用一般型设备；地面运输牵引用整流装置，可选用普通型设备。其设备容量和台数应保证当任一台停止运行时，该系统内电机车照常工作，当仅用于地面辅助运输时可只设1台。
11．4．10 牵引网络的接触导线，宜选用铜电车线或铝合金电车线。
11．4．11 蓄电池式电机车所需工作蓄电池组数，应根据工作电机车台数和充放电时间计算确定，备用组数可为工作数组的lo％。充电台应包括工作、备用、转换和检修台，其数量应符合下列规定：
1 工作台数等于正常充电蓄电池组数。
2 备用台数等于备用蓄电池组数。
3 转换台数可为工作电机车台数的15％。
4 检修台数可为正常充电蓄电池组数的10％。
11．4．12 蓄电池组的充电，可采用硅整流设备或晶闸管整流设备。充电设备台数应符合下列规定：
1每一个工作充电台，应设1台整流设备。
2 每两个备用、转换和检修充电台，可设1台整流设备。
11．4．13 电力牵引及供电应符合现行国家标准《矿山电力设计规范》GB 50070的有关规定。
11．5 照 明
11．5．1 工业场地内的照明和动力可由同一台变压器供电。照明线路不宜与动力线路合用，距离较远的分散用户可不受此限制。
11．5．2 下列场所必须设置应急照明：
1 矿井变电所。
2 通信站和网络中心。
3 提升机房。
4 通风机房。
5 压风机房。
6 副井井口房。
7 地面生产系统的控制室。
8 矿井监控室。
9 矿井铁路站场信号楼。
10 单台锅炉的额定蒸发量为4t／h及以上的锅炉房。
11 生产调度室。
11．5．3 井下应设置固定照明和移动照明。照明设备的供电额定电压不得超过127V。固定照明宜选用防爆荧光灯，照明地点的照度可参照表11．5．3的参考值选取。移动照明可采用矿灯，配备的矿灯数，可按井下工人在籍人数与50％管理人员数总和的125％计算。
11．5．4 工业场地内及工业场地邻近的道路，宜设路灯照明。路。灯宜由定时或光电控制器控制并集中管理。每座路灯应单独安装熔断器。
11．6 防雷电保护
11．6．1 矿井建(构)筑物的防雷设计应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的规定。煤矿地面防雷建(构)筑物的等级应符合下列规定：
第一类：地面爆炸材料库；
第二类：瓦斯抽放站、汽油库；
第三类：预计雷击次数大于或等于0．06次／a的建筑物、高度在15m及以上的井架、烟囱、水塔等孤立高耸建(构)筑物。
11．6．2电力设备的防雷电保护或过电压保护，应按国家现行标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL／T 620及《交流电气装置的接地》DL／T 621的规定执行。
11．6．3 微波通信系统、共用天线电视系统的防雷电保护应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057要求进行设计。
11．6．4 地面牵引网络装设直流阀型避雷器或角型放电间隙的地点，应符合下列规定：
1 牵引变电所架空馈电线出口及线路上每个独立区段内。
2 接触线与馈电线连接处。
3 地面电机车接触线终端。
4 平硐硐口。
11．6．5 地面牵引网的防雷装置应设单独的接地装置，接地线应与钢轨连接，接地电阻不宜大于10Ω。
11．6．6 井上、井下必须装设防雷装置，并应遵守下列规定：
1 地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线必须在入井处装设防雷电装置。
2 由地面直接入井的轨道及露天架设的金属管路、架空电缆的金属外皮等，在井口附近应设防雷接地，接地电阻应不大于10Ω。
3 通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷装置。
12 监控、通信及计算机管理
12．1 一般规定
12．1．1 矿井监控、通信及计算机管理系统的设计标准，应根据矿井设计生产能力、开采技术条件、机械化装备水平及工业控制、通信、计算机等技术发展水平，经综合分析确定。
12．1．2 矿井监控系统设计，应结合矿井的具体条件，采用行之有效的技术和设备，确保人身安全和生产安全，改善劳动条件，提高生产效率和经济效益。
12．2 安全、生产监控系统
12．2．1 设计应对矿井安全和生产监控系统统筹考虑。生产监控系统宜与安全监控系统统一设置，并与上级系统联网。
12．2．2 矿井生产监控系统设备的选型，应符合下列规定：
l 应选用技术先进、运行可靠、操作简单、经济适用的设备。
2 系统的设备容量应留有10％～20％的备用量；井筒电缆芯线对数应留有50％～100％的备用量；传感器应有备用量。
3 生产监控系统，应配备适当数量的检测、维修仪器仪表。
12．2．3 矿井安全监控装备标准和监控范围，应符合本规范第7．4节的规定。
12．3 通 信
2．3．1 矿井行政电话和生产调度电话宜分别设置交换设备，并应选用数字程控交换设备。若选用矿用程控数字交换机时，行政电话和生产调度电话可共用一台交换机。行政电话用户较少时，可直接配置市话用户线，不设矿井行政交换设备。
2．3．2 矿井行政电话交换设备的容量，应按矿井生产、行政办公室(包括辅助办公用房)面积和单身宿舍房间数综合考虑。生产办公室宜每10～20m2设1部电话。
12．3．3 矿井对矿区的行政电话中继线，宜按矿井行政交换机容量的5％～10％配置。
12．3．4 矿井电话站的位置，应接近用户中心。当矿井对矿区的中继线为微波、载波或光缆线路时，电话站内应有其相应设备的位置，并考虑设备增容和发展的可能性。
12．3．5 矿山救护队必须设有与调度室直通的电话，并应配有无线电话机。
12．3．6 架空索道应设专用通信线路。
12．3．7 下列地点之间应设直通电话：
1 采掘工作面与其有直接联系的环节间。
2 防火灌浆站与灌浆地点间。
3 副井或混合井的井底--井口--提升机房间。
4 主井的装载点--卸载点--提升机房间。
5 矿调度室与井下主要水泵房、井下中央变电所、矿井地面变电所及地面通风机房间。
6 升降人员的斜井或斜巷的车场与提升机房间。
12．3．8 井筒电话电缆应不少于2条，并应同时使用，电话电缆宜设于不同的井筒中。有困难时，可设在同一井筒的不同间隔内，相互之间应有联络电缆。当任一条电缆出现故障时，可迅速转接，保证井下主要电话用户的通信。
12．3．9 电话电缆芯线对数的备用量，宜采用下列数值：
1地面或井下干线为10％～20％。
2 立井井筒为50％～100％。
3斜井井筒和平硐不少于20％。
12．4 信 号
12．4．1 矿井的下列生产环节应设信号装置：
1 主、副井提升。
2 采区上、下山提升。
3 井下大巷运输。
4 采区中巷运输。
, 5 地面窄轨机车运输。
6 采用多台设备连续运输的地面生产系统。
7 排矸场。
12．4．2提升信号系统，应符合下列规定：
1 提升信号应包括工作信号、检修信号、紧急停车信号。
2 提升系统的所有信号装置，必须由配电点引出的专用电源或专用电源变压器供电，并设电源指示灯。井下信号装置的额定
电压不得大于127V。
3 电气信号应能同时发声发光，发信号地点，应采用带保留的复式信号装置。
4 立井的提升信号，除常用的信号装置外，还必须有备用的信号装置；紧急停车信号应直发提升机房。
5 兼作升降人员和物料的罐笼提升井，应有区分升降人员和物料的保留信号。
6 箕斗提升信号，应采用定重装载的自动信号，并应能手动发送。信号应直发提升机房，并能在装卸载点发出停车信号。装卸
载各部分的执行元件与信号装置间应设闭锁。
7 提升井口信号装置，应与提升机的控制回路闭锁。
8 斜井串车提升的工作信号应为转发式。当升降人员时，应设有在运行途中任何地点能向提升机房发出紧急停车信号的装置。
9 不提人的采区上、下山及临时排矸场的信号可适当简化。
10 临时排矸场及采区上、下山的信号，宜采用直发式信号装·置。当双钩提升、工艺系统复杂时，应采用转发式信号。
12．4．3 地面提升机房及临时排矸场的信号设备可选用普通型。井口附近的信号设备宜选用矿用一般型。井下信号设备应根据瓦斯等级及使用地点选用矿用防爆型、矿用增安型或矿用一般型设备。卸载点及煤尘较多的地方，如无有效的除尘措施，应采用防爆型信号设备。
12．4．4 设有信号装置较多、经常有信号工值班的地点，应设信号房或信号硐室。
12．4．5 矿井地面生产系统，集中控制装置应设启动预告信号及主要设备的状态监视信号。
12．4．6 新建或扩建的矿井井底车场和运输大巷，当在同一水平同时有3台及以上电机车行驶时，应设有信号连锁装置。
12．5 计算机管理
12．5．1 有条件的矿井宜建立矿井计算机局域网，并设置计算机管理系统，配置适当数量的计算机终端和相应的计算机网络设备，实现与矿区计算机网络联网。
12．5．2 计算机的机型和规模，应根据本矿和上级的信息需求及统一组网的具体要求确定。系统的基本功能应有数据收集、分类、计算、存储、更新、检索、制表、打字、信息传输等。
12．5．3 矿井与矿区的计算机数据通信，可充分利用通信线路。
13 地面建筑、给水排水与供热通风
13．1 地面建筑
13．1．1 地面建筑设计应符合下列原则：
1 建筑结构设计应具备建筑场地近期实测地形图、地震、气象、工程地质、水文地质等资料。
2 建筑物的防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定，《建筑设计防火规范》未包括的建(构)筑物
应符合现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215的有关规定。
3建筑标准应按其在生产上的重要性和使用要求区别对待，并应符合国家及所在省、直辖市、自治区的有关规定。
建筑设计应全面贯彻安全、适用、经济、美观的方针。
建筑结构形式应根据服务年限、使用要求、工程地质条件、地震烈度、建筑材料来源、施工条件等因素合理确定。
建筑设计应贯彻节约用地的原则，发展主、副井为中心的联合建筑体系。
7 建筑设计应在建筑体型、平面、立面及材料选择方面有利于节能和抗震。
8工业建筑的楼面活荷载及其组合值、频遇值和准永久值系数可参照现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215有关规定执行。
9 主要建(构)筑物设计使用年限应与矿井的设计服务年限相适应。
13．1．2 矿井井颈设计应符合下列规定：
1 井颈宜采用混凝土或钢筋混凝土结构。施工阶段的临时锁口宜与永久井颈相结合。
2 井颈的埋置深度应满足风道、安全出口、各种下井管道孔口及罐道梁布置的要求，壁座宜置于岩石或坚硬土层上。各种孔洞不得穿越壁
座，也不应布置在立架支承梁支座的下方。
3 井颈断面应进行强度计算。当井颈支承井架时，计算时除考虑井颈周围岩土的侧压力外，尚应考虑井架传来的各种荷载作用。井颈设计
时还应考虑附近建筑物对井颈的不利影响。
4 风道口应避免正对罐笼进出车方向。
13．1．3 井架设计应符合下列规定：
1 立井单绳缠绕式提升机井架宜采用钢结构或钢筋混凝土结构。
2 单绳缠绕式提升机井架天轮上方应设起重梁。
3 通往天轮平台、防撞梁平台的梯子，其斜度不宜超过60°，净宽不应小于600mm，踏步及平台应采用花纹钢板，两侧均应设置高1．2m钢
栏杆。
4 井口房要求密闭时，井架也应在防撞梁平台之下密闭。
5 斜井天轮架宜采用钢筋混凝土结构。
13．1．4 井口房设计应符合下列规定：
1 井口房宜采用砌体结构或钢筋混凝土结构。
2 井口房不应与井架直接相连，之间应设伸缩缝；井口房基础与井颈之间应设沉降缝。
3 当立井采用压人式通风或箕斗井回风时，井口房应有密闭措施。
4 运送人员的井口房应设置井口等候室。
13．1．5 提升机房设计应符合下列规定：
1提升机房宜采用砌体结构或钢筋混凝土结构。
2 提升机基础宜采用混凝土整体基础，并应进行抗倾覆、滑移和上拔稳定性验算；提升机基础应与建筑物基础分开，其间距不应小于
100mm。
3 室内应有良好的采光，窗户不应正对提升机司机，并应设置纱窗、纱门。
4 出绳孔应有防护措施，出绳孔下部的墙面应便于清洗，出绳孔下部宜设验绳平台。
5 地面应采用不易起尘的材料。