摘要：露天矿采掘场投入钻机及采掘设备，需进行配套电气工程设计。电气工程设计主要包括：采掘场架空线设计、采掘场内钻机及电铲等设备配电设计、采掘场箱式变电站设计、采掘场设备接地设计及采掘场内电缆敷方式等。
关键词：接线方式；无功补偿；电力电缆 ；变压器
Electrical engineering design for perforation and excavating equipment of open pit
Abstract: The open-pit mining field is put into drilling rig and excavating equipment，Necessary electrical engineering design 。 Electrical engineering design mainly includes：Electrical engineering design mainly includes、Power distribution design of floor drill and shovel、Power distribution design of floor drill and shovel、The ground design of the excavating yard and the way of the cable in the mining floor。
Key words: wiring connection mode; reactive power compensation; power cable; transformer.
1 引言
煤矿露天开采因资源回收率高，采掘工艺较简单并且有较高的安全性，近年来已经成为我国煤炭资源的主要开采形式。露天煤矿采掘工艺不断发展、穿孔及采掘设备不断更新换代，配套的电气工程也向着更安全、更节能、更完善的方向稳步发展。
2 工程简介
本文以一座初期设计规模为10Mt/a，最终规模为15.00Mt/a的国有大型露天煤矿为设计基础，配合套采掘场内供电设施设计。
3 采掘设备工艺流程
剥离工艺及设备
开采工艺：采用单斗—卡车开采工艺； 表土工程：斗容不小于2.0m³的挖掘设备，匹配不小于30t级的自卸卡车。岩石工程：4台斗容32m3的单斗挖掘机，匹配18台载重220t级自卸卡车。
采煤工艺及设备开采工艺：单斗—卡车+半移动式破碎站—带式输送机半连续开采工艺。
采煤工程：1台49m3的单斗挖掘机，匹配7台载重为220t级的自卸卡车。
露天矿采掘场计划投入穿采设备，需进行配套电气工程设计。根据露天矿穿采工艺，松散物台阶计划布置15台10m3挖掘机；煤炭采装台阶计划布置1台495B挖掘机及2台钻机；岩石台阶计划布置4台395B挖掘机及5台钻机。
配套进行采掘场架空线设计、采掘场内钻机及电铲等设备配电设计、采掘场箱式变电站设计、采掘场设备接地设计及采掘场内电缆敷方式等。
（1）采掘场供电线路
设计依据：遵循的主要规程、规定：《66kV及以下架空电力线路设计规范》（GB50061-2010）；
《输电线路对电信线路危险和干扰影响防护设计规程》（DL/T5033-2006）；
《架空输电线路杆塔结构设计技术规定》(DL/T5154-2002)；
工程概况及设计范围:露天矿110kV变电站35kV侧引两回架空线路至采掘场，为采掘场环坑线。一回线路沿采掘场东部架设，称为露天矿35kV架空线路A，导线为LGJ-240/30，避雷线为GJ-50，长度为2.3km；一回线路跨过首采区至采掘场西部，称为露天矿35kV架空线路B，导线为LGJ-240/30，避雷线为GJ-50，长度约为4.2km。
第一节采掘场配电
（1）采掘场穿采设备规划
露天煤矿采掘场穿采设备规划如下：
露天矿计划设置煤炭采装台阶1个：台阶配有495B挖掘机1台、Φ150孔钻机1台及Φ200孔径钻机1台。露天矿计划设置岩石台阶2个：上部岩石台阶布置395B挖掘机2台、Φ150孔1台和Φ200孔径钻机1台。下部岩石台阶布置395B挖掘机2台、Φ150孔1台和Φ200孔径钻机2台。
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（2）采掘场穿采设备供电
用于煤炭采装台阶及岩石台阶的5台挖掘机由3台35/6.3kV-5000kVA移动变电站供电。35kV电源T接自露天矿35kV架空线路A及露天矿35kV架空线路B。
岩石台阶端帮设置采掘场35/10kV移动变电站2座，35kV电源T接自露天矿35kV架空线路A及露天矿35kV架空线路B。
每座采掘场35/10kV移动变电站设有35kV进线柜1台、SZ10-5000/35 35±2×2.5%/10.5kV变压器1台、10kV进柜1台、10kV馈出柜4台、站用变柜1台、65Ah直流屏1台、接地保护装置1套及地线监测装置4套等。
岩石台阶端帮设置采掘场10kV移动开闭站6座，10kV电源电缆引自采掘场35/10kV移动变电站。电缆采用10kV露天矿用橡套电缆3×50+3×16mm2明敷设,单根长度约为0.3km。
每座采掘场10kV移动开闭站设有10kV进柜1台、10kV馈出柜2台及地线监测装置2套等。
岩石台阶7台钻机10kV电源引自采掘场10kV移动开闭站。电缆采用10kV露天矿用橡套电缆3×50+3×16 mm2明敷设。
采掘场供电选用露天矿用橡套电缆，接线处采用电缆耦合装置。
（3）采掘场供电设备继电保护
①、变压器保护：瓦斯保护、温度保护、比率制动式差动保护、电压闭锁的过电流保护、零序过电流保护、过负荷信号、过负荷有载调压闭锁②、35kV线路保护：定时限电流保护、过电流保护③、10kV线路保护：定时限电流保护、过电流保护、单相接地保护④、10kV电动机保护：采用熔断器作为主保护并设置电动机用微机综保装置、设置定时限电流保护、零序保护第二节采掘场防雷、接地及照明
（1）采掘场防雷
35kV、110kV线路全程架设避雷线作为防直击雷保护的措施，接地电阻不大于30Ω。
（2）采掘场防雷
采掘场内35kV、0.4kV系统采用中性点不接地系统，10kV系统采用中性点经高电阻接地方式。地面固定设备0.4kV系统全部采用中性点直接接地系统。
各35/10kV移动变电站、10kV变配电站，10kV出线间隔内设有零序电流检测装置，当10kV回路单相接地时，自动断开故障回路或作用于信号。
为保障人身安全，所有电气设备外壳均与接地线可靠联结。当线路较长时，采用重复接地的措施。采掘场内的移动设备利用电缆专用芯线接地，并设置接地保护线连续性自动监测装置。
5 结语
随着我国露天煤矿开采工艺的逐步发展，露天煤矿电气工程设计也向安全性高、适用性好、能耗低的方向逐步完善。
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作者姓名：梁昆 单位：中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司机电二所 邮编：110015
作者简介：梁昆，男，内蒙古满洲里人，出生于1993年，2014年大学本科毕业，助理工程师，工作至今一直在中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司从事煤炭行业电气设计工作。
论文作者:梁昆
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/8
标签：露天矿论文; 钻机论文; 线路论文; 设备论文; 台阶论文; 变电站论文; 电缆论文; 《基层建设》2019年第23期论文;