电力安全
KNOWLEDGE石圪台井下中央变电所技术改造
1、国家有关法律、法规。
2、国家及地方有关设计规范及行业标准。
3、矿方提供的相关技术资料。
4、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）；
5、《煤矿安全规程》（2011年版）；
2.2.1 自然属性
一、地理位置及交通
1、位置
石圪台煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇境内，东胜煤田的北部，巴图塔井田的西南角，其地理坐标为：
东经：110°06′27″～110°08′04″
北纬： 39°26′20″～ 39°27′44″
2、交通
本矿位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇境内，包神铁路在井田边缘通过,且在巴图塔站设有煤炭集运站，包头～东胜为高速公路，东胜～府谷二级公路从井田东部通过,包府支线苏家梁～巴图塔公路在井田北部通过。井田西南距鄂尔多斯市政府所在地东胜区直线距离约25km，从东胜区到包头市108km，沿G210线南到陕西省榆林市204km，从东胜区沿G109线西到乌海市385km，沿G109线东到薛家湾镇120km、到呼和浩特市246km，其间有高速公路或二级公路相通。故本区交通条件十分便利。
二、井田位置、井田面积
矿区范围由8个拐点圈定，其拐点坐标如表2.1所示，井田东西长约2.2km，南北宽约1～1.5km，面积为2.7694km2，开采深度标高由1260m～999m。
矿井储量：矿井地质资源/储量5370万t，保有资源/储量4869万t，工业资源/储量4722万t，设计可采储量2748万t。
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拐点号
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X
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Y
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1
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4369200.00
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37424000.00
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2
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4368550.00
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37423180.00
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3
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4367700.00
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37423820.00
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4
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4368420.00
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37424680.00
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5
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4368480.00
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37424700.00
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6
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4369150.00
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37425500.00
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7
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4370280.00
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37424550.00
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8
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4369550.00
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37423700.00
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井田内的地形特征为东北高,西南低,地形标高为1160m～1260m,高差为100m。以风积沙漠地貌为主，呈波状起伏，微地貌形态有新月形沙丘、沙垄等，流水地貌分布在井田西部的乌兰木伦河，河流两侧可见Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级阶地，第四系萨拉乌素组湖积地层多为风蚀地貌。
区内地表水系较发育，主要河流为位于井田西部的乌兰木伦河及位于井田东南部的乌兰木伦河支流～考考赖沟，乌兰木伦河发源于鄂尔多斯市巴定沟，流径鄂尔多斯市、伊金霍洛旗，于陕西省神木县汇入黄河，全长228km，流域面积8706km2，内蒙古境内长117km，流域面积3041 km2，为常年径流，年平均流量为337mm3，其中净水304 mm3，年含砂量44Mt，据黄河水利委员会所设王道恒塔水文站历年观测成果，该河最大洪流量为13900m3/s（1989.8.2），贫水期流量一般为3.13m3/s。最低侵蚀基准面为1228.23m，最高洪水位为1238.66m。考考赖沟发源于工作区中北部，呈东北～西南走向，全长约6km，至石圪台井田东南角流入乌兰木伦河，该溪为常年性地表径流，流量一般为0.158m3/s，雨季有所加大，是神东煤炭公司的供水水源地。
本区气候属于半干旱、半沙漠的高原大陆性气候，冬季严寒，夏季炎热，春季多风，秋季凉爽，全年少雨，昼夜温差大，无霜期短。降雨量多集中于每年7、8、9三个月，年降雨量为100.8～593.5mm，年蒸发量为2297.4～2833.7 mm,是降水量的4～5倍。气温最高为36.6℃ (1975年7月16日),最低为-30.1℃(1974年12月14日)，年平均气温为6.2℃。春冬两季风力较大，一般在4级以上，最大风力可达10级，年平均风速3.5m/s,风向多为西北风。冰冻期较长，最长冻土天数为167天（1976年）最大冻土深度为2.04m（1964年3月1日）。
按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2001本矿区所在地东胜地震烈度为7度。
据了解本区历史上无破坏性地震发生的记载。区内无泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。
七、其它开采技术条件
矿井瓦斯：瓦斯相对涌出量1.16m3/t，绝对涌出量1.48m3/min；二氧化碳相对涌出量1.36m3/t，绝对涌出量1.74m3/min。
矿井瓦斯等级：瓦斯矿井。
煤尘爆炸性：有爆炸性。
煤层自燃倾向性：易自燃。
该矿井改扩建项目，经内蒙古自治区政府管理部门批准建设，内蒙古自治区煤矿设计研究院分别于2005年12月、2008年4月完成了《内蒙古自治区乌兰煤炭集团有限责任公司石圪台煤矿改扩建初步设计说明书》、《鄂尔多斯市乌兰煤炭集团有限责任公司石圪台煤矿改扩建初步设计说明书初步设计修改》文件，并经内蒙古自治区煤炭工业局分别以“内煤局字[2006]58号”，“内煤局字[2008]151号”文件予以批准，设计能力为45万t/a。矿井改扩建工程2006年3月开始建设，2008年10月竣工并进行联合试运转。矿井采用斜井平硐多水平综合开拓方式，走向长壁综合机械化采煤方法，胶带输送机运输。2009年10月27日通过了内蒙古煤矿安全监察局包头监察分局的安全设施及条件的验收，2009年11月26日通过内蒙古自治区煤炭工业局的竣工验收，并以内煤局字［2009］559号文件进行批复。2010年10月完成了《鄂尔多斯市乌兰煤炭集团有限责任公司石圪台煤矿生产能力核定报告书》，核定矿井综合生产能力为120万t/a。
根据内蒙古自治区煤矿设计研究院编制《鄂尔多斯市乌兰煤炭（集团）有限责任公司石圪台煤矿改扩建初步设计修改版》截止2007年底矿井工业资源储量为4722万t，设计可采储量2748万t。矿井2008年生产6.7万t，2009年完成煤炭产量55.2万t，共采出61.9万t。矿井资源回收率为87%，共动用71.15万t，截止2009年底剩余2676.85。按照矿井核定生产能力120万t/a计算，剩余服务年限17.1a。
2.2.3.1矿井开采方式
鄂尔多斯市乌兰煤炭集团有限责任公司石圪台煤矿矿井开拓方式采用斜井平硐综合开拓，工业广场位于井田西南部边界处，场内设主斜井、副斜井和回风斜井。采煤工作面采用走向长壁综合机械化采煤法，全部垮落法管理顶板，工作面后退式回采。掘进方式采用综合机械化掘进。
2.2.3.2主要生产系统
1）提升运输系统
井筒特征：主斜井：倾角16º，净断面13.44m2，斜长130m，采用半圆拱混凝土砌碹支护，担负矿井煤炭的提升任务，兼进风和安全出口；
副斜井：倾角6º，净断面14.01m2，斜长320m，采用砼半圆拱料石墙支护，担负矿井的辅助运输任务，兼进风和安全出口；
回风斜井：倾角6º，净断面8.01m2，井筒斜长376m，采用半圆拱混凝土砌碹支护，担负矿井总回风巷兼安全出口。
矿井主井采用DTL100/50/110S型胶带输送机，大巷采用DTL100/160型胶带输送机，副井提升和井下辅助运输采用1.8WC3FB型无轨胶轮车运输。主运输系统为：工作面的采煤机落煤经过工作面SGZ764/400型刮板输送机→运输巷的SZZ764/200型转载机→运输巷胶带输送机→主井胶带输送机→地面。
2）矿井通风系统
矿井采用中央并列式机械抽出通风方式。由主、副斜井进风，回风斜井回风，局部通风采用压入式通风方式。
3）矿井供电系统
石圪台煤矿双回路电源一路引至乌兰木伦35kV变电站6kV侧母线，架空线型号LGJ-70，供电距离2.64km，6kV电源经S9-4000/S 6kV/10kV升压变压器升至10kV，另一路引自霍洛湾35kV变电站10kV侧母线，架空线型号LGJ-150，供电距离1.41km。
矿井工业广场已建有一座10kV地面箱式变电所（地面变电所），设S9-4000/S 6kV/10kV主变一台，高压侧设KYN28-10型开关柜15台，单母线分段，单排布置，其中馈线柜8台，电容补偿2回，下井2回，本所变压器2回，备用2回。此外，变电所设S9-M-500/10/0.4型变压器2台，GCS-380型低压配电柜9台，低压侧单母线分段，单排布置。10kV地面箱式变电所向井下供电两回，选用MYJV22-10kV 3×120mm2型电缆，从主斜井敷设下井。
4）矿井排水系统
矿井在井底布置有主、副水仓，总容积900m3，水泵房安设3台相同型号的MD155-30×3水泵，三台水泵，一台工作，一台检修，一台备用。
排水管为φ189×6mm无缝钢管，沿主斜井敷设两趟。3-1-2煤采煤工作面和3-1-1、3-1-2煤掘工作进面、采区巷道的积水采用潜水泵将积水排至主水仓，由主水泵将矿井水直接提升至地面。
5）采掘系统
目前在3-1-2煤层布置一个综采工作面编号为131202工作面，接续工作面为131101 工作面。布置了131101运输巷和131102回风巷两个掘进工作面。
6）地面生产系统
原煤由主斜井胶带输送机提升出井，直接进入机头房筛分系统。筛分系统由正弦筛及胶带输送机组成，原煤首先经正弦筛分选出大块（+90mm）直接落地进入大块煤场，然后由正弦筛分选出块煤（+40mm～90mm）经胶带输送机进入块煤场，正弦筛下的末煤经末煤胶带输送机和装载机倒运进入末煤场。由汽车外运。
7）压风、防尘、防灭火、通讯及监控系统
空压机选用2台SA60A型空压机，压风管路沿主运大巷敷设至各个用风地点。
矿井设置了防尘消防系统，地面建两座容量为300m2静压水池，水池内存水量日常保有量不少于500m3。通过主井敷设了φ108mm的管路入井，各个扬尘地点均采取了降尘措施。
生产调度通信采用BJD-80型（80门）数字程控调度交换机，地面设调度电话8门，井下中央变电所、中央水泵房、采掘工作面、转载点等设直通地面调度室的本安型电话12门，矿井行政、调度通信系统运行正常，井上下范围使用方便，满足安全生产要求。
矿井安装KJ110-C监控系统对井下情况进行实时监控。
2.2.3.3矿井现主要生产煤层
井田内煤层呈单斜构造，共有八个可采煤层，即3-1-1，3-1-2，3-2-1、3-2-2、4-2、6-1、6-2、6-3煤层。目前采3-1-2煤层，在3-1-2煤层布置一个综采工作面，编号为131202工作面， 131101运输巷、131102回风巷两个掘进工作面。
2.2.4 本次设计主要内容
本次设计将井下中央变电所取掉，在地面建设10/0.69kV变电所，不设高压室，并对井下供配电重新设计。供井下回采工作面、综掘工作面10kV电源由地面10kV箱式变电所高压侧两台下井馈线柜提供，地面新建10/0.69kV变电所两回10kV电源由10kV箱式变电所高压侧两台备用馈线柜提供。
