1)配电室位置选择：根据《煤矿防治水规定》中要求在
条件具备时，采用地面控制，配电及控制设备放置于地面。当
矿井为多水平开采，抗灾排水系统采用接力排水时．其供电和
控制设备应设置在地面或上一开采水平的电控室内。李雅庄矿
井抗灾排水系统配电室设计在2 风井工业场地。
2)主接线的选择：供配电系统主接线根据潜水泵台数
及设备功率，可选择单母线接线或单母线分段接线，单母线
分段接线较单母线接线可靠性更高，考虑到抗灾排水水泵的
重要性．本次设计10kV配电系统采用单母线分段接线。
3)敷设路径选择：抗灾排水系统配电装置设置在地
面，下井供电线路可沿井筒或采用电缆钻孔敷设。当采用
电缆钻孔敷设时需注意电缆及控制电缆重量、电缆卡子布
置方式、钻孑L孔径、钻孔口部电缆金具选择和维护方式等
问题。该矿井2 风井场地设置有进风立井，下井电缆沿进
风立井敷设。
4)电缆截面选择：供电线路需按照载流量、电压损失
和热稳定要求进行选择和校验，该工程由潜水泵距地面抗
灾排水系统配电室距离为2．25km，线路通过进风立井敷设
至井下，沿六采区辅运巷敷设至六采区抗灾排水泵房，设
计选用MYJV 一6／6kV 3x 120mm 电缆供电，正常运行时线
路载流量、热稳定均满足要求，线路压降为2．1％，满足规
范要求。
5)电机启动方式选择：潜水泵可采用全压起动或降压
起动。全压起动是最简单、最可靠、最经济的起动方式，
应优先选用，但全压起动起动电流大．在配电母线上引起
的电压下降大。当全压起动条件不满足时，可考虑采用降
压起动方式。降压起动的方式有：电抗器降压起动、自耦
变压器降压起动、软起动(可控硅固态软起动、水电阻软起
动)、星三角降压起动以及串联可调电感线圈软启动等多种
启动方式。对于潜水泵的启动，在满足电机启动力矩的情
况下．建议采用具有软起软停功能的启动方式，可减少电
动机启动电流冲击，并可避免水锤效应等优点。
《通用用电设备配电设计规范》(GB 50055-2011)中
2．1条规定电动机起动时．其端子电压应能保证机械要求的
起动转矩，且在配电系统中引起的电压波动不应妨碍其他
用电设备的工作。设计过程中应校验潜水泵启动时电机端
电压、配电母线电压、启动转矩以及启动时间，选择可靠
地启动方式。
李雅庄矿井潜水泵供电距离超过2．5km，电机端启动
压降超过规范要求，设计采用可控硅固态软起动方式，生
产过程中潜水泵启动顺利、运行正常。
6)电动液控闸阀供电：电动液控闸阀属于抗灾排水系
统辅助设备，应按一类负荷设计。电动液控闸阀供电可采
用井下供电或由地面直接供电。根据工艺要求。电动液控
闸阀在平时为常开状态，排水时不需操作，仅在检修和调
试时使用。国内暂无防水型矿用闸阀电控装置，当矿井发
生突水事故时，阀门电控装置可做到进水后自动切断其电
源．保持电动液控闸阀处于打开状态，保证阀门无误动作。
因此认为电动液控闸阀由井下双回电源供电即可保证其供
电可靠性。李雅庄煤矿电动液控闸阀，设计两回660V低压
电源引自六采区中部变电所不同660V母线，在进线处设双
电源切换装置，采用阀门电控装置分别向电动阀门供电。
3 控制系统设计
《煤矿防治水规定》中规定受水威胁严重的矿井，应当
实现井下泵房无人值守和地面远程监控，因此抗灾排水控
制系统不仅需要实现潜水泵的远程启停控制，还需要实现
对潜水泵电机保护、辅机的监控以及远程监控功能。
目前国内矿井抗灾排水系统控制方式主要有两种：①保
护器方式．通过配电柜面板安装潜水泵智能保护器直接对泵
进行启停和保护功能；②后台监控方式，除上述控制功能
外，增设上位监控系统，可实现潜水泵和运行环境的全面监
视，同时将数据上传至矿井调度室，实现远程监控功能。
抗灾潜水泵除在应急排水和定期试验时运行，平时处
于待机状态．采用无人值守方式可减少值班人员，因此李
雅庄煤矿控制系统采用PLC控制技术实现对抗灾排水系统
的在线监测、智能控制、远程监控、运行管理、数据上传
等功能，并设置上位机，通过光缆与矿井工业以太网连接，
将控制系统采集到的各类信息送到矿井调度中心。
1)保护设置：保护系统应包括电动机保护、潜水泵保
护两部分。潜水泵高压电动机保护由高压保护装置实现，
包括短路、过负荷、接地和低电压释放保护。潜水泵保护
包括电动机温度、轴承温度、电机内腔贫水监测、动静态
绝缘监测、水仓水位、排水管流量等在线监测，并在控制
系统后台集中显示，具有超限报警功能。
2)控制功能：可根据水仓水位自动开停抗灾潜水泵，
如矿井设水害监控预警系统，应与其联动，实现自动化
排水。
3)控制电缆选择：潜水泵本体配套5台传感器(电机
温度传感器2台，采用三线制接线；贫水保护传感器1台；
开机水位和停机水位传感器各1台)，共需12芯控制电
