矿山电工考试大纲
(课程代码02016)

采矿工程（专科）自考本科专业

矿山电工自学考试大纲
课程中文名称：矿山电工
课程英文名称：Mine electrical engineering
学时数：60学时
一、课程性质与设置目的
《矿山电工》是黑龙江省高等教学自学考试采矿工程专业（专科）的必修课程。它是一门集电气设备与煤矿开采技术于一体的综合性技术课程，其实践性、应用性较强。通过本课程的学习，使学生了解和掌握煤矿供电系统，井下供电安全技术，以及常用电气设备的工作原理。在实践能力的培养方面，要求学生在掌握国家有关技术政策、法规和规程的基础上，注重电气设备的选型计算。培养学生初步具有独立分析问题和解决实际问题的能力，为今后的学习及工作奠定良好的基础。

二、课程内容与考核目标
第一章  矿山供电系统和负荷
（一）学习目的和要求
通过本章学习能够了解和掌握相关的基本概念；矿山供电系统的结线方式；矿山各级变电所和配电站位置的选择原则及典型的布置方式；电力负荷的计算方法，提高功率因数的方法。
重点和难点：理解深井供电系统图和浅井供电系统图。
    （二）课程内容
第一节  电力系统概述
本节主要学习电力系统的基本组成和相关概念；电力负荷对供电的基本要求和分类。
第二节 矿山供电系统
本节主要学习矿山供电系统的结线方式、深井和浅井供电系统的构成和特点、矿井各级变电所和配电站位置的选择原则及典型的布置方式。
第三节 矿山电力负荷及计算
本节主要学习电力负荷的相关概念及计算方法。
第四节 功率因数的改善和变压器的选择
本节主要学习提高功率因数的方法和采区动力变压器的选择。
（三）考核知识点
1．电力系统的基本概念；
2．电力负荷分级；
3．各级矿井变电所和配电站位置的选择原则及典型的布置方式；
4．矿山供电系统的基本结线方式；
5. 深井、浅井供电系统构成图和各自的特点；
6. 提高功率因数的方法；
7. 电力负荷的计算方法和特点；
8. 采区动力变压器的选择方法和步骤；
9. 有关功率因数的计算。
（四）考核要求
了解：
1．电力系统的组成及本门课程的学习方法；
2．主要电气设备符号。
理解与领会：
1. 电力负荷分级；
2. 深井、浅井供电系统构成图和各自的特点；
3. 采区动力变压器的选择；
4. 电力负荷的计算方法和特点；
5. 采区动力变压器的选择方法和步骤；
6. 有关功率因数的计算。
掌握：
1．矿山供电系统的基本结线方式；
2．各级矿井变电所和配电站位置的选择原则及典型的布置方式；
3. 提高功率因数的方法。

第二章  矿山供电系统故障分析
（一）学习目的和要求
通过本章学习能够了解与掌握煤矿漏电流的相关概念，人身触电的危害、预防措施和安全参量；井下供电的变压器中性点禁止直接接地分析；单相漏电或接地故障时电网中零序电流的分布规律；短路的原因、危害和物理过程；三相和两相短路电流计算。
重点与难点：掌握井下供电的变压器中性点禁止直接接地分析；高压电网和低压电网中三相和两相短路电流的计算；短路的物理过程。
（二）课程内容
第—节  漏电流及其危害
本节主要学习漏电流的相关概念，人身触电的危害、预防措施和安全参量。
    第二节  井下供电的变压器中性点禁止直接接地分析
    本节主要学习井下供电的变压器中性点直接接地和绝缘情况的分析计算。
    第三节  单相漏电或接地故障时电网中零序电流的分布
本节主要学习对称分量法，单相漏电或接地故障时电网中零序电流的分布规律。
    第四节  短路的原因、危害和物理过程
    第五节  三相和两相短路电流计算（有名值法）
本节主要学习高压电网和低压电网短路电流的计算。
（三）考核知识点
1．漏电的相关概念；
2．短路电流的相关概念；
3．人身触电的危害、预防措施和安全参量；
4．井下供电的变压器中性点直接接地和绝缘情况的分析计算；
5．单相漏电或接地故障时电网中零序电流的分布规律；
6．短路的物理过程；
7．高压电网和低压电网中三相和两相短路电流的计算。
（四）考核要求
了解：
1．人身触电的危害和预防措施；
2．短路的原因和种类。
理解与领会：
1. 人体的电气安全参量；
2. 漏电流、漏电故障电流、漏电保护等漏电的相关概念；
3. 短路冲击电流、短路稳态电流、短路容量等概念。
掌握：
1. 井下供电的变压器中性点直接接地和绝缘情况的分析计算；
2．单相漏电或接地故障时电网中零序电流的分布规律；
3．短路的物理过程；
4．高压电网和低压电网中三相和两相短路电流的计算。

第三章  煤矿井下电网三大保护
（一）学习目的和要求
通过本章学习，掌握井下电网的过流保护、漏电保护和保护接地，即煤矿井下电网的三大保护构成、工作原理和作用。
重点与难点：掌握保护接地的相关概念和工作原理；漏电的相关概念和工作原理。
第一节 继电保护基础
本节主要学习继电保护的任务、组成、工作原理和基本要求；电流互感器和电压互感器。
    第二节  井下电网过流保护
    本节主要学习JDB电子式保护装置；井下过流保护整定计算；BZZ-2.5(4)型煤电钻综合保护装置。
    第三节  漏电保护
    本节主要学习漏电保护原理；JY82型矿用隔爆检漏继电器；选择性漏电保护装置的构成和工作原理。
    第四节  保护接地
    本节主要学习保护接地的相关概念和工作原理；井下保护接地系统的分析。
（三）考核知识点
1．继电保护的构成、要求和基本原理；
2．煤矿井下三大保护的作用；
3．JDB综合保护装置的保护原理；
4．JY82型检漏继电器的原理；
5. 井下接地电阻的测量方法和步骤；
6. 保护接地的相关概念和工作原理；
7. 选择性漏电保护装置的构成和工作原理。
（四）考核要求
了解：
1． 继电保护的构成；
2． 继电保护的要求；
3． 井下接地电阻的测量方法和步骤。
理解与领会：
1. JDB综合保护装置的保护原理；
2. JY82型检漏继电器的原理；
掌握：
1． 继电保护的基本原理；
2． 煤矿井下三大保护的作用；
3． 保护接地的相关概念和工作原理；
4． 选择性漏电保护装置的构成和工作原理。

第四章  矿山电气设备及其选择
（一）学习目的和要求
通过本单学习电气设备中的电弧问题；矿用电气设备的防爆原理；高压设备、低压设备、矿用电缆及其它们的选择方法。
重点与难点：电气设备的防爆原理，矿用电缆的选择计算。
（二）课程内容
第一节  电气设备中的电弧问题及对开关的要求
本节主要学习电弧的产生原因、特点和熄灭方式；对电气触头的基本要求。
    第二节  矿用电气设备的防爆原理
    本节主要学习各种矿用电气设备的类型和防爆原理；瓦斯、煤尘爆炸的条件和预防措施。
第三节 矿井高压供电设备及其选择
本节主要学习矿井供电系统中常用高压开关电器（高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器、高压负荷开关）和高压开关柜的基本结构和工作原理；高压开关设备的选择。
第四节 井下低压配电设备及其选择
本节主要学习矿用隔爆自动馈电开关结构和工作原理；隔爆插销开关；低压配电设备的选择原则。
第五节 矿井电缆及其选择
本节主要学习矿用电缆的结构、类型、选择计算和敷设原则。
（三）考核知识点
1． 电弧的产生原因和熄灭方式；对电气触头的基本要求；
2． 常用的矿用防爆电气设备的类型；
3． 瓦斯、煤尘爆炸的条件和预防措施；
4． 高压开关设备的选择；
5． 矿用隔爆自动馈电开关结构和工作原理；隔爆插销开关；低压配电设备的选择原则；
6． 矿用电缆的结构、类型、选择计算和敷设原则；
7． 矿井供电系统中常用高压开关电器（高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器、高压负荷开关）和高压开关柜的基本结构和工作原理。
（四）考核要求
了解：
1． 常用的矿用防爆电气设备的类型；
2． 矿用电缆的类型。
    理解与领会：
1. 对电气触头的基本要求；
2. 瓦斯、煤尘爆炸的条件和预防措施。
3. 电弧的产生原因和熄灭方式；
4. 高压开关设备的选择；
5. 矿用电缆的结构和敷设原则。
掌握：
1． 矿井供电系统中常用高压开关电器（高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器、高压负荷开关）和高压开关柜的基本结构和工作原理；
2． 矿用隔爆自动馈电开关结构和工作原理；隔爆插销开关；低压配电设备的选择原则；
3． 矿用电缆的选择计算。

第五章  矿山电气设备的控制
（一）学习目的和要求
通过本章学习，掌握控制电器和控制线路图的绘制方法、采煤机组和掘进机械的电气控制原理。
重点与难点：控制电路图的绘制原则、矿用隔爆型磁力起动器的工作原理和应用（QC83系列和QJZ-300(400)/1140型）。
（二）课程内容
第—节  控制电气
本节主要学习接触器、继电器、主令电器、控制器的结构和工作原理。
第二节  控制线路图的绘制原则
本节主要学习控制线路图的绘制原则和常用的图形及文字符号。
第三节  矿用隔爆磁力启动器
本节主要学习QC83系列和QJZ-300(400)/1140型矿用隔爆磁力启动器的工作原理。
第四节  采煤机组的电气控制
本节主要学习采掘机组的电气控制系统的组成及工作原理。
第五节  掘进机械的电气控制
本节主要学习掘进机械的电气控制的组成及工作原理。
第六节  皮带运输系统的电气控制
（三）考核知识点
1．矿山常用的控制电器的种类；
2. 控制线路绘图常用的图形及文字符号；
3．控制电路图的绘制原则；
4．采煤机组的控制原理；
5．对风电闭锁系统装置的要求；
6. 矿用隔爆型磁力起动器的工作原理和应用（QC83系列和QJZ-300(400)/1140型）。
（四）考核要求
了解：
1. 控制线路中常用的图形符号和文字符号；
2. 对风电闭锁系统装置的要求；
3. 采煤机组的控制原理。
掌握：
1. 矿山常用的控制电器的种类；
2. 控制电路图的绘制原则；
3. 矿用隔爆型磁力起动器的工作原理和应用（QC83系列和QJZ-300(400)/1140型）。

三、有关说明与实施要求
    为了使本大纲的规定在个人自学、社会助学和考试命题中得到贯彻与落实，现对有关问题作如下说明，并进而提出具体的实施要求。
（一）关于“课程内容与考核目标”中有关提法的说明
    为使考试内容具体化和考试要求标准化，本大纲在列出考核内容的基础上，对各章规定了考核目标，包括考核知识点和考核要求。明确考核目标，使自学应考者能够进一步明确考试内容和要求，更有目的地系统学习教材；使考试命题能够更加明确范围，更准确地安排试题的知识能力层次和难易程度。
本大纲在考核目标中，按照了解、理解与领会、掌握三个层次规定其应达到的能力层次要求。这三个层次是循序渐进的。各个能力层次的含义是：
了解：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表达。这是低层次的要求。
理解与领会：在了解的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能够掌握有关概念、原理、方法的区别与联系。这是较高层次的要求。
掌握：在领会的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法来分析和解决有关的理论与现实问题。这是最高层次的要求。
（二）关于学习教材与主要参考书
1．学习教材：
《矿山电工学》唐轶 主编  中国矿业大学出版社 2011年出版
2．推荐参考教材：
[1]《矿山电工学》赖昌干 主编  煤炭工业出版社 2006年出版
[2]《矿山电工》刘卫国 主编  中国矿业大学出版社 2007年11月出版；
[3]《煤矿电工学》王红俭  王会森 主编 煤炭工业出版社 2005年出版。
（三）自学方法指导
1．在全面系统学习的基础上，掌握相关概念、基本理论、基本方法。本课程内容涉及范围广泛。自学应考者应首先全面系统的学习各章内容，理解基本概念的含义，深入理解基本理论，较为熟练的掌握矿山供电系统、短路电流的分析计算、井下三大保护等。其次，弄清楚各章内容之间的内在联系与本门课程与其它《采矿工程》专业课程之间的联系，学习时注重融会贯通。再次，在全面系统学习的基础上，掌握重点，有目的的深入学习重点章节的内容。但切忌在没有全面学习教材的情况下孤立地去抓重点。
2．重理论联系实际。《矿山电工》应该在具有一定的电工理论和矿山开采理论的基础上学习本门课程，同时该课程具有很强的实践性、应用性，自学应考者如能深入矿山进行实践学习，能够更好地掌握本课程重点内容与提高学习效果。
（四）对社会助学的要求
1．社会助学者应根据本大纲规定的考试内容和考核目标，认真钻研指定的教材，明确本课程与其他课程不同的特点和学习要求，对自学应考者进行切实有效的辅导，引导他们防止自学中的各种偏向，把握社会助学的正确方向。
2．正确处理基础知识与应用能力之间的关系，努力引导自学应考者将了解、理解与领会同掌握联系起来，把基础知识和理论转化为应用能力，在全面辅导的基础上，着重培养和提高自学应考者分析和解决问题的能力。
3．要正确处理重点和一般的关系。课程内容有重点与一般之分，但考试内容是全面的，而且重点与一般是相互联系的，不是截然分开的。社会助学者应指导自学应考者全面系统的学习教材，掌握全部考试内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。总之，要将重点学习与兼顾一般结合起来，切勿孤立的抓重点，把自学应考者引向猜题押宝的歧途。
（五）关于考试命题的若干要求
1．本课程的命题考试，应根据本大纲规定的考试内容来确定考试范围和考核要求，不要任意扩大或缩小考试范围，提高或降低考核要求。考试命题要覆盖到各章，并适当突出重点章节，体现本课程的内容重点。
2．本课程在试题中对不同能力层次要求的分数比例，一般为：了解占20%，理解与领会占30%，重点占50%。
3．试题要合理安排难易结构，试题难易程度可分为易、较易、较难、难四个等级。每份试卷中，不同难易度试题的分数比例一般为：易占20%；较易占30%；较难占30%；难占20%。在不同能力层次中都会存在不同难度的问题，切勿混淆。
4．本课程考试试卷采用的题型，一般有：填空型、判断题、问答题、计算题。各种题型的具体形式参见本大纲附录。

附录：考试题型举例
一、填空题
1、煤矿井下电网的三大保护是指（      ）、（      ）、（      ）。
二、判断题
1、触电电流与触电持续时间的乘积小于等于30mA•s的情况下，触电人员将是安全的（　　）。
三、问答题
1、采区变电所位置的确定原则是什么？
四、计算题
1、对额定电压为660V的供电系统，取人身电阻Rr=1000Ω，并取电网对地分布绝缘电阻为每相35000Ω，求当人触及电网一相带电导线时，通过人身的电流。