煤矿一次供电系统设计是确保煤矿安全生产的重要环节，其设计的合理性和可靠性直接影响到煤矿的生产效率和安全水平。一次供电系统主要由电源、高压配电装置、低压配电装置、变压器和电缆等组成，其设计需遵循国家相关标准和规范，结合煤矿的实际生产需求进行。

在设计过程中，首先需要明确煤矿的用电负荷和负荷特性，包括各类生产设备、辅助设施以及安全设备的用电需求。这一步骤是确定供电系统容量和配置的基础。其次，根据煤矿的具体情况选择合适的电源类型，如自备电厂或外部电网，并考虑电源的可靠性及经济性。

高压配电装置的设计需满足煤矿对电压等级的要求，并确保电气设备的安全运行。在选择高压开关柜等设备时，应考虑其抗干扰能力和过载保护能力。低压配电装置的设计则需关注分支线路的布置、接线方式以及保护措施的选择。

变压器的选择与配置是供电系统设计中的关键环节之一。根据负载特性和电压降要求选择合适的变压器容量，并考虑变压器的冷却方式、绝缘等级等因素。此外，还需合理规划变压器的布局位置，确保其运行的安全性和稳定性。

电缆的选择与敷设也是供电系统设计的重要内容。根据电缆的载流量、绝缘等级以及敷设环境的要求选择合适的电缆型号，并采用适当的敷设方式（如架空敷设或地下直埋）以保证电缆的安全运行。

在进行一次供电系统设计时，还应充分考虑系统的冗余性和灵活性。通过设置备用电源和备用线路等方式提高系统的可靠性和可用性；同时，在满足当前生产需求的基础上留有一定的扩展空间以适应未来的发展变化。

最后，在完成设计方案后还需进行详细的计算分析与模拟测试，确保所设计的一次供电系统能够满足煤矿的实际生产需求并具备良好的安全性能。

综上所述，煤矿一次供电系统的设计是一项复杂而细致的工作，需要综合考虑多种因素并遵循相关规范标准来进行。通过科学合理的设计可以有效保障煤矿生产的安全稳定运行。