煤礦井下主用、備用局部通風(fēng)機(jī)單雙日交替使用技術(shù)

張星晃

（汾西礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司機(jī)電處，山西 介休 032000）

煤礦井下主用、備用局部通風(fēng)機(jī)單雙日交替使用技術(shù)

張星晃

（汾西礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司機(jī)電處，山西 介休 032000）

為了提高煤礦井下尤其是高瓦斯礦井局部通風(fēng)機(jī)的使用與控制，降低因礦井局部通風(fēng)機(jī)造成瓦斯超限影響進(jìn)尺的事故率，滿足掘進(jìn)與開拓工作面風(fēng)量的要求。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，提出煤礦井下局部通風(fēng)機(jī)供電改造方法。

局部通風(fēng)機(jī)；使用技術(shù)；改造方法

1 問(wèn)題的提出

為了提高煤礦井下局部通風(fēng)的使用與控制，保證通風(fēng)機(jī)供電的可靠性，《煤礦安全規(guī)程》第一百二十八條（三）規(guī)定：“高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出的礦井、低瓦斯礦井中高瓦斯區(qū)域的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須配備安裝同等能力的備用局部通風(fēng)機(jī)，并能自動(dòng)切換。正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須采用三專（專用開關(guān)、專用變壓器、專用線路）供電，專用變壓器最多可向4套不同掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)供電；備用局部通風(fēng)機(jī)電源必須取自同時(shí)帶電的另一電源，當(dāng)正常工作的局部通風(fēng)機(jī)故障時(shí)，備用局部通風(fēng)機(jī)能自動(dòng)起動(dòng)，保持掘進(jìn)工作面的正常通風(fēng)?！币簿褪钦f(shuō)每個(gè)掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)的供電，必須采用兩段獨(dú)立母線分列運(yùn)行方式，在滿足供電設(shè)備負(fù)荷要求的前提下，直接由采區(qū)變電所使用專用高壓開關(guān)、專用變壓器、專用電纜向局部通風(fēng)機(jī)供電，并能自動(dòng)切換見圖1。

此規(guī)定實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了采掘供電與通風(fēng)機(jī)電源分開，而且使用了專用的高壓開關(guān)、變壓器、線路。掘進(jìn)工作面的風(fēng)機(jī)采用了“雙風(fēng)機(jī)”、“雙電源”，此舉確實(shí)減少了由于采掘工作面無(wú)計(jì)劃停電而引起局部通風(fēng)機(jī)停電、停風(fēng)及瓦斯超限的次數(shù)。

為了更加提高掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)供電的可靠性，最大限度地減少掘進(jìn)工作面無(wú)計(jì)劃停風(fēng)現(xiàn)象，我們對(duì)高瓦斯礦井的井下掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)“三?！惫╇娭械摹皩Ｓ秒娫础弊隽诉M(jìn)一步的改進(jìn)。井下局部通風(fēng)機(jī)供電直接從地面35 kV變電所的6 kVI段和局部通風(fēng)機(jī)6 kV專用箱變單獨(dú)引出一回線至井下中央變電所，作為井下局部通風(fēng)機(jī)供電的專用線。

圖1 高瓦斯礦井局部通風(fēng)機(jī)供電系統(tǒng)圖

井下局部通風(fēng)機(jī)供掘進(jìn)工作面風(fēng)機(jī)時(shí)，其供電方式采用：地面 6 kV局部通風(fēng)機(jī)箱變→入井局部通風(fēng)機(jī)高壓電纜→中央變電所局部通風(fēng)機(jī)專用高壓進(jìn)線總控開關(guān)→局部通風(fēng)機(jī)高壓分路開關(guān)→去采區(qū)變電所局部通風(fēng)機(jī)高壓電纜→采區(qū)變電所高壓進(jìn)線總控→采區(qū)變電所局部通風(fēng)機(jī)分路高壓開關(guān)→局部通風(fēng)機(jī)變壓器→局部通風(fēng)機(jī)低壓饋電總控開關(guān)→低壓饋電分路開關(guān)→低壓電纜→掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)。

此舉實(shí)行后，通風(fēng)機(jī)線路所帶負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定，其發(fā)生事故的幾率也大大低于生產(chǎn)線路的事故幾率，避免了因生產(chǎn)事故而導(dǎo)致停電、停風(fēng)現(xiàn)象。為了防止其它電氣設(shè)備對(duì)專用線路的用電干擾，確保井下局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)行不受影響，要求通風(fēng)機(jī)專用線和專用開關(guān)在井下任何地點(diǎn)不得與其它供電設(shè)施、線路相連接。

但在局部通風(fēng)機(jī)使用管理過(guò)程中仍然存在：在主用、備用風(fēng)機(jī)按規(guī)定每天進(jìn)行人工卻換試驗(yàn)中存在較大的人為因素，有的不進(jìn)行真正的試驗(yàn)，有的試驗(yàn)時(shí)間短，不能發(fā)現(xiàn)備用風(fēng)機(jī)的故障及備用風(fēng)機(jī)供電線路上存在的隱患和問(wèn)題；主風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有檢修時(shí)間，個(gè)別礦井將其當(dāng)作主風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，備用風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換起動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)供電線路沒電、副風(fēng)機(jī)故障、開關(guān)故障等問(wèn)題，導(dǎo)致副風(fēng)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)和工作。

2 采用局部通風(fēng)機(jī)單雙日交替使用技術(shù)

針對(duì)上述導(dǎo)致主風(fēng)機(jī)、副風(fēng)機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)和工作，造成瓦斯超限的原因，采取了以下改進(jìn)方法：

（1）主、副局部通風(fēng)機(jī)實(shí)行單雙日交替使用制度，在每天檢修班進(jìn)行風(fēng)機(jī)切換運(yùn)行工作。

（2）采用了濟(jì)源市科靈電氣有限責(zé)任公司生產(chǎn)的 QBZ－2×120/1140（660）SF煤礦風(fēng)機(jī)用隔爆型雙電源真空電磁起動(dòng)器，還采用了雙PLC自動(dòng)切換裝置和雙對(duì)旋風(fēng)機(jī)保護(hù)器PIR－300FJ。

其運(yùn)行方式為：通風(fēng)機(jī)實(shí)行單雙日交替使用，故開關(guān)設(shè)置為主副對(duì)等；無(wú)論哪臺(tái)開關(guān)處于工作狀態(tài)，另臺(tái)均實(shí)時(shí)檢測(cè)對(duì)方狀態(tài)；其中一臺(tái)出現(xiàn)故障后，另一臺(tái)不需人工干預(yù)，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)切換；主機(jī)和副機(jī)是對(duì)等關(guān)系。主、副風(fēng)機(jī)能自動(dòng)切換是采用了雙PLC自動(dòng)切換裝置實(shí)現(xiàn)的，并通過(guò)雙可編程邏輯控制器，兩臺(tái)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)延時(shí)起動(dòng)、延時(shí)切換，既能防止吹裂風(fēng)筒，又能減少風(fēng)機(jī)起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)電壓的沖擊。起動(dòng)器保護(hù)采用了雙對(duì)旋風(fēng)機(jī)專用綜合保護(hù)器，保護(hù)器采用了先進(jìn)的微處理器、高精度的數(shù)據(jù)處理及先進(jìn)的保護(hù)算法，保護(hù)精度高、反應(yīng)速度快，操作直觀簡(jiǎn)便。

這種方案的實(shí)施，解決了由于主風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有檢修時(shí)間，副風(fēng)機(jī)因運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間短，在自動(dòng)切換起動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)供電線路沒電、風(fēng)機(jī)故障、開關(guān)故障等問(wèn)題?；旧媳ＷC了掘進(jìn)工作面通風(fēng)的連續(xù)性。

但是，井下局部通風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)單雙日交替使用，并且采用了專用線路，在主、副風(fēng)機(jī)同時(shí)切換過(guò)程中，井下所有的主風(fēng)機(jī)在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)切換為備用風(fēng)機(jī)，起動(dòng)功率大，起動(dòng)電流大，造成井下局部通風(fēng)機(jī)總控跳閘，甚至延伸到地面6 kV局部通風(fēng)機(jī)專用開關(guān)柜跳閘。造成了井下通風(fēng)機(jī)大面積停電、停風(fēng)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致瓦斯超限問(wèn)題。

3 分區(qū)起動(dòng)井下局部通風(fēng)機(jī)

針對(duì)上述井下局部通風(fēng)機(jī)因同時(shí)啟動(dòng)造成瓦斯超限的原因，采取以下改進(jìn)方法：

（1）對(duì)井下所有局部通風(fēng)機(jī)實(shí)行分區(qū)劃分，每個(gè)區(qū)域內(nèi)起動(dòng)時(shí)單機(jī)負(fù)荷不能超過(guò)150 kW。

（2）利用對(duì)旋風(fēng)機(jī)采用的雙可編程邏輯控制器，對(duì)各分區(qū)內(nèi)的風(fēng)機(jī)開關(guān)實(shí)行延時(shí)啟動(dòng)。延時(shí)啟動(dòng)包括：前后風(fēng)機(jī)啟動(dòng)間隔為5～60 s連續(xù)可調(diào)，指本機(jī)的對(duì)旋風(fēng)機(jī)的前風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，保護(hù)器自動(dòng)起動(dòng)對(duì)旋風(fēng)機(jī)的后風(fēng)機(jī)的時(shí)間間隔；主輔切換延遲時(shí)間為3～60 s可調(diào)，指本機(jī)停機(jī)，到另臺(tái)設(shè)備啟動(dòng)的延遲時(shí)間。

主輔對(duì)等模式：

表1

表2

這種方案的實(shí)施，解決了由于井下通風(fēng)機(jī)在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)啟動(dòng)時(shí)造成的啟動(dòng)功率大、啟動(dòng)電流大，從而導(dǎo)致上一級(jí)機(jī)構(gòu)動(dòng)作失電。分區(qū)啟動(dòng)避過(guò)了啟動(dòng)高峰區(qū)，保證了礦井局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的可靠性。

4 結(jié)束語(yǔ)

此局部通風(fēng)機(jī)實(shí)行單雙日交替使用方案已在汾西礦業(yè)集團(tuán)雙柳礦等高瓦斯礦進(jìn)行了實(shí)施，改進(jìn)后至今沒有發(fā)生過(guò)因生產(chǎn)線路故障越級(jí)跳閘而影響到局部通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。并且采用分區(qū)啟動(dòng)以后，降低了同時(shí)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)負(fù)荷，避過(guò)了啟動(dòng)高峰。

1 國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2001

2 顧永輝、范廷瓚.煤礦電工手冊(cè)［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，1999

Alternate Use Technology of Primary and Alternate Local Fans in Underground Coal Mine

Zhang Xinghuang

To improve the use and control of local ventilator in underground coal mine, particularly the high－gas mine, reduce the footage accident rate of the overloaded gas caused by local fan mine, and meet the requirements of open face excavation and air volume, according to the provision of “Coal Mine Safety Regulation”, the article proposes the powered transformation method of local fan coal mine.

local fan; use technology; transformation method

TD724

A

1000－8136（2010）36－0014－02