淺談局部通風(fēng)機(jī)供電系統(tǒng)的改進(jìn)

摘 要：煤礦井下掘進(jìn)工作面瓦斯容易積聚，有效保證掘進(jìn)工作面供風(fēng)是礦井安全的重中之重。局部通風(fēng)機(jī)供電方式不合理是造成局部通風(fēng)機(jī)停機(jī)率高的主要原因之一，為了最大限度地減少掘進(jìn)工作面無計(jì)劃停電停風(fēng)，避免出現(xiàn)突發(fā)性的停電停風(fēng)造成瓦斯事故，需要提高煤礦井下尤其高瓦斯礦井局部通風(fēng)機(jī)的供電質(zhì)量，現(xiàn)從原有的“三專兩閉鎖”到“雙風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)切換”再到專用電源直接從地面變電站供給的基礎(chǔ)上進(jìn)行了“四風(fēng)機(jī)、三電源、雙風(fēng)筒、一專人”的改進(jìn)，可以大大提高礦井局部通風(fēng)機(jī)的供電可靠性，為安全生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

關(guān)鍵詞：局部通風(fēng)機(jī) 供電方式 雙風(fēng)機(jī)雙電源 電源改進(jìn)

中圖分類號(hào)：TD635 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（c）-0123-01

《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）突出礦井、低瓦斯礦井中高瓦斯區(qū)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)、專用電纜、專用變壓器）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)啟動(dòng)，保持掘進(jìn)工作面正常通風(fēng)nc325vDNUa6EOTWtvRyr3g==”。

《煤礦井下供電設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.0.6項(xiàng)（3）規(guī)定：煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井、瓦斯噴出區(qū)域、掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)采用雙電源供電。其中，主供電源應(yīng)采用“三專”供電，備供電源允許引自其他動(dòng)力變壓器的低壓母線段。但其供電回路應(yīng)采用裝有選擇性漏電保護(hù)的專用開關(guān)和專用線路供電。

以上規(guī)定實(shí)施后，確實(shí)加強(qiáng)了局部通風(fēng)機(jī)供電系統(tǒng)的可靠性，改變了以往由于局扇只用一趟電源、一臺(tái)開關(guān)控制，如果局部通風(fēng)機(jī)本身故障或局部通風(fēng)機(jī)控制開關(guān)故障，就會(huì)引起的局部通風(fēng)機(jī)停電停風(fēng)及瓦斯超限事故的發(fā)生。但是，由于礦井井下環(huán)境惡劣、陰冷潮濕等因素影響，局部通風(fēng)機(jī)本身故障、局部通風(fēng)機(jī)控制開關(guān)故障、專用線路故障等都能引起了掘進(jìn)工作面停風(fēng)，進(jìn)而導(dǎo)致瓦斯積存、瓦斯爆炸爆炸事故的發(fā)生。所以，因局部通風(fēng)機(jī)無計(jì)劃停電停風(fēng)而使得瓦斯超限事故仍然屢屢發(fā)生。

1 雙風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)切換技術(shù)的引用

如何消除不利因素影響，實(shí)現(xiàn)采掘工作面的連續(xù)供風(fēng)？因此，提出了局部通風(fēng)機(jī)雙風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)切換技術(shù)。即在每個(gè)掘進(jìn)工作面配備兩套風(fēng)機(jī)，一套使用，一套備用；每套風(fēng)機(jī)都有自己獨(dú)立的電源、開關(guān)、供電線路（一般備用風(fēng)機(jī)電源采用生產(chǎn)設(shè)備使用的動(dòng)力電源），每套風(fēng)機(jī)都有自己的風(fēng)電閉鎖裝置，同時(shí)又能與瓦斯電閉鎖，兩套風(fēng)機(jī)之間安裝自動(dòng)切換裝置，這樣當(dāng)主運(yùn)行風(fēng)機(jī)因故障停電時(shí)，自動(dòng)切換到備用風(fēng)機(jī)，兩臺(tái)局扇互為備用，杜絕停風(fēng)事故，實(shí)現(xiàn)采掘工作面的連續(xù)供風(fēng)。如圖1。

其運(yùn)行方式為：正常情況下，主局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)行，副局部通風(fēng)機(jī)處于熱備用，一旦主局部通風(fēng)機(jī)有故障停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能自動(dòng)切換到副局部通風(fēng)機(jī)，同時(shí)斷開掘進(jìn)工作面的工作電源。主、副局部通風(fēng)機(jī)的自動(dòng)切換是通過在主、副局部通風(fēng)機(jī)的控制開關(guān)中加裝的一套雙風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)切換裝置實(shí)現(xiàn)的，對(duì)雙風(fēng)機(jī)雙電源自動(dòng)切換裝置要求是：當(dāng)主局部通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能自動(dòng)啟動(dòng)副局部通風(fēng)機(jī)，當(dāng)副局部通風(fēng)機(jī)需倒回到主局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，須手動(dòng)操作。副局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)行期間，要能夠便于檢修主局部通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)備。

這種方案的實(shí)施，解決了由于局部通風(fēng)機(jī)本身故障，控制開關(guān)故障和專用線路故障造成的掘進(jìn)工作面停風(fēng)導(dǎo)致的瓦斯超限現(xiàn)象，基本上保證了掘進(jìn)工作面通風(fēng)的連續(xù)性。但是，采掘工作面電源和專用變壓器的電源均取自中央變電所，如果中央變電所因工作面設(shè)備故障越級(jí)跳閘而失電，這時(shí)主、副局部通風(fēng)機(jī)就都不能運(yùn)轉(zhuǎn)，就會(huì)導(dǎo)致瓦斯超限事故的發(fā)生。

2 局扇專供電源的改進(jìn)

為了進(jìn)一步提高掘進(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)工作面無計(jì)劃停風(fēng)現(xiàn)象，需要對(duì)高瓦斯礦井的井下采掘工作面局部通風(fēng)機(jī)“三?！惫╇妼?shí)施方案做進(jìn)一步的改進(jìn)。如我公司在左權(quán)縣的兩座高瓦斯礦井都在地面建成了35 kV變電站，由10 kV母線的Ⅰ段和Ⅱ段分別引出一條專線到井下采區(qū)變電所，作為井下局部通風(fēng)機(jī)的專供電源線路。這樣很好的保證了主供電源的可靠性，即使工作面設(shè)備故障產(chǎn)生越級(jí)跳閘使得中央變電所失電，也不會(huì)引起局扇電源斷電。另外，為了進(jìn)一步保證供電線路的可靠性，主、備通風(fēng)機(jī)全部采用“三?！惫╇?，備用局部通風(fēng)機(jī)也與生產(chǎn)電源獨(dú)立分開，這樣不會(huì)因生產(chǎn)線路停電而導(dǎo)致備用通風(fēng)機(jī)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。具體見圖2。

此供電方式雖然減少了由于掘進(jìn)工作面電氣設(shè)備故障而引起的局部通風(fēng)機(jī)停電停風(fēng)及瓦斯超限事故發(fā)生的次數(shù)。但是，由于局部通風(fēng)機(jī)本身故障造成的掘進(jìn)工作面長時(shí)間停風(fēng)，或是局部通風(fēng)機(jī)控制開關(guān)故障、風(fēng)筒破損等造成采掘工作面不能正常通風(fēng)的現(xiàn)象還是不可避免。

3 “四風(fēng)機(jī)、三電源、雙風(fēng)筒、一專人”的引進(jìn)

針對(duì)上述情況，為了進(jìn)一步消除安全隱患，提高供電系統(tǒng)的可靠性，避免因風(fēng)機(jī)專線雙回路停電造成局扇停風(fēng)，減少因工作面施工意外損壞風(fēng)筒導(dǎo)致的工作面停風(fēng)現(xiàn)象的發(fā)生。我公司某礦以150103運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽為試點(diǎn)，在工作面新增兩臺(tái)風(fēng)機(jī)、1套風(fēng)筒和一臺(tái)風(fēng)機(jī)開關(guān)，并配有專人看管。具體見圖3。

具體方式：由采區(qū)變電所兩趟風(fēng)機(jī)專線為工作面兩臺(tái)風(fēng)機(jī)提供主供電源、工作面動(dòng)力變壓器提供風(fēng)機(jī)備用電源，主、副風(fēng)機(jī)通過雙風(fēng)機(jī)雙電源切換開關(guān)進(jìn)行切換，正常情況主局部通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，備用局部通風(fēng)機(jī)備用，當(dāng)主風(fēng)機(jī)開關(guān)或者風(fēng)機(jī)本事故障時(shí)可自動(dòng)切換到備用風(fēng)機(jī)。另外，當(dāng)一處風(fēng)筒破損時(shí)，另外一趟風(fēng)筒可繼續(xù)向工作面供風(fēng)，通過新增風(fēng)筒、風(fēng)機(jī)、開關(guān)等形成井下“四風(fēng)機(jī)、三電源、雙風(fēng)筒、一專人”系統(tǒng)，從而增加掘進(jìn)工作面通風(fēng)可靠性，為工作面正常通風(fēng)提供了可靠的保障。目前，這種“四風(fēng)機(jī)、三電源、雙風(fēng)筒、一專人”的供電方式在我公司高瓦斯礦井中已推廣使用，改進(jìn)后至今沒有發(fā)生過因生產(chǎn)線路故障而影響到局部通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。

4 結(jié)語

隨著煤礦建設(shè)的集約化、高效化、智能化，必然要求礦井生產(chǎn)的安全保障體系更加安全可靠，對(duì)于局部通風(fēng)機(jī)供電系統(tǒng)而言，通過不斷的優(yōu)化改造，可以逐步降低無計(jì)劃停電停風(fēng)事故發(fā)生的概率。

參考文獻(xiàn)

[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局國家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

[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.