關(guān)于煤礦井下供電安全問題的探討

摘 要：我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量較為豐富，多采用地下開采的方式，開采環(huán)境較差，礦井不僅幽暗潮濕，而且沒有自然光，這就需要保證井下作業(yè)的安全，針對(duì)井下供電的基本要求來對(duì)井下供電方案進(jìn)行布設(shè)，并采取切實(shí)可行的措施有效的提高井下供電的安全可靠性。

關(guān)鍵詞：煤礦；井下供電安全；基本要求；方案；技術(shù)措施

近年來，煤礦生產(chǎn)安全越來越被大家所關(guān)注，特別是井下供電安全更是煤礦安全生產(chǎn)的重要保障。井下開采空間十分有限，這也對(duì)供電安全提出了更高的要求。煤炭資源井下開采過程中，需要保證供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，合理分配井下供電系統(tǒng)的負(fù)荷，解決諧波污染及設(shè)備配套問題，并針對(duì)井下開采的實(shí)際情況來制定切實(shí)可行的井下安全供電方案，保證井下供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，為井下開采作業(yè)的安全性、經(jīng)濟(jì)性提供重要的保障。

1 煤礦井下供電的基本要求

1.1 供電的可靠性

煤礦生產(chǎn)過程中對(duì)供電可靠性具有較高的要求，供電系統(tǒng)需要保證不間斷進(jìn)行供電，一旦井下供電中斷，不僅會(huì)對(duì)開采工作帶來較大的影響，而且還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞及人員傷亡事故，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)礦井被毀壞。因此在煤礦企業(yè)礦井中，需要使用兩回路電源線路，這樣即使一回路出現(xiàn)問題斷電，另一個(gè)回路則能夠做為替補(bǔ)，保證井下生產(chǎn)過程中供電的持續(xù)性和可靠性。

1.2 供電的安全性

電能自身的特性決定了其在使用過程中一旦發(fā)生故障，容易導(dǎo)致人身觸電及火災(zāi)事故，而且礦井處于地下，受制于環(huán)境的局限性，影響用電安全的因素更多，這也導(dǎo)致一旦電能使用過程中出現(xiàn)問題，所帶來的損失及傷亡會(huì)高于地面上的幾倍之多，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致瓦斯及煤塵爆炸事故發(fā)生。因此井下供電安全至關(guān)重要，在井下供電方案設(shè)計(jì)過程中，需要嚴(yán)格遵照煤礦井下安全規(guī)程。

1.3 保證供電質(zhì)量達(dá)標(biāo)

井下供電質(zhì)量多以供電頻率及供電壓作為重要指標(biāo)，這兩項(xiàng)指標(biāo)需要在額定值幅度范圍內(nèi)，以此來有效的提高供電的質(zhì)量，這是確保井下電氣設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵所在，否則會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性帶來較大的影響，甚至導(dǎo)致供電設(shè)備發(fā)生不同程度的損害。

1.4 保證具有足夠的供電能力及具有較好的經(jīng)濟(jì)性

煤礦企業(yè)供電系統(tǒng)不僅需要為煤礦提供所需要的電量，同時(shí)還要保證礦井內(nèi)各電氣設(shè)備運(yùn)行過程中所需要的電量，只有具有足夠的供電能力，才能有效的提高煤礦井下供電的安全性。同時(shí)井下供電系統(tǒng)還要做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作便利，這樣建設(shè)及維護(hù)成本都會(huì)有所降低，有效的提高供電的經(jīng)濟(jì)性。

2 優(yōu)化布設(shè)井下供電方案

煤礦井下供電系統(tǒng)，需要向采區(qū)作業(yè)面、通風(fēng)系統(tǒng)及給排水系統(tǒng)提供充足、穩(wěn)定的電能供應(yīng)。對(duì)于供應(yīng)給井下采區(qū)作業(yè)面的電源，需要經(jīng)過地面變電所的升壓隔離裝置向作業(yè)面供電，升壓隔離裝置需要設(shè)置兩臺(tái)，這樣一臺(tái)帶電備用，一臺(tái)投入運(yùn)行，而且采用雙電源向井下作業(yè)區(qū)內(nèi)的各種設(shè)備提供安全可靠的電能供應(yīng)。對(duì)于井下通風(fēng)系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)，則需要由井下變電所或是配電所的饋電盤柜來提供雙回路電源。在具體動(dòng)力電壓等級(jí)布設(shè)時(shí)，需要優(yōu)化按照機(jī)電設(shè)備功率容量380V、660V、6.3kV進(jìn)行布設(shè)，同時(shí)照明設(shè)備、信號(hào)設(shè)備和煤電站電氣設(shè)備均按照127V進(jìn)行供電，交流控制回路按照36V進(jìn)行供電。對(duì)于井下供電系統(tǒng)，需要設(shè)置完善的漏電保護(hù)，利用低壓漏電保護(hù)器饋電開關(guān)來對(duì)漏電進(jìn)行保護(hù)，有效的減少漏電事故的發(fā)生。

井下供電線路布設(shè)時(shí)，需要嚴(yán)格按照具體規(guī)范的要求進(jìn)行接地極及接地網(wǎng)的設(shè)置，對(duì)電氣進(jìn)行連接時(shí)可以采用接地扁鋼和接地銅線，以此來形成一個(gè)完整的保護(hù)接地、工作接地及系統(tǒng)接地，提高井下供電的安全性。對(duì)于井下電動(dòng)機(jī)，可以采用真空啟動(dòng)器或是礦用低壓磁力啟動(dòng)器對(duì)其進(jìn)行控制，并在電機(jī)控制箱里裝置繼電保護(hù)系統(tǒng)，以此來檢測(cè)和保護(hù)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中短路、漏電及過流等問題，同時(shí)利用繼電保護(hù)閉鎖裝置能夠使風(fēng)電和瓦斯電進(jìn)行閉鎖工作。對(duì)于井下供電電纜需要選擇助燃性電纜，從而保證井下供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

3 提高煤礦井下供電安全可靠性的技術(shù)措施

3.1 提高井下供電可靠性

為了能夠有效的保證井下供電系統(tǒng)的可靠性，需要采取兩回路電源的供電方式，而且井下排水系統(tǒng)、提升系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)需要從井下變電所內(nèi)采用兩路進(jìn)行供電，一路運(yùn)行，一路做為備用。而且井下供電雙回電源回路系統(tǒng)需要從不同變電所中引出電源，同時(shí)還要配備自動(dòng)切換裝置，這樣一旦電源出現(xiàn)故障，則能夠自動(dòng)切換到備用電源，保證正常的電能供應(yīng)，提高井下作業(yè)的安全性和可靠性。

井下供電兩回路電源需要單獨(dú)進(jìn)行設(shè)置，避免與其他電路共用一個(gè)電源，特別是一些大型煤礦，還需要配備柴油發(fā)電機(jī)作為備用回路電源，以此來保證井下供電的安全。

3.2 合理優(yōu)化布設(shè)提高供電安全

由于煤礦井下作業(yè)環(huán)境較為惡劣，這就導(dǎo)致對(duì)井下供電安全帶來影響的因素較多，因此需要合理對(duì)井下供電系統(tǒng)進(jìn)行布設(shè)，具體布設(shè)時(shí)需要以保護(hù)供電安全作為前提條件，通常情況下要從提高供電等級(jí)、分段供電、增加供電電纜截面等方面入手，保證供電方案的合理性，同時(shí)還要加大對(duì)井下電力系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)力度，有效的提高井下供電系統(tǒng)運(yùn)行的安全。

3.3 完善繼電保護(hù)設(shè)備系統(tǒng)

定制科學(xué)合理的井下供電繼電保護(hù)方案，改進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置，降低供電系統(tǒng)故障，提高發(fā)生事故狀態(tài)下動(dòng)作的速動(dòng)性、可靠性和選擇性。對(duì)井下的動(dòng)力變壓器和高壓電動(dòng)機(jī)等設(shè)備均按照要求設(shè)置過負(fù)荷、短路、欠壓釋放等保護(hù)設(shè)施。根據(jù)井下作業(yè)的用電負(fù)荷類型、分布位置、保護(hù)等級(jí)和使用頻率等，針對(duì)地下的供電系統(tǒng)繼電保護(hù)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)提高供電系統(tǒng)的安全性，確保井下供電的安全可靠性。

3.4 加大井下供電設(shè)施檢修維護(hù)力度

要根據(jù)井下所使用的電氣設(shè)備功率容量和性能來確定供電設(shè)備的功率，應(yīng)該對(duì)供電設(shè)備及時(shí)的改裝和升級(jí)，以滿足井下電力的需求。井下供電設(shè)備的維修與檢修要嚴(yán)格按照維修計(jì)劃進(jìn)行，確保其具有較高性能水平。在維修中，發(fā)現(xiàn)井下防爆電氣設(shè)備存在一定的危險(xiǎn)性時(shí)，必須要對(duì)其進(jìn)行更換處理，嚴(yán)格禁止在作業(yè)區(qū)繼續(xù)使用。

3.5 引入電氣設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

為了提高井下供電設(shè)備運(yùn)行的安全，需要設(shè)置在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行全程動(dòng)態(tài)監(jiān)視，根據(jù)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行深入的分析，及時(shí)判斷出運(yùn)行過程中存在的安全隱患，提高供電的安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

煤礦井下作業(yè)危險(xiǎn)性較高，這也使供電安全成為廣泛關(guān)注的重要問題，一旦礦井中供電出現(xiàn)問題，則會(huì)導(dǎo)致重、特大事故發(fā)生，不僅會(huì)對(duì)煤礦企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)發(fā)生人員傷亡事故，在社會(huì)造成較大的影響。因此需要提高井下供電的安全，確保供電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的提高，從而保證井下生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行。

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