簡議煤礦井下供電的安全方案設(shè)計與措施

丁銳

摘 要：煤礦井下作業(yè)危險性較高，一旦礦井中供電出現(xiàn)問題，則會導(dǎo)致重、特大事故發(fā)生，不僅會對煤礦企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失，還會發(fā)生人員傷亡事故，在社會造成較大的影響。因此需要提高井下供電的安全，確保供電系統(tǒng)運行可靠性的提高，從而保證井下生產(chǎn)作業(yè)的順利進行。

關(guān)鍵詞：煤礦井下供電；特征；基本要求；安全方案設(shè)計；措施

我國煤炭資源儲量較為豐富，并且多采用地下開采的方式且開采環(huán)境較差，這就要求保證煤礦井下作業(yè)的安全。本文基于煤礦井下供電的特征及其基本要求，對煤礦井下供電安全的方案設(shè)計以及加強煤礦井下供電安全的措施進行了探討，從而有效提高煤礦井下供電的安全可靠。

一、煤礦井下供電的主要特征與基本要求

1、煤礦井下供電的特征。（1）環(huán)境特殊性的特征。煤礦井下的空氣中含有瓦斯及煤塵，井下空氣常年比較潮濕，還容易受到冒頂、片幫事故的影響，造成供電設(shè)備及線路的砸、碰、擠、壓，采掘工作面電氣設(shè)備的頻繁移動和開啟等等，這些因素都可能造成供電的中斷，甚至大面積停電。（2）供電要求高的特征。對于煤礦井下主排水泵、提升機、通風機、壓風機、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)等重要負荷，《煤礦安全規(guī)程》對其電源也做了特殊要求，供電的安全性、可靠性和連續(xù)性必須滿足要求。煤礦井下電氣設(shè)備的選型、檢驗、使用、操作、維護和檢修都有嚴格的要求，這些高的標準及要求就是為了保障井下的供電安全。（3）供電事故危害性大。煤礦井下供電事故危害性大，輕者造成設(shè)備損壞，人員燒傷等，重者可能引起電雷管引爆、煤塵瓦斯爆炸等，造成重大人員傷亡、財產(chǎn)損失，諸如此類的事故不勝枚舉，所以保證井下供電安全是十分重要的。

2、煤礦井下供電的基本要求。（1）供電可靠性要求。煤礦生產(chǎn)過程中對供電可靠性具有較高的要求，供電系統(tǒng)需要保證不間斷進行供電，一旦井下供電中斷，不僅會對開采工作帶來較大的影響，而且還會導(dǎo)致設(shè)備損壞及人員傷亡事故，嚴重時會導(dǎo)致整個礦井被毀壞。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，另一個回路則能夠做為替補，保證井下生產(chǎn)過程中供電的持續(xù)性和可靠性。（2）供電安全性要求。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高于地面上的幾倍之多，嚴重時還會導(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)計過程中，需要嚴格遵照煤礦井下安全規(guī)程。（3）供電質(zhì)量達標要求。煤礦井下供電質(zhì)量多以供電頻率及供電壓作為重要指標，這兩項指標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)備正常運行的關(guān)鍵所在，否則會對電氣設(shè)備的運行穩(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。（4）供電經(jīng)濟性要求。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，同時還要保證礦井內(nèi)各電氣設(shè)備運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。同時井下供電系統(tǒng)還要做到結(jié)構(gòu)簡單，操作便利，這樣建設(shè)及維護成本都會有所降低，有效的提高供電的經(jīng)濟性。

二、煤礦井下供電安全方案設(shè)計的分析

煤礦井下供電需要向采區(qū)作業(yè)面、通風系統(tǒng)及給排水系統(tǒng)提供充足、穩(wěn)定的電能供應(yīng)。對于供應(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，這樣一臺帶電備用，一臺投入運行，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)。對于井下通風系統(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。在具體動力電壓等級布設(shè)時，需要優(yōu)化按照機電設(shè)備功率容量380V、660V、6.3kV進行布設(shè)，同時照明設(shè)備、信號設(shè)備和煤電站電氣設(shè)備均按照127V進行供電，交流控制回路按照36V進行供電。對于井下供電系統(tǒng)，需要設(shè)置完善的漏電保護，利用低壓漏電保護器饋電開關(guān)來對漏電進行保護，有效的減少漏電事故的發(fā)生。井下供電線路布設(shè)時，需要嚴格按照具體規(guī)范的要求進行接地極及接地網(wǎng)的設(shè)置，對電氣進行連接時可以采用接地扁鋼和接地銅線，以此來形成一個完整的保護接地、工作接地及系統(tǒng)接地，提高井下供電的安全性。對于井下電動機，可以采用真空啟動器或是礦用低壓磁力啟動器對其進行控制，并在電機控制箱里裝置繼電保護系統(tǒng)，以此來檢測和保護電動機運行中短路、漏電及過流等問題，同時利用繼電保護閉鎖裝置能夠使風電和瓦斯電進行閉鎖工作。對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)運行的安全。

三、加強煤礦井下供電安全的措施

1、保障煤礦井下供電可靠性。為了保證煤礦井下供電系統(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)和通風系統(tǒng)需要從井下變電所內(nèi)采用兩路進行供電，一路運行，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，同時還要配備自動切換裝置，這樣一旦電源出現(xiàn)故障，則能夠自動切換到備用電源，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進行設(shè)置，避免與其他電路共用一個電源，特別是一些大型煤礦，還需要配備柴油發(fā)電機作為備用回路電源，以此來保證井下供電的安全。

2、加強煤礦井下供電的優(yōu)化布設(shè)。由于煤礦井下作業(yè)環(huán)境較為惡劣，這就導(dǎo)致對井下供電安全帶來影響的因素較多，因此需要合理對井下供電系統(tǒng)進行布設(shè)，具體布設(shè)時需要以保護供電安全作為前提條件，通常情況下要從提高供電等級、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，同時還要加大對井下電力系統(tǒng)的運行維護力度，有效的提高井下供電系統(tǒng)運行的安全。

3、健全繼電保護設(shè)備系統(tǒng)。定制科學合理的井下供電繼電保護方案，改進繼電保護系統(tǒng)裝置，降低供電系統(tǒng)故障，提高發(fā)生事故狀態(tài)下動作的速動性、可靠性和選擇性。對井下的動力變壓器和高壓電動機等設(shè)備均按照要求設(shè)置過負荷、短路、欠壓釋放等保護設(shè)施。根據(jù)井下作業(yè)的用電負荷類型、分布位置、保護等級和使用頻率等，針對地下的供電系統(tǒng)繼電保護方案進行優(yōu)化設(shè)計，采用先進的設(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。

4、加大煤礦井下供電設(shè)施檢修維護力度。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)該對供電設(shè)備及時的改裝和升級，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格按照維修計劃進行，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)備存在一定的危險性時，必須要對其進行更換處理，嚴格禁止在作業(yè)區(qū)繼續(xù)使用。

四.結(jié)束語

煤礦井下供電安全是煤礦安全生產(chǎn)的重要保障，并且由于煤礦井下開采空間有限，對供電安全提出了更高要求。因此在煤礦井下開采過程中，需要保證供電系統(tǒng)的正常運行，合理分配井下供電系統(tǒng)的負荷，解決諧波污染及設(shè)備配套問題，并針對井下開采的實際情況來制定切實可行的井下安全供電方案，保證井下供電系統(tǒng)運行的可靠性。

參考文獻：

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