礦井安全供電可靠性分析研究與應(yīng)用

孫創(chuàng)

摘? 要：隨著國家對礦井開采安全要求的不斷提高，礦井安全保障設(shè)施也隨之不斷完善。本文以淮南礦業(yè)集團(tuán)安全供電系統(tǒng)為例，從礦井供電方式存在的問題入手，重點(diǎn)闡述影響供電安全的可靠因素以及改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：礦井安全;可靠性;分析研究

礦井下的供電系統(tǒng)是礦井安全生產(chǎn)的前提，是保障井下采煤、掘進(jìn)、運(yùn)輸、排水和通風(fēng)等設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)基石。近年來，隨著科技的不斷發(fā)展，煤礦開采機(jī)械化程度不斷提高，礦井供電的安全可靠性便成為與煤礦的安全生產(chǎn)有著緊密的聯(lián)系，只有保證礦井供電的安全可靠性才能更好實(shí)現(xiàn)煤礦的安全生產(chǎn)，從而減少事故的發(fā)生，減少企業(yè)的損失，使煤礦企業(yè)得到更好發(fā)展。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》中441和442條規(guī)定，井上需要采取兩回路的電源供電運(yùn)行方式，同時(shí)還要把兩回路電源供電運(yùn)行方式這一技術(shù)延伸到井下?采區(qū)配電所中，從而保證供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。另外，還要求向局部通風(fēng)機(jī)供電的井下配電所采用分列運(yùn)行的工作方式以確保證井下通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。通過規(guī)定供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式來提高井下供電系統(tǒng)的安全可靠性，提高預(yù)防突發(fā)事故的能力，減少事故的發(fā)生，保證煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

一、系統(tǒng)現(xiàn)狀：

朱集東煤礦工業(yè)場地設(shè)有一座110kV變電所，其兩回路110kV電源分別取自丁集220kV區(qū)域變電所和古溝220kV區(qū)域變電所，線路型號分別為LGJ-185 20.651km和LGJ-185 30.482km。兩回電源線路均為朱集礦專用，線路上未分接任何負(fù)荷。所內(nèi)共裝有9個(gè)間隔110kV GIS開關(guān)設(shè)備，2臺SSZ10-40000/110 /35/10.5kV變壓器，61臺10kV KYN-28A開關(guān)柜，變電所除主變外采用全室內(nèi)布置方式。

朱集東煤礦井下供電由110kV變電所四臺10kV開關(guān)柜饋出四根MYJV42-8.7/10kV 3×185mm²下井電纜，由10kV開關(guān)柜引至井下-906m主變電所。井下主變電所現(xiàn)有34臺PBG隔爆型配電開關(guān)，分為四個(gè)母線段。有下級變電所8個(gè)：-940m西一采區(qū)變電所、-885m東一北盤區(qū)變電所、-965m東一（11-2）北盤區(qū)變電所、-906m東一南盤區(qū)變電所、膠帶機(jī)機(jī)頭變電所、-970m中央變電所、-906m西翼臨時(shí)變電所、降溫硐室變電所等地點(diǎn)供電。采區(qū)變電所實(shí)現(xiàn)了雙回路供電，供2個(gè)采煤工作面，15個(gè)掘進(jìn)工作面動力電源及局扇電源。

二、安全供電可靠性分析：

礦井供電系統(tǒng)安全可靠性直接關(guān)系著礦井的安全生產(chǎn)和職工的人身安全。如何提高礦井供電系統(tǒng)的安全可靠性，是煤礦發(fā)展過程中的重要課題，也是煤礦近期急需解決的一大難題。我礦供電系統(tǒng)存在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電壓等級較多，運(yùn)行方式多樣，供配電設(shè)施趨于老化等問題。急需優(yōu)化供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，合理調(diào)整運(yùn)行方式，提高裝備技術(shù)水平，全面提高礦井供電系統(tǒng)的安全可靠性。主要存在問題有：

1、建礦時(shí)間已有十年，部分設(shè)備開始老化，系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障;

2、部分電工水平底下，不能很好的處理供電故障特別是局扇故障;

3、個(gè)別人員責(zé)任心不強(qiáng)，不能很好的服務(wù)生產(chǎn)。

三、改造方案：

1、可靠性應(yīng)用：

（1）地面110kV變電所更改為大分列運(yùn)行方式，任何一路進(jìn)線發(fā)生跳電，礦井仍能保證抽風(fēng)系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、抽采系統(tǒng)、壓風(fēng)系統(tǒng)及井下局部通風(fēng)機(jī)有一路電源。

（2）地面110kV變電所升級改造，增加母差保護(hù)、110kV架空線路失電監(jiān)控光字牌報(bào)警顯示裝置，從礦井供電源頭提高了供電可靠性。

（3）井下變電所內(nèi)高防開關(guān)增加了防越級跳電保護(hù)器，能夠快速切除故障并避免越級跳閘，防止供電事故擴(kuò)大化，提高了電網(wǎng)供電的可靠性。

（4）井下變電所控制局扇的低壓饋電開關(guān)增加掉電提示，利用聲光點(diǎn)鈴信號，當(dāng)控局扇的低壓饋電開關(guān)出現(xiàn)掉電事故，聲光點(diǎn)鈴能夠發(fā)出信號提醒值班電工。

（5）煤巷局扇采取雙“三?！惫╇?，雙路電源分別來自地面110kV變電所不同母段上，確保地面任意回路掉電時(shí)局扇能夠正常切換，提高了局扇供電的可靠性。

（6）煤巷局扇采用主備局輪換制度，每月輪換一次主備局，保證局扇熱備狀態(tài)，安裝有上級電源掉電告警指示紅燈，提示局扇司機(jī)主備局帶電情況。

2、安全性應(yīng)用：

（1）建立并完善了各項(xiàng)供電管理制度，細(xì)化了各項(xiàng)供電操作規(guī)程，明確高低壓供電操作要求，要求職工按章操作，杜絕違章指揮、違章作業(yè)現(xiàn)象。

（2）每年春季開展預(yù)防性試驗(yàn)，針對所有供電設(shè)備進(jìn)行專項(xiàng)檢查、試驗(yàn)，及時(shí)更換存在隱患設(shè)備，確保供電系統(tǒng)設(shè)備安全可靠。

（3）規(guī)范系統(tǒng)設(shè)備整定方案，每年由機(jī)電副總工程師牽頭，對礦井上下10kV供電系統(tǒng)繼電保護(hù)方案重新計(jì)算整定校核工作，同時(shí)要求上下級開關(guān)整定拉開級差，杜絕越級跳電。

（4）雷雨季節(jié)每月開展一次礦井大面積應(yīng)急預(yù)案演練，日常每旬開展一次110kV變電所應(yīng)急預(yù)案演練，確保礦井發(fā)生事故時(shí)，職工能夠迅速進(jìn)行事故處理。從2016至現(xiàn)在共發(fā)生兩次大面積跳電，因日常演練得當(dāng)，均造成局扇事故發(fā)生。

3、經(jīng)濟(jì)性應(yīng)用：

（1）1122（1）工作面距離-906m東一南盤區(qū)變電所距離較遠(yuǎn)，采用在-906m東一南盤區(qū)變電所門口施工電纜孔至東翼南盤區(qū)膠帶機(jī)巷，高壓電纜經(jīng)電纜孔至翼南盤區(qū)膠帶機(jī)巷，經(jīng)-965m東一南盤區(qū)軌道大巷至1122（1）運(yùn)輸順槽，縮短952、502高壓電纜共1400米，節(jié)約資金46.9萬元。

（2）綜采工作面回采過程中，使用原10000V高壓電纜代替3300V電纜，安全性能不變，避免了電纜回收和敷設(shè)的安全隱患，減少了電纜回收和敷設(shè)的人工費(fèi)用，提高了電纜利用率，節(jié)省費(fèi)用約20000元。

結(jié)束語

礦井安全供電系統(tǒng)在具體的應(yīng)用中還會存在其他問題，但只要將礦井供電中存在的問題得以解決，才能保證礦業(yè)作業(yè)的安全性。此外，礦業(yè)開采作業(yè)中還要從技術(shù)與管理方面入手，結(jié)合實(shí)際情況采用具有針對性的措施，構(gòu)筑可靠的系統(tǒng)防護(hù)，進(jìn)而提高礦業(yè)作業(yè)安全、保障礦業(yè)開采朝著安全可靠、經(jīng)濟(jì)環(huán)保與高效的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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