煤礦井下供電系統(tǒng)的存在問題與解決對策

孫德寧 劉汝平

新礦集團(tuán)內(nèi)蒙能源長城五號礦業(yè)有限公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 016299

由于煤礦井下供電系統(tǒng)復(fù)雜，且井下供電系統(tǒng)的運行環(huán)境較為惡劣，容易受到線路倒桿、電氣設(shè)備運行故障、設(shè)備調(diào)試不足以及運行維護(hù)不當(dāng)?shù)葐栴}的影響，從而引發(fā)供電安全事故。不僅影響開采設(shè)備和照明等用電裝置的正常運行，而且容易對電氣設(shè)備造成破壞，縮短其使用壽命，增加其故障概率和維修費用。而且容易造成嚴(yán)重的人員傷亡事故，以及巨大的經(jīng)濟損失。因此，有必要采取措施防止煤礦井下供電系統(tǒng)跳閘，加強對跨越式跳閘原因的分析，并在跳閘發(fā)生時快速反應(yīng)和處理，確保穩(wěn)定[1]。

1 煤礦井下供電系統(tǒng)項前存在的安全隱患

1.1 防爆電器防爆性能不合格

對于當(dāng)前我國煤礦井下所應(yīng)用的設(shè)備而言，通常都是防爆外殼，內(nèi)部更是涵蓋著多種形式的保護(hù)裝置，能夠很好的控制好企業(yè)生產(chǎn)中安全事故的出現(xiàn)。但是，有些煤礦企業(yè)沒有對電器的防爆性能提出更高的標(biāo)準(zhǔn)，像一些資金不充足的企業(yè)，為了能夠減少電器成本投入，往往采用了不合理的開關(guān)設(shè)備，不利于井下供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，并且還會極大的引發(fā)火災(zāi)等安全問題。除此之外，在部分煤礦企業(yè)安裝防爆電器過程中，身為相關(guān)的安裝工作人員，也沒有遵循行業(yè)操作標(biāo)準(zhǔn)開展安裝，在降低電氣防爆性能的基礎(chǔ)上，后期也沒有對電器實施全面的檢修維護(hù)，以至于失爆設(shè)備存在于井下的同時，對煤礦井下供電系統(tǒng)的運行過程構(gòu)成了巨大的威脅[2]。

1.2 瞬間失壓問題

在煤礦井下的供電系統(tǒng)中，通常采取給高低壓開關(guān)進(jìn)行失壓脫扣器設(shè)置的措施來提高供電系統(tǒng)的安全性和準(zhǔn)確性，當(dāng)設(shè)置了失壓脫扣器時，一旦此處的電壓超過額定電壓的85%就會發(fā)生吸合，并且在電壓高于額定電壓的65%時保持吸合的狀態(tài)，只有當(dāng)此處的電壓下降至額定電壓的35%時才會斷開，這就導(dǎo)致當(dāng)此處的電壓為額定電壓的35%-65%時，失壓脫扣器處于不可靠的運行狀態(tài)，使得其不能對延時動作控制回路進(jìn)行調(diào)整，所以當(dāng)此處的電壓處于整個不可靠的范圍之內(nèi)時，一旦此時線路出現(xiàn)短路故障，相應(yīng)的過電流保護(hù)等系統(tǒng)就無法正常發(fā)生動作，這樣就會引起供電系統(tǒng)出現(xiàn)越級跳閘的故障。

1.3 掘進(jìn)工作面供電系統(tǒng)存在的問題

從煤礦井下掘進(jìn)工作面供電系統(tǒng)下來看[3]，經(jīng)常出現(xiàn)的問題就是不徹底斷電的現(xiàn)象，簡單而言，就是工作人員將掘進(jìn)機組的電源實施了切斷處理，但是像掘進(jìn)巷道內(nèi)部的其他低壓電源，工作人員并沒有進(jìn)行切斷操作，像企業(yè)內(nèi)部的排水泵等，不具備安全特點的電氣設(shè)備，當(dāng)掘進(jìn)工作面供電電壓等級不一致時，就會引發(fā)不徹底斷電的問題。

2 煤礦井下供電系統(tǒng)的改進(jìn)措施

2.1 加強供電管理

對井下供電系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查和清理，對不合理的供電問題進(jìn)行排除，并且采用通風(fēng)機和動力分段供電的方式來確保供電線路的合理有序。此外，在供電系統(tǒng)的日常運行管理中，加強對重點內(nèi)容的日常巡視和檢查。

2.2 科學(xué)合理進(jìn)行供電系統(tǒng)設(shè)計

在目前煤礦井下供電系統(tǒng)的優(yōu)化過程中，為能夠使其得到滿意的效果，首先需要注意的一點就是應(yīng)當(dāng)對供電系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，具體而言需要從以下幾個方面入手。首先，科學(xué)合理地進(jìn)行頂層設(shè)計。在對井下供電系統(tǒng)進(jìn)行初始設(shè)計過程中，對于開拓面、掘進(jìn)面以及采煤工作面安裝，均需要統(tǒng)一進(jìn)行考慮，這樣才能夠使供電設(shè)計更加具有系統(tǒng)性及整體性，使電纜敷設(shè)以及電纜二次回收都能夠得以有效減少，降低供電系統(tǒng)的成本。在對掘進(jìn)工作面進(jìn)行設(shè)計過程中，便需要依據(jù)采煤工作面所使用電纜實行設(shè)計，確保設(shè)計及安裝均能夠一次性成功，從而使供電系統(tǒng)設(shè)計可以得到滿意的效果，實現(xiàn)其更好發(fā)展。其次，在對供電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)注意符合實際生產(chǎn)規(guī)劃，對于沿線未開口巷道，需要依據(jù)礦井銜接計劃對供電接口進(jìn)行提前預(yù)留，從而保證掘開巷道開口的供電設(shè)計可以依據(jù)相關(guān)規(guī)劃開展施工及安裝，從而使供電系統(tǒng)多次倒裝得以減少，使供電系統(tǒng)設(shè)計更加具有科學(xué)性及合理性。

2.3 科學(xué)整定供電系統(tǒng)各級開關(guān)的保護(hù)整定值

首先需要對地面高壓開關(guān)和井下高壓隔爆真空開關(guān)相關(guān)參數(shù)的匹配問題，然后優(yōu)化煤礦井下與地面的供電配合方案，并且重新調(diào)整并適當(dāng)放大接地快速斷開保護(hù)的設(shè)置，然后在確保設(shè)備正常運行的前提下，可以對進(jìn)入井電路的電纜進(jìn)行逐步保護(hù)。適當(dāng)降低井下快速斷裂保護(hù)值可有效防止地下盲區(qū)問題，有效防止非處理跳閘問題。

2.4 穩(wěn)定供電系統(tǒng)，加強設(shè)備防爆檢查

為了確保煤礦井下供電系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，鑒于設(shè)計環(huán)節(jié)當(dāng)中，煤礦企業(yè)就必須要求相關(guān)設(shè)計工作人員，嚴(yán)格遵循行業(yè)操作標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，也能夠加強對變壓器富余容量方面的重視，綜合其他管理部門人員的作用，秉持精細(xì)化的原則，做到對變壓器現(xiàn)場各個方面深入的監(jiān)管，一旦發(fā)現(xiàn)變壓器出現(xiàn)超負(fù)荷的運行情況，那么就必須第一時間進(jìn)行制止。除此之外，當(dāng)前我國一些地區(qū)新建設(shè)完成的煤礦井下部分，地區(qū)的相關(guān)部門應(yīng)該綜合力量，共同對煤礦井下實施妥善的監(jiān)督與管理，促使井下雙回路供電。

3 結(jié)語

在目前煤礦井下作業(yè)過程中，供電系統(tǒng)屬于十分重要的一種系統(tǒng)，對于井下作業(yè)的有效開展會產(chǎn)生直接影響，因而需要保證井下供電系統(tǒng)的有效運行，而井下供電系統(tǒng)的優(yōu)化是保障系統(tǒng)有效運行的基礎(chǔ)與重要保障?；诖耍鳛榫鹿╇娤到y(tǒng)管理人員，應(yīng)當(dāng)對井下供電系統(tǒng)優(yōu)化加強認(rèn)識，從各個方面入手真正實現(xiàn)供電系統(tǒng)的優(yōu)化，確保供電系統(tǒng)的更有效運行，使井下作業(yè)中的供電需求得到更好滿足，實現(xiàn)更理想的煤礦井下作業(yè)。