立井應急提升安全技術研究

李洪志

煤礦井下作業(yè)人員較多，對于立井提升的礦井，人員入井、升井的主要通道為副立井，雖然在副立井設有梯子間，但當出現(xiàn)整個礦井停電事故時，井下工作人員很難從梯子間撤離，礦井停電嚴重威脅礦工的生命安全，容易帶來次生事故，因此為落實“人民至上，生命至上”的安全理念，進一步保障煤礦應急提升能力，立井應急提升系統(tǒng)的安全可靠性保障勢在必行。

• 項目概述

煤礦機電提升運輸系統(tǒng)的安全可靠運行是保障整個礦井安全生產(chǎn)的關鍵，其中立井提升系統(tǒng)的安全可靠運行事關人員生命安全，尤為突出重要，目前是國內(nèi)外學術界和工程界關注的研究焦點。目前國內(nèi)外立井應急提升系統(tǒng)安全保障方面，多以高投入、低回報的代價保證安全生產(chǎn)，該項目的研究與應用，能夠有效保證礦井精準分析、精確治理，以實現(xiàn)低投入、高回報的經(jīng)濟效益。

當整個礦井停電事故時，井下工作人員很難從梯子間撤離，礦井停電嚴重威脅礦工的生命安全。為此通過認真分析提升機運行工況、運行時間等，研究各種方案（其中幾種方案包括：1、建設自備電廠;2、供電網(wǎng)絡中獨立于主供電源和備用電源的專用饋電線路;3、發(fā)電機組;4、靜態(tài)儲能裝置。）經(jīng)過認真對比論證后，本著“安全可靠、技術可行、經(jīng)濟合理”的原則，最終確定選用柴油發(fā)電機組作為應急電源，保障提升系統(tǒng)安全可靠運行，高電壓等級、大容量的柴油發(fā)電機組在船舶、金屬礦業(yè)等行業(yè)有廣泛的使用，機組現(xiàn)場運行性能穩(wěn)定，其具有過載能力強、起動迅速、良好的調(diào)壓性能、操作維護簡單、方便等優(yōu)點，配備了超速、欠速、油壓低、水溫高、油溫高、過電壓、欠電壓、過電流、過載、過頻、欠頻、缺相等功能。

• 立井應急提升技術

（一）大容量柴油發(fā)電機組供電技術

通過設備制造廠及設備使用現(xiàn)場調(diào)研，采用高電壓等級、大容量柴油發(fā)電機組在船舶、金屬礦業(yè)等行業(yè)有廣泛的使用。機組現(xiàn)場運行性能穩(wěn)定，為本設計采用大容量柴油發(fā)電機組提供了技術保證。

（二）發(fā)電容量計算技術

通過穩(wěn)定負荷、尖峰負荷、發(fā)電機母線允許壓降計算發(fā)電機容量，再確定發(fā)電所需的最大容量。

（三）逆功率吸收裝置技術

當提升機電動機由電動機狀態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)電機狀態(tài)時，提升機將向發(fā)電機組回饋電能，通過計算吸收容量，配置逆功率控制器、逆功率吸收電阻器等，當逆功率控制器檢測到副井提升機向電網(wǎng)回饋電能時，將起動逆功率吸收裝置，來消耗提升機電機發(fā)出的電能。

三、 結(jié)論

根據(jù)以上數(shù)據(jù)及分析論證，通過計算柴油發(fā)電機組容量及逆功率吸收裝置容量，采用柴油發(fā)電機組應急情況下為副立井提升供電能夠達到預期的效果，提升系統(tǒng)滿足安全生產(chǎn)需要。應急情況下，能實現(xiàn)二十分鐘內(nèi)恢復提升系統(tǒng)電源。柴油發(fā)電機輸出1.5倍的過載電流，可持續(xù)運行30s;柴油發(fā)電機輸出1.1倍的過載，可持續(xù)運行1小時。

對于提高機電提升系統(tǒng)安全性，保障能源的長久開發(fā)均起到積極的推廣作用。研究成果首先對本礦井的深井立井提升系統(tǒng)應急斷電情況下安全運行提供理論指導和依據(jù)，同時可在全國其他類似條件的深井開采中進行推廣。