淺談局部通風機供電系統的改進

摘 要：煤礦井下掘進工作面瓦斯容易積聚，有效保證掘進工作面供風是礦井安全的重中之重。局部通風機供電方式不合理是造成局部通風機停機率高的主要原因之一，為了最大限度地減少掘進工作面無計劃停電停風，避免出現突發性的停電停風造成瓦斯事故，需要提高煤礦井下尤其高瓦斯礦井局部通風機的供電質量，現從原有的“三專兩閉鎖”到“雙風機雙電源自動切換”再到專用電源直接從地面變電站供給的基礎上進行了“四風機、三電源、雙風筒、一專人”的改進，可以大大提高礦井局部通風機的供電可靠性，為安全生產創造有利條件。

關鍵詞：局部通風機 供電方式 雙風機雙電源 電源改進

中圖分類號：TD635 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0123-01

《煤礦安全規程》第一百二十八條（三）規定：“高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井、低瓦斯礦井中高瓦斯區的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進工作面正常工作的局部通風機必須配備安裝同等能力的備用局部通風機，并能自動切換。正常工作的局部通風機必須采用三專（專用開關、專用電纜、專用變壓器）供電，專用變壓器最多可向4套不同掘進工作面的局部通風機供電；備用局部通風機電源必須取自同時帶電的另一電源，當正常工作的局部通風機故障時，備用局部通風機能自動啟動，保持掘進工作面正常通風nc325vDNUa6EOTWtvRyr3g==”。

《煤礦井下供電設計規范》第2.0.6項（3）規定：煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井、瓦斯噴出區域、掘進工作面的局部通風機應采用雙電源供電。其中，主供電源應采用“三?！惫╇?，備供電源允許引自其他動力變壓器的低壓母線段。但其供電回路應采用裝有選擇性漏電保護的專用開關和專用線路供電。

以上規定實施后，確實加強了局部通風機供電系統的可靠性，改變了以往由于局扇只用一趟電源、一臺開關控制，如果局部通風機本身故障或局部通風機控制開關故障，就會引起的局部通風機停電停風及瓦斯超限事故的發生。但是，由于礦井井下環境惡劣、陰冷潮濕等因素影響，局部通風機本身故障、局部通風機控制開關故障、專用線路故障等都能引起了掘進工作面停風，進而導致瓦斯積存、瓦斯爆炸爆炸事故的發生。所以，因局部通風機無計劃停電停風而使得瓦斯超限事故仍然屢屢發生。

1 雙風機雙電源自動切換技術的引用

如何消除不利因素影響，實現采掘工作面的連續供風？因此，提出了局部通風機雙風機雙電源自動切換技術。即在每個掘進工作面配備兩套風機，一套使用，一套備用；每套風機都有自己獨立的電源、開關、供電線路（一般備用風機電源采用生產設備使用的動力電源），每套風機都有自己的風電閉鎖裝置，同時又能與瓦斯電閉鎖，兩套風機之間安裝自動切換裝置，這樣當主運行風機因故障停電時，自動切換到備用風機，兩臺局扇互為備用，杜絕停風事故，實現采掘工作面的連續供風。如圖1。

其運行方式為：正常情況下，主局部通風機運行，副局部通風機處于熱備用，一旦主局部通風機有故障停止運轉時，能自動切換到副局部通風機，同時斷開掘進工作面的工作電源。主、副局部通風機的自動切換是通過在主、副局部通風機的控制開關中加裝的一套雙風機雙電源自動切換裝置實現的，對雙風機雙電源自動切換裝置要求是：當主局部通風機系統出現故障時，能自動啟動副局部通風機，當副局部通風機需倒回到主局部通風機運行時，須手動操作。副局部通風機運行期間，要能夠便于檢修主局部通風機系統設備。

這種方案的實施，解決了由于局部通風機本身故障，控制開關故障和專用線路故障造成的掘進工作面停風導致的瓦斯超限現象，基本上保證了掘進工作面通風的連續性。但是，采掘工作面電源和專用變壓器的電源均取自中央變電所，如果中央變電所因工作面設備故障越級跳閘而失電，這時主、副局部通風機就都不能運轉，就會導致瓦斯超限事故的發生。

2 局扇專供電源的改進

為了進一步提高掘進工作面局部通風機供電的可靠性，最大限度地減少掘進工作面無計劃停風現象，需要對高瓦斯礦井的井下采掘工作面局部通風機“三?！惫╇妼嵤┓桨缸鲞M一步的改進。如我公司在左權縣的兩座高瓦斯礦井都在地面建成了35 kV變電站，由10 kV母線的Ⅰ段和Ⅱ段分別引出一條專線到井下采區變電所，作為井下局部通風機的專供電源線路。這樣很好的保證了主供電源的可靠性，即使工作面設備故障產生越級跳閘使得中央變電所失電，也不會引起局扇電源斷電。另外，為了進一步保證供電線路的可靠性，主、備通風機全部采用“三?！惫╇?，備用局部通風機也與生產電源獨立分開，這樣不會因生產線路停電而導致備用通風機無法正常運轉。具體見圖2。

此供電方式雖然減少了由于掘進工作面電氣設備故障而引起的局部通風機停電停風及瓦斯超限事故發生的次數。但是，由于局部通風機本身故障造成的掘進工作面長時間停風，或是局部通風機控制開關故障、風筒破損等造成采掘工作面不能正常通風的現象還是不可避免。

3 “四風機、三電源、雙風筒、一專人”的引進

針對上述情況，為了進一步消除安全隱患，提高供電系統的可靠性，避免因風機專線雙回路停電造成局扇停風，減少因工作面施工意外損壞風筒導致的工作面停風現象的發生。我公司某礦以150103運輸順槽、回風順槽為試點，在工作面新增兩臺風機、1套風筒和一臺風機開關，并配有專人看管。具體見圖3。

具體方式：由采區變電所兩趟風機專線為工作面兩臺風機提供主供電源、工作面動力變壓器提供風機備用電源，主、副風機通過雙風機雙電源切換開關進行切換，正常情況主局部通風機正常運行，備用局部通風機備用，當主風機開關或者風機本事故障時可自動切換到備用風機。另外，當一處風筒破損時，另外一趟風筒可繼續向工作面供風，通過新增風筒、風機、開關等形成井下“四風機、三電源、雙風筒、一專人”系統，從而增加掘進工作面通風可靠性，為工作面正常通風提供了可靠的保障。目前，這種“四風機、三電源、雙風筒、一專人”的供電方式在我公司高瓦斯礦井中已推廣使用，改進后至今沒有發生過因生產線路故障而影響到局部通風機的運行。

4 結語

隨著煤礦建設的集約化、高效化、智能化，必然要求礦井生產的安全保障體系更加安全可靠，對于局部通風機供電系統而言，通過不斷的優化改造，可以逐步降低無計劃停電停風事故發生的概率。

參考文獻

[1]國家安全生產監督管理總局國家煤礦安全監察局.煤礦安全規程[M].北京：煤炭工業出版社，2011.

[2]顧永輝，范廷瓚.煤礦電工手冊[M].北京：煤炭工業出版社，1999.