關于煤礦井下供電安全問題的探討

摘 要：我國煤炭資源儲量較為豐富，多采用地下開采的方式，開采環境較差，礦井不僅幽暗潮濕，而且沒有自然光，這就需要保證井下作業的安全，針對井下供電的基本要求來對井下供電方案進行布設，并采取切實可行的措施有效的提高井下供電的安全可靠性。

關鍵詞：煤礦；井下供電安全；基本要求；方案；技術措施

近年來，煤礦生產安全越來越被大家所關注，特別是井下供電安全更是煤礦安全生產的重要保障。井下開采空間十分有限，這也對供電安全提出了更高的要求。煤炭資源井下開采過程中，需要保證供電系統的正常運行，合理分配井下供電系統的負荷，解決諧波污染及設備配套問題，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，保證井下供電系統運行的可靠性，為井下開采作業的安全性、經濟性提供重要的保障。

1 煤礦井下供電的基本要求

1.1 供電的可靠性

煤礦生產過程中對供電可靠性具有較高的要求，供電系統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，而且還會導致設備損壞及人員傷亡事故，嚴重時會導致整個礦井被毀壞。因此在煤礦企業礦井中，需要使用兩回路電源線路，這樣即使一回路出現問題斷電，另一個回路則能夠做為替補，保證井下生產過程中供電的持續性和可靠性。

1.2 供電的安全性

電能自身的特性決定了其在使用過程中一旦發生故障，容易導致人身觸電及火災事故，而且礦井處于地下，受制于環境的局限性，影響用電安全的因素更多，這也導致一旦電能使用過程中出現問題，所帶來的損失及傷亡會高于地面上的幾倍之多，嚴重時還會導致瓦斯及煤塵爆炸事故發生。因此井下供電安全至關重要，在井下供電方案設計過程中，需要嚴格遵照煤礦井下安全規程。

1.3 保證供電質量達標

井下供電質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，以此來有效的提高供電的質量，這是確保井下電氣設備正常運行的關鍵所在，否則會對電氣設備的運行穩定性和安全性帶來較大的影響，甚至導致供電設備發生不同程度的損害。

1.4 保證具有足夠的供電能力及具有較好的經濟性

煤礦企業供電系統不僅需要為煤礦提供所需要的電量，同時還要保證礦井內各電氣設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。同時井下供電系統還要做到結構簡單，操作便利，這樣建設及維護成本都會有所降低，有效的提高供電的經濟性。

2 優化布設井下供電方案

煤礦井下供電系統，需要向采區作業面、通風系統及給排水系統提供充足、穩定的電能供應。對于供應給井下采區作業面的電源，需要經過地面變電所的升壓隔離裝置向作業面供電，升壓隔離裝置需要設置兩臺，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區內的各種設備提供安全可靠的電能供應。對于井下通風系統和給排水系統，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時，需要優化按照機電設備功率容量380V、660V、6.3kV進行布設，同時照明設備、信號設備和煤電站電氣設備均按照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，需要設置完善的漏電保護，利用低壓漏電保護器饋電開關來對漏電進行保護，有效的減少漏電事故的發生。

井下供電線路布設時，需要嚴格按照具體規范的要求進行接地極及接地網的設置，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，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運行的安全。

3 提高煤礦井下供電安全可靠性的技術措施

3.1 提高井下供電可靠性

為了能夠有效的保證井下供電系統的可靠性，需要采取兩回路電源的供電方式，而且井下排水系統、提升系統和通風系統需要從井下變電所內采用兩路進行供電，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，這樣一旦電源出現故障，則能夠自動切換到備用電源，保證正常的電能供應，提高井下作業的安全性和可靠性。

井下供電兩回路電源需要單獨進行設置，避免與其他電路共用一個電源，特別是一些大型煤礦，還需要配備柴油發電機作為備用回路電源，以此來保證井下供電的安全。

3.2 合理優化布設提高供電安全

由于煤礦井下作業環境較為惡劣，這就導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進行布設，具體布設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的運行維護力度，有效的提高井下供電系統運行的安全。

3.3 完善繼電保護設備系統

定制科學合理的井下供電繼電保護方案，改進繼電保護系統裝置，降低供電系統故障，提高發生事故狀態下動作的速動性、可靠性和選擇性。對井下的動力變壓器和高壓電動機等設備均按照要求設置過負荷、短路、欠壓釋放等保護設施。根據井下作業的用電負荷類型、分布位置、保護等級和使用頻率等，針對地下的供電系統繼電保護方案進行優化設計，采用先進的設備和技術提高供電系統的安全性，確保井下供電的安全可靠性。

3.4 加大井下供電設施檢修維護力度

要根據井下所使用的電氣設備功率容量和性能來確定供電設備的功率，應該對供電設備及時的改裝和升級，以滿足井下電力的需求。井下供電設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，發現井下防爆電氣設備存在一定的危險性時，必須要對其進行更換處理，嚴格禁止在作業區繼續使用。

3.5 引入電氣設備狀態在線監測系統

為了提高井下供電設備運行的安全，需要設置在線監測系統，并對供電設備進行全程動態監視，根據監測到的數據對電氣設備運行情況進行深入的分析，及時判斷出運行過程中存在的安全隱患，提高供電的安全性。

4 結束語

煤礦井下作業危險性較高，這也使供電安全成為廣泛關注的重要問題，一旦礦井中供電出現問題，則會導致重、特大事故發生，不僅會對煤礦企業帶來嚴重的經濟損失，還會發生人員傷亡事故，在社會造成較大的影響。因此需要提高井下供電的安全，確保供電系統運行可靠性的提高，從而保證井下生產作業的順利進行。

參考文獻

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