礦井安全供電可靠性分析研究與應用

孫創

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

關鍵詞：礦井安全;可靠性;分析研究

礦井下的供電系統是礦井安全生產的前提，是保障井下采煤、掘進、運輸、排水和通風等設備正常運轉基石。近年來，隨著科技的不斷發展，煤礦開采機械化程度不斷提高，礦井供電的安全可靠性便成為與煤礦的安全生產有著緊密的聯系，只有保證礦井供電的安全可靠性才能更好實現煤礦的安全生產，從而減少事故的發生，減少企業的損失，使煤礦企業得到更好發展。根據《煤礦安全規程》中441和442條規定，井上需要采取兩回路的電源供電運行方式，同時還要把兩回路電源供電運行方式這一技術延伸到井下?采區配電所中，從而保證供電系統的安全可靠運行。另外，還要求向局部通風機供電的井下配電所采用分列運行的工作方式以確保證井下通風系統的安全可靠運行。通過規定供電系統的運行方式來提高井下供電系統的安全可靠性，提高預防突發事故的能力，減少事故的發生，保證煤礦生產的順利進行。

一、系統現狀：

朱集東煤礦工業場地設有一座110kV變電所，其兩回路110kV電源分別取自丁集220kV區域變電所和古溝220kV區域變電所，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荷。所內共裝有9個間隔110kV GIS開關設備，2臺SSZ10-40000/110 /35/10.5kV變壓器，61臺10kV KYN-28A開關柜，變電所除主變外采用全室內布置方式。

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

二、安全供電可靠性分析：

礦井供電系統安全可靠性直接關系著礦井的安全生產和職工的人身安全。如何提高礦井供電系統的安全可靠性，是煤礦發展過程中的重要課題，也是煤礦近期急需解決的一大難題。我礦供電系統存在網絡結構復雜，電壓等級較多，運行方式多樣，供配電設施趨于老化等問題。急需優化供電系統結構，合理調整運行方式，提高裝備技術水平，全面提高礦井供電系統的安全可靠性。主要存在問題有：

1、建礦時間已有十年，部分設備開始老化，系統容易出現故障;

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、個別人員責任心不強，不能很好的服務生產。

三、改造方案：

1、可靠性應用：

（1）地面110kV變電所更改為大分列運行方式，任何一路進線發生跳電，礦井仍能保證抽風系統、提升系統、抽采系統、壓風系統及井下局部通風機有一路電源。

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

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

（4）井下變電所控制局扇的低壓饋電開關增加掉電提示，利用聲光點鈴信號，當控局扇的低壓饋電開關出現掉電事故，聲光點鈴能夠發出信號提醒值班電工。

（5）煤巷局扇采取雙“三專”供電，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，安裝有上級電源掉電告警指示紅燈，提示局扇司機主備局帶電情況。

2、安全性應用：

（1）建立并完善了各項供電管理制度，細化了各項供電操作規程，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、違章作業現象。

（2）每年春季開展預防性試驗，針對所有供電設備進行專項檢查、試驗，及時更換存在隱患設備，確保供電系統設備安全可靠。

（3）規范系統設備整定方案，每年由機電副總工程師牽頭，對礦井上下10kV供電系統繼電保護方案重新計算整定校核工作，同時要求上下級開關整定拉開級差，杜絕越級跳電。

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

3、經濟性應用：

（1）1122（1）工作面距離-906m東一南盤區變電所距離較遠，采用在-906m東一南盤區變電所門口施工電纜孔至東翼南盤區膠帶機巷，高壓電纜經電纜孔至翼南盤區膠帶機巷，經-965m東一南盤區軌道大巷至1122（1）運輸順槽，縮短952、502高壓電纜共1400米，節約資金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的安全隱患，減少了電纜回收和敷設的人工費用，提高了電纜利用率，節省費用約20000元。

結束語

礦井安全供電系統在具體的應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，才能保證礦業作業的安全性。此外，礦業開采作業中還要從技術與管理方面入手，結合實際情況采用具有針對性的措施，構筑可靠的系統防護，進而提高礦業作業安全、保障礦業開采朝著安全可靠、經濟環保與高效的方向發展。

參考文獻

[1]? 宋新社.淺析礦井中的供電安全問題[J].中小企業?管理與科技（上旬刊），2012，（08）：155-156.

[2]? 宋晉文.礦井供電安全問題探討[J].技術與市?場，2014，（3）：50-5 1 .