摘要：隨著礦井開采深度的增加，掘進(jìn)工作面瓦斯集聚進(jìn)一步加劇，局部通風(fēng)效果的好壞已經(jīng)成為制約高瓦斯礦井深部開采的關(guān)鍵性問(wèn)題之一。文章對(duì)局部通風(fēng)系統(tǒng)提出了“三回路、三風(fēng)機(jī)”的改造方案，該方案從經(jīng)濟(jì)性和安全性出發(fā)，充分利用現(xiàn)場(chǎng)條件，在現(xiàn)有采區(qū)變電所的混裝電路上引入第三路供電電源，提高了局部通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及安全性。

關(guān)鍵詞：高瓦斯礦井；局部通風(fēng)系統(tǒng)；三回路方案；礦井開采；掘進(jìn)工作面 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD712 文章編號(hào)：1009-2374（2015）29-0167-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.083

當(dāng)前，安徽省兩淮礦區(qū)部分礦井開采深度已突破1000米，且多為高瓦斯礦井。眾所周知，隨著礦井開采深度的增加，采掘工作面瓦斯集聚進(jìn)一步加劇，尤其對(duì)于高瓦斯礦井，其危害程度不言而喻。據(jù)安全管理部門統(tǒng)計(jì)，礦井70%以上的瓦斯事故都發(fā)生在采掘工作面，因此高效的局部通風(fēng)系統(tǒng)已成為治理采、掘工作面瓦斯及預(yù)防瓦斯事故的重要保障。所以，針對(duì)高瓦斯礦井，局部通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)效果的好壞已成為制約其向深部，甚至超深開采的關(guān)鍵性問(wèn)題之一。隨著開采技術(shù)水平的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的局部通風(fēng)機(jī)安全技術(shù)要求及三專兩閉鎖技術(shù)已經(jīng)不足以適應(yīng)高瓦斯礦井快速發(fā)展的需要，基于此，結(jié)合礦山安全管理和現(xiàn)有設(shè)施技術(shù)條件，本文擬對(duì)礦井局部通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行“三回路、三風(fēng)機(jī)”方案的改造，在原有的“三專兩閉鎖”技術(shù)要求下，進(jìn)一步提高局部通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，以適應(yīng)高瓦斯礦井超深開采的安全性及可靠性的需要，具體如下：

1 基于“三專兩閉鎖”的局部通風(fēng)系統(tǒng)介紹

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，三專是指“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(qū)的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯突出的巖巷掘進(jìn)工作面正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須配備安裝同等能力的備用局部通風(fēng)機(jī)，并能自動(dòng)切換。正常工作的局部通風(fēng)機(jī)必須采用三專（專用開關(guān)、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(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)供電；備用局部通風(fēng)機(jī)的電源必須取自同時(shí)帶電的另一電源，當(dāng)正常工作的局部通風(fēng)機(jī)故障時(shí)，備用局部通風(fēng)機(jī)能自行啟動(dòng)，保持決定工作正常通風(fēng)”?！皟砷]鎖”則是指掘進(jìn)工作面瓦斯電閉鎖和風(fēng)電閉鎖。其中瓦斯電閉鎖是指當(dāng)掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)，聲光報(bào)警并自動(dòng)切斷工作面迎頭被控設(shè)備電源；風(fēng)電閉鎖是指當(dāng)局部主通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)筒風(fēng)量低于規(guī)定值時(shí)，自動(dòng)切斷掘進(jìn)工作面內(nèi)（除備用風(fēng)機(jī)電源外）的所有設(shè)備電源?；诖?，礦井局部通風(fēng)機(jī)的供電方式主要由以下兩種實(shí)現(xiàn)方式：（1）采區(qū)變電所內(nèi)，設(shè)立專供局部通風(fēng)機(jī)使用的高壓防爆開關(guān)、變壓器、低壓饋電開關(guān)、漏電繼電器和供電電纜；（2）同一采區(qū)內(nèi)相鄰的兩個(gè)掘進(jìn)巷道內(nèi)的局部通風(fēng)機(jī)，可用1條電纜從采區(qū)變電所為其供電，也可以分開供。因此，大多數(shù)礦井掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)系統(tǒng)的“雙回路”采用的是兩路電源，分別引自采區(qū)變電所的兩臺(tái)局扇專用饋電開關(guān)Ⅰ段、Ⅱ段，兩路局部通風(fēng)機(jī)專用電源分別進(jìn)QBZ（F）型雙回路風(fēng)機(jī)的主機(jī)和輔機(jī)的電源側(cè)，中間用自動(dòng)切換開關(guān)連接，形成“一用一備”的局部通風(fēng)機(jī)供電模式。然而隨著礦井開采深度的增加、瓦斯涌出量的增大，局部通風(fēng)機(jī)雙回路的供電方式逐漸暴露出一定的風(fēng)險(xiǎn)，因此，為本文提出礦井局部通風(fēng)系統(tǒng)的“三回路”改造方案提供了客觀

條件。

2 “三回路”方案及原理

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，提出如下方案：

2.1 方案介紹

如圖1所示，局部通風(fēng)機(jī)的原有兩路供電電源保持不變，中間采用自動(dòng)切換開關(guān)相連。另外增加一路輔助電源，也是本文所說(shuō)的第三路供電方案，在當(dāng)前兩路局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)均不能正常工作的情況下，第三路輔助電源投入使用，帶動(dòng)局部通風(fēng)機(jī)投入工作，保證采掘工作面供風(fēng)正常。綜合考慮成本及實(shí)用因素，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，擬從采區(qū)變電所的混裝線路引入第三路輔助電源，兩路局部通風(fēng)機(jī)專用電源分別進(jìn)QBZ（F）型雙回路風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換開關(guān)的主機(jī)和輔助的電源側(cè)，混裝線路進(jìn)入到QBZ-80磁力啟動(dòng)器的電源側(cè)形成“一用兩備”的“三回路”方案。

2.2 控制原理

切換開關(guān)的主、輔機(jī)分別控制主風(fēng)機(jī)及備用風(fēng)機(jī)，QBZ-80型開關(guān)控制第三路備用風(fēng)機(jī)，為了使三路電源能夠在實(shí)現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)切換，從切換開關(guān)的主機(jī)和輔機(jī)側(cè)各取出一只常閉接點(diǎn)引至QBZ-80開關(guān)的啟動(dòng)按鈕1#、2#接點(diǎn)上，切換開關(guān)主機(jī)及輔機(jī)有一方工作時(shí)，自動(dòng)切換開關(guān)所使用的接點(diǎn)產(chǎn)生變化，形成常開，主輔機(jī)主引出線又是串聯(lián)接法，常閉接點(diǎn)形成開路，第三路電源無(wú)電，開關(guān)QBZ120不工作；當(dāng)切換開關(guān)主機(jī)及輔機(jī)均不工作時(shí)，且時(shí)間大于做手動(dòng)切換實(shí)驗(yàn)的檢修時(shí)間，自動(dòng)切換開關(guān)關(guān)聯(lián)的常閉觸點(diǎn)閉合，第三路電源有電，開關(guān)QBZ120工作，第三路局部通風(fēng)系統(tǒng)投入使用，保證了工作面的不間斷供風(fēng)，極大地提高了供風(fēng)的穩(wěn)定性和可

靠性。

2.3 特殊說(shuō)明

2.3.1 在對(duì)局部通風(fēng)機(jī)檢修時(shí)，為防止在做一、二路風(fēng)機(jī)手動(dòng)切換試驗(yàn)時(shí)間間隔內(nèi)第三路備用風(fēng)機(jī)自行啟動(dòng)，需在QBZ80開關(guān)控制線路上加裝一個(gè)時(shí)間繼電器，其設(shè)定的延時(shí)時(shí)間T必須大于做風(fēng)機(jī)切換試驗(yàn)的時(shí)間t1。這樣就保證了在對(duì)通風(fēng)機(jī)檢修時(shí)，第三路通風(fēng)機(jī)誤動(dòng)作而干擾正常的檢修工作。

2.3.2 第三路局部通風(fēng)機(jī)與原有通風(fēng)機(jī)之間的連接件為自制件，一、二路通風(fēng)機(jī)為并聯(lián)連接方式，始終保證一路風(fēng)機(jī)處于正常工作狀態(tài)；一、二路風(fēng)機(jī)與三路風(fēng)機(jī)為串聯(lián)連接方式，并串接一個(gè)常開觸點(diǎn)，只有在一、二路風(fēng)機(jī)都不工作的一定時(shí)間間隔內(nèi)（大于手動(dòng)切換試驗(yàn)時(shí)間t1），常開觸點(diǎn)閉合，第三路風(fēng)機(jī)才能自行啟動(dòng)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合礦山開采實(shí)際，從局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性上對(duì)高瓦斯礦井深部開采過(guò)程中瓦斯治理方案提出了嘗試。通過(guò)對(duì)局部通風(fēng)系統(tǒng)三回路改造提出具體的方案，進(jìn)一步改善了掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，有效地保障了高瓦斯礦井深部開采過(guò)程中掘進(jìn)工作面局部供風(fēng)系統(tǒng)的有效性。此方案不是僅從設(shè)備投入上增加一路局部通風(fēng)系統(tǒng)，而是充分利用井下采區(qū)變電所及采掘工作面局部通風(fēng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，在采區(qū)變電所混裝電路上引出一路電源，實(shí)現(xiàn)“一用兩備”的三回路供電方案。此方案以更小的投入、更經(jīng)濟(jì)的方式實(shí)現(xiàn)了高瓦斯礦井局部通風(fēng)系統(tǒng)三回路控制方案的改造。該方案不需要更多的設(shè)備投入，有利于節(jié)約資源，提高了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了新形勢(shì)下高瓦斯礦井深部開采治理采、掘工作面瓦斯的需要，有效地保障了礦井安全生產(chǎn)的需要。

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作者簡(jiǎn)介：儲(chǔ)誠(chéng)贊（1983-），男，安徽岳西人，安徽省煤炭科學(xué)研究院安全評(píng)價(jià)中心助理研究員，碩士，研究方向：礦山安全評(píng)價(jià)、機(jī)電運(yùn)輸專項(xiàng)評(píng)價(jià)。

（責(zé)任編輯：王 波）endprint