朱大根

(大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司虎龍溝煤業(yè)公司)

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掘進(jìn)工作面風(fēng)機(jī)供電模式改進(jìn)及應(yīng)用

朱大根

(大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司虎龍溝煤業(yè)公司)

摘要風(fēng)機(jī)傳統(tǒng)的“三?！彪娫垂╇娔Ｊ皆谑褂眠^程中引發(fā)一系列問題，給礦井正常生產(chǎn)造成了嚴(yán)重影響。為保證掘進(jìn)工作面風(fēng)機(jī)平穩(wěn)正常運(yùn)行，結(jié)合某礦風(fēng)機(jī)運(yùn)行實(shí)際情況，分析了風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中存在的問題，據(jù)此提出了雙“三?！惫╇娔Ｊ降母倪M(jìn)方法，并投入使用，1 a來未出現(xiàn)意外停機(jī)等問題，保證了掘進(jìn)工作面的正常施工，安全效益顯著。

關(guān)鍵詞風(fēng)機(jī)雙“三?！彪娫垂╇娔Ｊ?/p>

當(dāng)前國(guó)內(nèi)很多礦井掘進(jìn)工作面風(fēng)機(jī)使用傳統(tǒng)的“三?！彪娫?，不僅效率低下，而且停機(jī)等問題頻出，而一些風(fēng)機(jī)采用雙“三?！彪娫垂╇娔Ｊ胶?，大大避免了以上類似問題的發(fā)生[1-4]。本文結(jié)合某礦風(fēng)機(jī)運(yùn)行實(shí)際情況，改進(jìn)供電模式，即采用雙“三專”電源供電模式，以期風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證掘進(jìn)工作面的正常生產(chǎn)。

1礦井概況

某礦于1918年建成并投產(chǎn)，有近100 a的開采史，期間經(jīng)過若干次擴(kuò)建，最終核定設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為2.1 Mt/a，屬于高瓦斯礦井。礦井瓦斯及CO2涌出情況見表1。

表1礦井瓦斯及CO2相對(duì)涌出量和絕對(duì)涌出量

m3/min

根據(jù)掘進(jìn)工作面資料及通風(fēng)情況，在現(xiàn)有供電模式和規(guī)章制度下，該礦掘進(jìn)工作面在風(fēng)機(jī)供電、控制以及瓦斯排放方面基本上能滿足生產(chǎn)的正常需要，瓦斯等氣體的安全管理得到一定的保障。但由于風(fēng)機(jī)電源供電模式的落后以及日常操作管理存在一些問題，嚴(yán)重影響了掘進(jìn)工作面的正常推進(jìn)。

2原供電模式存在的問題

(1)引發(fā)主風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。掘進(jìn)工作面主風(fēng)機(jī)采用“三?！彪娫垂╇娔Ｊ剑叭龑！奔磳Ｓ米儔浩鳌Ｓ瞄_關(guān)、專用線路，而備用風(fēng)機(jī)采用的供電模式為動(dòng)力電源供電。在該礦井下14#層307盤區(qū)5712巷機(jī)窩施工中，不管采取何種風(fēng)機(jī)供電模式，都必須保證主風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，但在實(shí)際生產(chǎn)中，采用傳統(tǒng)的“三?！彪娫垂╇娔Ｊ剑霈F(xiàn)主風(fēng)機(jī)一度停止運(yùn)轉(zhuǎn)的危險(xiǎn)情況，雖未發(fā)生安全事故，但據(jù)瓦斯監(jiān)測(cè)資料可知，瓦斯的濃度已然較高，極易造成瓦斯爆炸事故。經(jīng)分析，主風(fēng)機(jī)的停止運(yùn)行主要是由電力設(shè)備有失保養(yǎng)和維護(hù)不善造成的。

(2)備用風(fēng)機(jī)久未保養(yǎng)，不能滿足正常通風(fēng)要求。根據(jù)安全管理有關(guān)規(guī)定，在正常的生產(chǎn)過程中，備用風(fēng)機(jī)不可以投入使用，只有在主風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，才能采取通過切換開關(guān)啟動(dòng)備用風(fēng)機(jī)的應(yīng)急措施，但這也增加了工作面正常工作時(shí)的用電負(fù)荷，影響了掘進(jìn)工作面的正常用電情況。由于備用風(fēng)機(jī)的供電不具有獨(dú)立性且存在較高的不穩(wěn)定性，因而極易導(dǎo)致動(dòng)力電源出現(xiàn)問題，從而造成瓦斯聚集。由于備用風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期處于未投用狀態(tài)，再加上長(zhǎng)時(shí)間的不保養(yǎng)和維護(hù)，因此，備用風(fēng)機(jī)能否正常工作和滿足正常的通風(fēng)要求有待于鑒定。掘進(jìn)工作面實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)出現(xiàn)主風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)而采用應(yīng)急備用風(fēng)機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)瓦斯?jié)舛炔粩嗌仙科湓蚴莻溆蔑L(fēng)機(jī)久未保養(yǎng)，存在質(zhì)量問題。

(3)“三專”檢修和維護(hù)工作開展困難。在掘進(jìn)工作面實(shí)際生產(chǎn)中，由于使用的“三專”電源供電模式為風(fēng)電和瓦電閉鎖，且存在較為復(fù)雜的自動(dòng)切換裝置，因此，實(shí)際維護(hù)和保養(yǎng)工作的開展面臨一定的困難，若出現(xiàn)故障問題，其檢修和維修工作則更加難以開展。

3供電模式改進(jìn)原則

(1)改進(jìn)的供電模式應(yīng)滿足主、副風(fēng)機(jī)交替使用的要求，替換原先備用風(fēng)機(jī)的動(dòng)力電源，實(shí)現(xiàn)主、副風(fēng)機(jī)均具有各自獨(dú)立的“三專”電源，以避免互相影響，也可通過交替使用雙“三?！彪娫?，從而真正實(shí)現(xiàn)工作面不間斷通風(fēng)。

(2)改造后的風(fēng)機(jī)供電模式應(yīng)保證副風(fēng)機(jī)電源是獨(dú)立的、穩(wěn)定的，在遇到主風(fēng)機(jī)的供電線路出現(xiàn)問題情況下，避免副風(fēng)機(jī)的供電線路受到影響，更不能對(duì)工作面正常工作時(shí)的用電負(fù)荷造成影響。

(3)主、副風(fēng)機(jī)均采用改造后的風(fēng)機(jī)供電模式，以便于主、副風(fēng)機(jī)的檢修與維護(hù)，具體為主、副風(fēng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，定期切換運(yùn)行，可提高電氣設(shè)備的可靠性。

4供電模式改進(jìn)與使用

結(jié)合掘進(jìn)工作面?zhèn)鹘y(tǒng)的風(fēng)機(jī)“三專”供電模式在生產(chǎn)中存在的問題及供電模式改進(jìn)原則，對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行了雙“三?！惫╇娔Ｊ礁倪M(jìn)。

在每個(gè)采區(qū)變電所均另外安設(shè)一套“三?！彪娫矗苍O(shè)在高壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)另一側(cè)，與原“三?！彪娫葱纬刹⒘?，互為備用。這樣風(fēng)機(jī)的供電由原來的單“三?！彪娫垂╇娔Ｊ阶?yōu)殡p“三專”電源供電模式。而這一新安設(shè)的“三?！彪娫磩t主要為掘進(jìn)面的備用風(fēng)機(jī)進(jìn)行供電，真正實(shí)現(xiàn)了雙風(fēng)機(jī)雙“三?！彪娫垂╇娔Ｊ絒5-6]。為便于進(jìn)行變電所中電源及風(fēng)機(jī)等的檢修工作，可另設(shè)一高壓聯(lián)絡(luò)開關(guān)，具體見圖1。

圖1　雙“三?！彪娫垂╇娔Ｊ?/p>

主風(fēng)機(jī)與備用風(fēng)機(jī)均有一套“三專”電源供電，兩者互相獨(dú)立，互不干擾。若主風(fēng)機(jī)正常工作，備用風(fēng)機(jī)既可在帶電狀態(tài)以作備用，又可接受各種檢修和試驗(yàn)。同理，備用風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，主風(fēng)機(jī)也作上述使用。掘進(jìn)工作面風(fēng)機(jī)2套“三?！彪娫床捎梅侄螜z修方式，實(shí)踐證明，這種檢修方式可很好地避免因檢修、故障等因素引起的長(zhǎng)時(shí)間停電不運(yùn)行問題[7-8]。

為實(shí)時(shí)了解風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況，可通過安裝U型壓差計(jì)記錄風(fēng)機(jī)工況。此外，也需要實(shí)時(shí)對(duì)掘進(jìn)工作面進(jìn)行瓦斯?jié)舛缺O(jiān)測(cè)，以確定風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)或電源等存在的故障并處理，避免發(fā)生事故[9]。

5結(jié)論

改進(jìn)后的雙“三?！惫╇娔Ｊ竭\(yùn)行1 a以來，效果顯著。在倒切試驗(yàn)和檢漏過程中，風(fēng)機(jī)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成切換工作，即便出現(xiàn)突然停風(fēng)現(xiàn)象，也能在5 min內(nèi)完成切換，且操作較簡(jiǎn)單。雙“三專”電源使用過程中，可較好實(shí)現(xiàn)主風(fēng)機(jī)和備用風(fēng)機(jī)的交替使用，沒有出現(xiàn)過停電等問題(除了煤礦試驗(yàn)計(jì)劃時(shí)停了一次電)。瓦斯監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛鹊陀谖ｋU(xiǎn)范圍，為井下工作人員檢修和維護(hù)電源與風(fēng)機(jī)創(chuàng)造了極為有利的條件，保證了掘進(jìn)工作面的安全高效推進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1]溫永宇，李國(guó)君.雙三專電源在煤礦中的應(yīng)用[J].煤礦安全，2006(1):16-17.

[2]寧宗柱.雙三專電源在煤礦中的應(yīng)用[J].煤礦安全，2010(9):79-80.

[3]張向春，馬守峰.雙三專供電方式在煤礦中的應(yīng)用[J].科技資訊，2012(5):135.

[4]任改平.局部通風(fēng)機(jī)“雙三?！惫╇娂夹g(shù)改造[J].江西煤炭科技，2012(4)：18-19.

[5]張衡，李海濤，陳穎,等.掘進(jìn)工作面“雙三專”供電方式的研究[J].科技資訊，2012(22):127.

[6]田凌霄.礦井局部風(fēng)機(jī)存在的隱患與雙三專電源應(yīng)用[J].裝備制造，2010(1):223.

[7]王建民，高繼峰，郭三祥.煤礦掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)“雙三?！惫╇娂夹g(shù)探討[J].河北煤炭，2012(2)：31-32.

[8]趙德超，張貽軍.雙風(fēng)機(jī)“雙三專”電源在掘進(jìn)工作面的應(yīng)用[J].水力采煤與管道運(yùn)輸，2009(4)：16-18.

[9]劉有官.煤峪口礦局部通風(fēng)機(jī)雙三專供電的改進(jìn)[J].山東煤炭科技，2009(2):11-12.

(收稿日期2015-11-14)

朱大根(1972—)，男，工程師，037003 山西省大同市。