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(huán)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(yè)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(shè),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(guān)鍵詞:煤礦;井下供電安全;基本要求;方案;技術(shù)措施
近年來,煤礦生產(chǎn)安全越來越被大家所關(guān)注,特別是井下供電安全更是煤礦安全生產(chǎn)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(tǒng)的正常運行,合理分配井下供電系統(tǒng)的負荷,解決諧波污染及設(shè)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(tǒng)運行的可靠性,為井下開采作業(yè)的安全性、經(jīng)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(chǎn)過程中對供電可靠性具有較高的要求,供電系統(tǒng)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(shè)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(yè)礦井中,需要使用兩回路電源線路,這樣即使一回路出現(xiàn)問題斷電,另一個回路則能夠做為替補,保證井下生產(chǎn)過程中供電的持續(xù)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(fā)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(huán)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(xiàn)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(fā)生。因此井下供電安全至關(guān)重要,在井下供電方案設(shè)計過程中,需要嚴格遵照煤礦井下安全規(guī)程。
1.3 保證供電質(zhì)量達標
井下供電質(zhì)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(nèi),以此來有效的提高供電的質(zhì)量,這是確保井下電氣設(shè)備正常運行的關(guān)鍵所在,否則會對電氣設(shè)備的運行穩(wěn)定性和安全性帶來較大的影響,甚至導致供電設(shè)備發(fā)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(jīng)濟性
煤礦企業(yè)供電系統(tǒng)不僅需要為煤礦提供所需要的電量,同時還要保證礦井內(nèi)各電氣設(shè)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(tǒng)還要做到結(jié)構(gòu)簡單,操作便利,這樣建設(shè)及維護成本都會有所降低,有效的提高供電的經(jīng)濟性。
2 優(yōu)化布設(shè)井下供電方案
煤礦井下供電系統(tǒng),需要向采區(qū)作業(yè)面、通風系統(tǒng)及給排水系統(tǒng)提供充足、穩(wěn)定的電能供應。對于供應給井下采區(qū)作業(yè)面的電源,需要經(jīng)過地面變電所的升壓隔離裝置向作業(yè)面供電,升壓隔離裝置需要設(shè)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(yè)區(qū)內(nèi)的各種設(shè)備提供安全可靠的電能供應。對于井下通風系統(tǒng)和給排水系統(tǒng),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(shè)時,需要優(yōu)化按照機電設(shè)備功率容量380V、660V、6.3kV進行布設(shè),同時照明設(shè)備、信號設(shè)備和煤電站電氣設(shè)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(tǒng),需要設(shè)置完善的漏電保護,利用低壓漏電保護器饋電開關(guān)來對漏電進行保護,有效的減少漏電事故的發(fā)生。
井下供電線路布設(shè)時,需要嚴格按照具體規(guī)范的要求進行接地極及接地網(wǎng)的設(shè)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(tǒng)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(tǒng),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(tǒng)運行的安全。
3 提高煤礦井下供電安全可靠性的技術(shù)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(tǒng)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(tǒng)、提升系統(tǒng)和通風系統(tǒng)需要從井下變電所內(nèi)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(tǒng)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(xiàn)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(yè)的安全性和可靠性。
井下供電兩回路電源需要單獨進行設(shè)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(fā)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(yōu)化布設(shè)提高供電安全
由于煤礦井下作業(yè)環(huán)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(tǒng)進行布設(shè),具體布設(shè)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(tǒng)的運行維護力度,有效的提高井下供電系統(tǒng)運行的安全。
3.3 完善繼電保護設(shè)備系統(tǒng)
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(tǒng)裝置,降低供電系統(tǒng)故障,提高發(fā)生事故狀態(tài)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(shè)備均按照要求設(shè)置過負荷、短路、欠壓釋放等保護設(shè)施。根據(jù)井下作業(yè)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(tǒng)繼電保護方案進行優(yōu)化設(shè)計,采用先進的設(shè)備和技術(shù)提高供電系統(tǒng)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(shè)施檢修維護力度
要根據(jù)井下所使用的電氣設(shè)備功率容量和性能來確定供電設(shè)備的功率,應該對供電設(shè)備及時的改裝和升級,以滿足井下電力的需求。井下供電設(shè)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(fā)現(xiàn)井下防爆電氣設(shè)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(yè)區(qū)繼續(xù)使用。
3.5 引入電氣設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)
為了提高井下供電設(shè)備運行的安全,需要設(shè)置在線監(jiān)測系統(tǒng),并對供電設(shè)備進行全程動態(tài)監(jiān)視,根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)對電氣設(shè)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(jié)束語
煤礦井下作業(yè)危險性較高,這也使供電安全成為廣泛關(guān)注的重要問題,一旦礦井中供電出現(xiàn)問題,則會導致重、特大事故發(fā)生,不僅會對煤礦企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失,還會發(fā)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(tǒng)運行可靠性的提高,從而保證井下生產(chǎn)作業(yè)的順利進行。
參考文獻
[1]吳秀文.煤礦井下供電系統(tǒng)安全問題解決措施[J].科技與企業(yè),2013(3):34-35.
[2]路淑軍,張偉.試析煤礦井下供電系統(tǒng)安全隱患及應對策略[J].科技與企業(yè),2012(12):67-68.
[3]王秀穎.提高煤礦供電安全可靠性的對策研究[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2013(1).
[4]白宇.煤礦井下供電系統(tǒng)漏電原因及處理措施研究[J].科技致富向?qū)В?012(4).