王養(yǎng)倉

【摘要】隨著煤礦生產(chǎn)工藝的改變，煤礦設(shè)備越來越多，礦井供電負荷逐漸增大，近年來煤礦發(fā)生多次因供電可靠性不高而導(dǎo)致的各種事故，分析了目前煤礦供電安全現(xiàn)狀，并根據(jù)實際情況就如何提高煤礦供電安全措施進行了探析。

【關(guān)鍵詞】煤礦供電 煤礦安全 事故原因 安全評價

目前，煤礦機械化水平不斷加強，煤礦設(shè)備越來越多，單機功率越來越大，供電負荷逐漸增大，企業(yè)對煤礦供電的安全可靠性和重要性重視不夠，對煤礦發(fā)展估計不足，導(dǎo)致在礦井設(shè)計初期及其施工和運行中存在各種安全隱患。首先需要詳細闡述煤礦供電事故發(fā)生的原因。

一、礦井供電事故發(fā)生的原因分析

（一）煤礦供電電源的不合理

由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，礦井主要通風機、主排水泵、升降人員的立井提升機等負荷屬于一類負荷，要求供電必須安全可靠，因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：礦井應(yīng)有兩回路電源線路，當任一回路發(fā)生故障停止供電時，另一回路應(yīng)能擔負礦井全部負荷。而我們很多礦井在實際設(shè)計施工過程中，沒有嚴格按照這一規(guī)定執(zhí)行，特別是一些建有礦區(qū)發(fā)電廠的礦井，為了節(jié)省電費，提高運行的經(jīng)濟效益，經(jīng)常是兩回路引自同一區(qū)域變電所或發(fā)電廠，在這種情況下，兩回線路即使是引自不同的母線段，有時也存在導(dǎo)致雙電源同時失電的危險。加之個別煤礦供電電源上級變電站容量不夠，不具備向企業(yè)供電的技術(shù)條件，供電回路不能擔負礦井全部負荷，造成企業(yè)短時無法正常生產(chǎn)。

（二）供電配置不合理

個別礦井設(shè)計初期及其施工中，為了減少設(shè)備投入量，減少投資額，未對后期生產(chǎn)能力提升或機械化水平提高后的設(shè)備負荷進行正確估計，造成供電設(shè)備柜較少，在后期生產(chǎn)中，造成多種設(shè)備由一臺饋電柜進行供電，設(shè)備檢修及事故時，造成停電范圍較大，影響礦井安全生產(chǎn)。

（三）未應(yīng)用新技術(shù)

隨著煤礦機械化水平的提高，應(yīng)用設(shè)備的增多，大型設(shè)備未使用變頻調(diào)速，隨著供電負荷的增加，采用直接啟動方式，造成電網(wǎng)波動大，造成電網(wǎng)電壓不穩(wěn)。

（四）設(shè)備管理不到位

煤礦企業(yè)通過技術(shù)改造，供電設(shè)備進行了更新?lián)Q代，供電負荷有了較大的提高，礦井生產(chǎn)能力增強。但是企業(yè)技術(shù)管理人才還是維持以前的水平，技術(shù)人員較少，管理水平及管理能力不到位，不能有效地加強供用電技術(shù)管理，電器設(shè)備整定不到位或整定過大，造成電網(wǎng)越級調(diào)閘事故頻發(fā)，影響企業(yè)安全生產(chǎn)。

二、提高煤礦供電的安全措施

（一）供電的可靠性

所謂供電可靠就是要求對礦井連續(xù)不間斷供電。第一類負荷突然中斷供電將會造成人身傷亡、設(shè)備損壞，給經(jīng)濟帶來很大損失。如礦井主通風機因供電中斷而停止運行使礦井通風系統(tǒng)中斷，繼而造成井下瓦斯積聚、超限，一定條件下會引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸事故；礦井主排水設(shè)備一旦中斷運行，則可能造成礦井淹井事故。礦井供電電源應(yīng)該來自兩個不同的變電站或者來自不同電源進線的同一變電站的兩段母線。對于不具備兩回路供電電源線路的礦井，為了保證礦井在供電電源因故障或其他原因停止供電時，仍能擔負礦井保安符合的需要以保障人員、通風、排水等的用電，必須設(shè)置備用電源，且備用電源的容量必須滿足礦井通風、排水等保安負荷的運行要求。

（二）供電的安全

煤礦生產(chǎn)主要是井下作業(yè)，工作環(huán)境惡劣、特殊，受地質(zhì)條件等自然因素影響極大，為了提高井下長距離輸電的安全可靠性，避免事故的發(fā)生，通常采用的主要措施：提高電壓等級，裝設(shè)相敏裝置；分段供電；增大電纜截面積。根據(jù)井下供電實際情況，實時調(diào)節(jié)供電方案，以保證井下供電安全。

（三）優(yōu)化保護裝置

改善保護設(shè)施，完善繼電保護方案，提高故障情況下動作的可靠性，井下高壓電動機、動力變壓器的高壓控制設(shè)備，應(yīng)具有短路、過負荷、接地和欠壓釋放保護。井下由采區(qū)變電所、移動變電站或配電點引出的饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路、過負荷和漏電保護裝置。低壓電動機的控制設(shè)備，應(yīng)具有短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護裝置及遠程控制裝置。另外，井下配電網(wǎng)均應(yīng)裝設(shè)過流、短路保護裝置；且必須用該配電網(wǎng)路的最大三相短路電流校驗開關(guān)設(shè)備的分斷能力和動、熱穩(wěn)定性以及電纜的熱穩(wěn)定性，必須正確選擇熔斷器的熔體。避免故障情況下不熔情況的出現(xiàn)。必須用兩相短路電流校驗保護裝置的可靠動作系數(shù)，保護裝置必須保證配電網(wǎng)路中最大容量的電氣設(shè)備或同時工作成組的電氣設(shè)備能夠啟動。嚴格做好設(shè)備啟動與故障保護的協(xié)調(diào)動作。煤礦根據(jù)自身的實際情況，有針對性的進行繼電保護方案的設(shè)計，同時將各種先進技術(shù)手段應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)實際中，減少故障影響范圍，同時提高故障排除速度。

（四）對煤礦供電設(shè)施投入

煤礦供電設(shè)施要隨著用電設(shè)備容量、性能的變化，對其作出相應(yīng)改造。嚴格按照檢修計劃，對井下供電設(shè)備及時維護和檢修。井下電氣設(shè)備必須要由經(jīng)過專門訓練、經(jīng)過培訓合格的熟悉設(shè)備性能的電氣維修人員進行維修。維修過程中，一旦發(fā)現(xiàn)井下防爆電氣設(shè)備的防爆性能遭受破壞，必須處理更換，嚴禁繼續(xù)使用。對陳舊設(shè)備加強監(jiān)控，不滿足供電安全的及時更換，減少故障隱患。

（五）加強煤礦供電設(shè)備電器保護

在煤礦企業(yè)供電設(shè)備電器保護，主要是接地保護、過流保護、以及漏電保護。供電保護對于煤礦企業(yè)保證安全生產(chǎn)來說是非常重要的，倘若供電保護達不到標準要求，就會發(fā)生電器保護拒跳、以及發(fā)生誤跳現(xiàn)象，或者發(fā)生保護跳閘范圍過大現(xiàn)象，當?shù)竭_一定的嚴重程度時，也會引起瓦斯聚集，進而會發(fā)生瓦斯爆炸，給煤礦企業(yè)帶來威脅，為此我們需要不斷地改進電器保護器性能，采用計算機軟件硬件技術(shù)、電磁兼容技術(shù)、集成電路技術(shù)、液晶顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)以及現(xiàn)場總線技術(shù)等高新技術(shù)成果，研制智能電器保護裝置，從而不斷加強煤礦井下作業(yè)供電設(shè)備電器保護。

（六）加大井下供設(shè)備檢修維護和升級改造力度

隨著我國煤礦采掘規(guī)模的不斷擴大，井下用電設(shè)備的性能、容量、功率各個參數(shù)也發(fā)生變化，因此，需要針對此種情況對供電設(shè)備作出適當調(diào)整以及合理推陳出新的改造，嚴格檢修制度和檢修計劃，做好井下供電設(shè)備的檢修和維護工作，以保證井下供電設(shè)備高效持續(xù)運行，經(jīng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)已經(jīng)損壞和性能出現(xiàn)下降的防爆電器設(shè)備，要立即更換，禁止繼續(xù)使用。對負荷較大的設(shè)備采用變頻調(diào)速供電方式。對于那些已經(jīng)陳舊落后的機電設(shè)備，或者不符合安全標準要求的機電設(shè)備，需要及時對其進行更換，從而降低故障發(fā)生的可能性，因而提升煤礦井下供電設(shè)備運行的安全水平。

（七）合理優(yōu)化布設(shè)提高供電設(shè)備的安全可靠性

由于煤礦井下作業(yè)環(huán)境極差，威脅生產(chǎn)安全因素較多，為此合理優(yōu)化布設(shè)供電系統(tǒng)，在提高井下供電設(shè)備安全可靠性方面都是非常重要的。在實際操作過程中，一般采用如下改進措施，比如調(diào)整提升供電電壓等級、加設(shè)相敏裝置、對供電系統(tǒng)實施分列分段供電、適當增加電纜截面、有效調(diào)節(jié)供電方案，同時需要加強供電設(shè)備的維護檢修以及改造力度，從而提高井下作業(yè)供電的安全可靠性，保障煤礦井下作業(yè)生產(chǎn)安全可靠。

三、煤礦供電的安全評價構(gòu)想

（一）供電系統(tǒng)的可靠性評價

在煤礦井下開采中，若出現(xiàn)供電中斷時，則可能引發(fā)人員傷亡、設(shè)備損害事故的發(fā)生，這在一定程度上造成了嚴重的經(jīng)濟損害，甚至可能造成巨大的社會負面影響，因此，必須確保供電的安全性和可靠性。在進行煤礦供電系統(tǒng)評價時應(yīng)對煤礦企業(yè)設(shè)備進行負荷統(tǒng)計分析，校核雙回路供電線路能否滿足礦井的供電要求，井下供電線路滿足礦井井下的供電要求，同時對主通風系統(tǒng)、立井提升系統(tǒng)、壓風和主排水系統(tǒng)等一類負荷用電雙回路供電進行評價，從而保證電源供電安全。

（二）供電繼電保護評價

繼電保護設(shè)備系統(tǒng)是確保煤礦井下供電安全性的關(guān)進，完善井下供電繼電保護方案，并對繼電保護裝置進行改善，從而提高供電系統(tǒng)的可靠性和速動性。在煤礦安全評價中，評價設(shè)備安全保護裝置是否齊全、保護整定是否合理。對于高壓動力設(shè)備和控制設(shè)備，如井下高壓電動機、動力變壓器等，其主要按照相關(guān)規(guī)范要求設(shè)置過負荷、欠壓釋放、短路等保護功能，提高井下供電的安全性、可靠性。

（三）變電所合理布置評價

為了確保井下供電系統(tǒng)的安全可靠性，減少安全事故的發(fā)生，應(yīng)對煤礦井上、下供電系統(tǒng)進行優(yōu)化布局，采取提高井下供電電壓等級、增大供電電纜經(jīng)濟截面、分列分段供電及合理調(diào)節(jié)供電方案等技術(shù)措施，加大井下供電系統(tǒng)運行的維護力度，以保證井下供電作業(yè)安全。對有可能提升能力的或者煤礦后期發(fā)展的礦井，各變電所應(yīng)設(shè)置有備用開關(guān)柜，保證礦井供電安全。

（四）供電設(shè)備管理評價

由于煤礦井下供電設(shè)施有一定的使用年限，其會隨著用電設(shè)備功率容量和性能參數(shù)的變化而變化，這就要求煤礦企業(yè)對超出使用年限的設(shè)備進行升級改造或更新?lián)Q代，嚴格按照檢修維護計劃對井下供電設(shè)備進行維護和檢修，在維修、檢修過程中，若發(fā)現(xiàn)井下防爆電器設(shè)備的防爆性能下降，應(yīng)對其進行更換處理，嚴禁不符合安全規(guī)程的機電設(shè)備在井下采取作業(yè)面上繼續(xù)使用，以減少設(shè)備安全事故的發(fā)生，提高煤礦井下供電設(shè)備的安全可靠性。通過對礦井機電管理水平的檢查，評價礦井的安全程度及應(yīng)提升的管理能力。

四、總結(jié)

本文首先詳細闡述了供電事故發(fā)生的原因分析，并針對供電事故原因提出了提高煤礦供電的安全措施，并從安全評價角度提出了煤礦供電的安全評價構(gòu)想。只有從各方面加強煤礦供電系統(tǒng)的檢查，才能保證礦井安全生產(chǎn)。