煤矿井下供电安全技术措施研究

申志磊

(山西汾西矿业集团新峪煤业有限公司，山西孝义032301)

0 引言

在实际应用的过程中，煤矿井下供电系统存在着各式各样的安全问题，为了解决这些问题，不仅要注重提高对井下供电系统安全重要性的认识和意识，而且应该在结合煤矿井下供电系统运行方式的技术要求的前提下，采取合理有效的煤矿井下安全技术措施，从而达到提高井下供电系统的安全性和可靠性的目的。为了避免发生人身触电事故或者是漏电等事故，进而使煤矿井下供电安全技术措施研究已经成为煤矿机电工作人员主要的研究内容。

1 关于煤矿井下供电系统运行方式的技术要求

《煤炭安全规程》是由我国安全生产监督管理局和煤矿安全监察局联合颁发的，在该规程的第441 条和442 条中明确规定，不仅井上的电源是需要采取两回路的供电运行方式技术，同时井下采区变(配)电所中也需要采取两回路供电运行方式技术，这样才可以确保井下供电系统运行的安全性以及可靠性。除此之外，为了确保井下通风系统运行的安全性以及可靠性，该规程还要求局部通风机供电的井下变电应该采取的运行方式为分列运行方式。同样采用并列运行方式的还有井下两回路供电电源，其也是按照一备一用联合分列运行方式达到供电的目的。此外，根据井下采区供电机电设备的种类、规格以及负荷等级等情况，科学合理的确定供电方案和运行方式，进而使矿井的安全生产能力得以提高，不仅可以保证井下进行作业的安全性、节能经济性以及可靠性，而且可以使井下作业可以高效稳定地运行。

2 井下供电优化布设方案

井下的供电电源指的是地面的变电所在经过两台升压隔离装置之后，转向井下采区作业面，进而达到供电的效果。两台升压隔离装置处于地面上，其采取的运行方式为一用一备，也就是说1 台装置处于带电备用状态，另外1 台装置处于运行状态，利用双电源安全可靠地向井下采区作业面上所有用电的设备进行供电，其中用电设备包括照明设备、电器设备以及动力设备等。双回路电源给予通风系统、给排水系统等的电是由井下变电所馈电盘柜提供。井下动力电压等级的优化布设是按机电设备功率容量，即6.3 kV、660 V 和380 V，而电气设备的供电是按照127 V 进行的，交流控制回路的供电是按照36 V进行的。井下的供电系统的漏电保护体系应该保证完善、匹配，所安装的低压漏电保护器馈电开关的作用是避免发生触电事故，即在漏电时实现漏电保护。按规范要求，在井下设置完善的接地网和接地级，并与接地扁钢、铜线以及等电位连接体等，形成完整的保护接地、工作接地与系统接地，这些接地设备汇集在井下的主接地极，使全矿井可靠的接地网构成合理，使井下供电的安全性与可靠性得到保证。井下全部选用真空启动器或者是矿用低压磁力启动器对井下的高低压电动机进行控制，并在电动机的控制箱内装设继电保护系统装置，综合保护电动机避免发生漏电、过流和短路。在采区掘进工作面上，为完成瓦斯电和风电等的闭锁工作需要采用完善的继电保护闭锁装置。与此同时，为了实现瓦斯电的闭锁，在回采工作面上构建完善的防护系统。井下采用阻燃性电缆供电，该电缆需带有安全标志，而且采用符合国家安全技术规程。建立完善的井下供电运行维护措施，使各个设备系统运行状态良好，以不断提高井下供电的安全性与可靠性。

3 煤矿井下供电安全技术措施

3.1 使井下供电的可靠性提高

如果煤矿井下出现供电中断时，不仅会损坏设备、伤及工作人员，使煤矿遭受经济和财产损失，而且还会产生恶劣的社会影响。所以，为了使井下供电安全以及可靠，每一矿井的供电方式应该为两回电源，并且对于一类负荷，比如立井提升系统、排水系统以及通风系统等，供电方式采取两路互为备用电源。对于井下供电双回电源电路，须采用不同的变电所或发电厂，并配置自动切换装置。在工作电源回路发生故障的第一时间，就可以自动切换至备用电源回路，迅速恢复供电，使井下作业的安全性与可靠性得到保证。为保障井下供电的安全可靠，单独设置井下的两回电源回路，不可共用其他负荷。

3.2 合理优化布设，提高供电安全

煤矿井下作业威胁安全的因素较多，环境较为恶劣。因此，为保障长距离供电的安全性与可靠性，以免发生安全事故，合理优化布设，提高供电安全是极为重要的。在实际的作业中，通常采取的技术措施包括调节供电方案、增大供电电缆经济截面、装设相敏装置、提高供电电压等级以及分列分段供电等，与此同时，结合管理措施，比如不断维护对井下供电系统运行等，使井下供电安全性和可靠性得到保障，确保井下作业的安全。

3.3 完善继电保护设备系统

不断完善井下供电继电保护方案，不断改善继电保护装置系统，以及提高供电系统发生故障或者是事故工况下动作的可靠性、速动性和选择性。井下高压控制设备以及高压动力设备等，都应该按要求设置过负荷、短路、接地和欠压释放等保护功能。煤矿应该结合井下作业的用电负荷的类型、保护等级、分布位置和使用频率等实际情况，对井下的供电系统继电保护方案进行针对性的优化设计。除此之外，应该采取先进的设备装置以及技术措施等，使井下供电达到安全、可靠，使供电事故以及故障所造成的影响得以降低，使事故或者故障排除速度得以提升，保障井下供电的安全性与可靠性。

3.4 加大井下供电设施检修维护力度

随着用电设备的性能、功率容量等参数的变化，煤矿井下供电设施也应该及时做出针对性的调整以及进行合理的升级改造。严格遵守检修维护计划，认真维护以及检修井下供电设备，保障井下供电设备长期处于性能较高的水平。在维护与检修的过程中，如果检测到井下的防爆电气设备的防爆性能出现下降或者是遭到严重破坏等现象，应该马上对其进行更换，严禁继续在井下采区作业面上使用该设备。对于那些已经陈旧的机电设备或者是没有达到安全规格的机电设备，应该及时更换，降低故障发生的概率，从而提高井下供电的安全性与可靠性。

3.5 引入电气设备状态在线监测系统

引入电气设备状态在线监测系统，可对井下的供电设备的实行实时全过程动态管理。对在线监测系统的利用，不仅可以对井下电器设备和电网的运行工况性能进行检测，还可以依据此系统所检测到的井下供电系统相关的特性数据，准确判断井下供电系统所产生的故障或者是事故的特征性质，使供电故障或者事故所产生的区域、位置得到快速、准确的确定，从而使相关技术人员能及时地制定措施，保证处置高效率性以及科学合理性，快速且准确地对发生故障或者事故的区域的电源进行及时的切断，保障未发生故障或者事故的区域供电的安全性。

4 结语

总而言之，对煤矿井下安全问题进行综合分析研究应该从管理措施以及技术措施等方面入手。本文从五个方面提出针对性的整改措施，其中包括通过不断提高井下供电的可靠性、合理的进行优化布设以提高供电安全，对继电保护设备系统进行完善，不断加大井下供电设施检修维护的力度以及引入电气设备状态在线监测系统等方面，以提高井下供电系统的安全性与可靠性。

［1］张尊国.煤矿井下供电安全技术措施探讨［J］.中国科学纵横，2013(14):75 －76.

［2］张栋梁.提高煤矿井下供电安全技术措施探讨［J］.内蒙古煤炭经济，2012(9):80 －81.

［3］兴玉山.煤矿供电安全技术措施探讨［J］. 中国科技投资，2013(30):50 －51.