矿井安全供电可靠性分析研究与应用

孙创

摘  要：随着国家对矿井开采安全要求的不断提高，矿井安全保障设施也随之不断完善。本文以淮南矿业集团安全供电系统为例，从矿井供电方式存在的问题入手，重点阐述影响供电安全的可靠因素以及改进措施。

关键词：矿井安全;可靠性;分析研究

矿井下的供电系统是矿井安全生产的前提，是保障井下采煤、掘进、运输、排水和通风等设备正常运转基石。近年来，随着科技的不断发展，煤矿开采机械化程度不断提高，矿井供电的安全可靠性便成为与煤矿的安全生产有着紧密的联系，只有保证矿井供电的安全可靠性才能更好实现煤矿的安全生产，从而减少事故的发生，减少企业的损失，使煤矿企业得到更好发展。根据《煤矿安全规程》中441和442条规定，井上需要采取两回路的电源供电运行方式，同时还要把两回路电源供电运行方式这一技术延伸到井下 采区配电所中，从而保证供电系统的安全可靠运行。另外，还要求向局部通风机供电的井下配电所采用分列运行的工作方式以确保证井下通风系统的安全可靠运行。通过规定供电系统的运行方式来提高井下供电系统的安全可靠性，提高预防突发事故的能力，减少事故的发生，保证煤矿生产的顺利进行。

一、系统现状：

朱集东煤矿工业场地设有一座110kV变电所，其两回路110kV电源分别取自丁集220kV区域变电所和古沟220kV区域变电所，线路型号分别为LGJ-185 20.651km和LGJ-185 30.482km。两回电源线路均为朱集矿专用，线路上未分接任何负荷。所内共装有9个间隔110kV GIS开关设备，2台SSZ10-40000/110 /35/10.5kV变压器，61台10kV KYN-28A开关柜，变电所除主变外采用全室内布置方式。

朱集东煤矿井下供电由110kV变电所四台10kV开关柜馈出四根MYJV42-8.7/10kV 3×185mm²下井电缆，由10kV开关柜引至井下-906m主变电所。井下主变电所现有34台PBG隔爆型配电开关，分为四个母线段。有下级变电所8个：-940m西一采区变电所、-885m东一北盘区变电所、-965m东一（11-2）北盘区变电所、-906m东一南盘区变电所、胶带机机头变电所、-970m中央变电所、-906m西翼临时变电所、降温硐室变电所等地点供电。采区变电所实现了双回路供电，供2个采煤工作面，15个掘进工作面动力电源及局扇电源。

二、安全供电可靠性分析：

矿井供电系统安全可靠性直接关系着矿井的安全生产和职工的人身安全。如何提高矿井供电系统的安全可靠性，是煤矿发展过程中的重要课题，也是煤矿近期急需解决的一大难题。我矿供电系统存在网络结构复杂，电压等级较多，运行方式多样，供配电设施趋于老化等问题。急需优化供电系统结构，合理调整运行方式，提高装备技术水平，全面提高矿井供电系统的安全可靠性。主要存在问题有：

1、建矿时间已有十年，部分设备开始老化，系统容易出现故障;

2、部分电工水平底下，不能很好的处理供电故障特别是局扇故障;

3、个别人员责任心不强，不能很好的服务生产。

三、改造方案：

1、可靠性应用：

（1）地面110kV变电所更改为大分列运行方式，任何一路进线发生跳电，矿井仍能保证抽风系统、提升系统、抽采系统、压风系统及井下局部通风机有一路电源。

（2）地面110kV变电所升级改造，增加母差保护、110kV架空线路失电监控光字牌报警显示装置，从矿井供电源头提高了供电可靠性。

（3）井下变电所内高防开关增加了防越级跳电保护器，能够快速切除故障并避免越级跳闸，防止供电事故扩大化，提高了电网供电的可靠性。

（4）井下變电所控制局扇的低压馈电开关增加掉电提示，利用声光点铃信号，当控局扇的低压馈电开关出现掉电事故，声光点铃能够发出信号提醒值班电工。

（5）煤巷局扇采取双“三专”供电，双路电源分别来自地面110kV变电所不同母段上，确保地面任意回路掉电时局扇能够正常切换，提高了局扇供电的可靠性。

（6）煤巷局扇采用主备局轮换制度，每月轮换一次主备局，保证局扇热备状态，安装有上级电源掉电告警指示红灯，提示局扇司机主备局带电情况。

2、安全性应用：

（1）建立并完善了各项供电管理制度，细化了各项供电操作规程，明确高低压供电操作要求，要求职工按章操作，杜绝违章指挥、违章作业现象。

（2）每年春季开展预防性试验，针对所有供电设备进行专项检查、试验，及时更换存在隐患设备，确保供电系统设备安全可靠。

（3）规范系统设备整定方案，每年由机电副总工程师牵头，对矿井上下10kV供电系统继电保护方案重新计算整定校核工作，同时要求上下级开关整定拉开级差，杜绝越级跳电。

（4）雷雨季节每月开展一次矿井大面积应急预案演练，日常每旬开展一次110kV变电所应急预案演练，确保矿井发生事故时，职工能够迅速进行事故处理。从2016至现在共发生两次大面积跳电，因日常演练得当，均造成局扇事故发生。

3、经济性应用：

（1）1122（1）工作面距离-906m东一南盘区变电所距离较远，采用在-906m东一南盘区变电所门口施工电缆孔至东翼南盘区胶带机巷，高压电缆经电缆孔至翼南盘区胶带机巷，经-965m东一南盘区轨道大巷至1122（1）运输顺槽，缩短952、502高压电缆共1400米，节约资金46.9万元。

（2）综采工作面回采过程中，使用原10000V高压电缆代替3300V电缆，安全性能不变，避免了电缆回收和敷设的安全隐患，减少了电缆回收和敷设的人工费用，提高了电缆利用率，节省费用约20000元。

结束语

矿井安全供电系统在具体的应用中还会存在其他问题，但只要将矿井供电中存在的问题得以解决，才能保证矿业作业的安全性。此外，矿业开采作业中还要从技术与管理方面入手，结合实际情况采用具有针对性的措施，构筑可靠的系统防护，进而提高矿业作业安全、保障矿业开采朝着安全可靠、经济环保与高效的方向发展。

参考文献

[1]  宋新社.浅析矿井中的供电安全问题[J].中小企业 管理与科技（上旬刊），2012，（08）：155-156.

[2]  宋晋文.矿井供电安全问题探讨[J].技术与市 场，2014，（3）：50-5 1 .