立井应急提升安全技术研究

李洪志

煤矿井下作业人员较多，对于立井提升的矿井，人员入井、升井的主要通道为副立井，虽然在副立井设有梯子间，但当出现整个矿井停电事故时，井下工作人员很难从梯子间撤离，矿井停电严重威胁矿工的生命安全，容易带来次生事故，因此为落实“人民至上，生命至上”的安全理念，进一步保障煤矿应急提升能力，立井应急提升系统的安全可靠性保障势在必行。

• 项目概述

煤矿机电提升运输系统的安全可靠运行是保障整个矿井安全生产的关键，其中立井提升系统的安全可靠运行事关人员生命安全，尤为突出重要，目前是国内外学术界和工程界关注的研究焦点。目前国内外立井应急提升系统安全保障方面，多以高投入、低回报的代价保证安全生产，该项目的研究与应用，能够有效保证矿井精准分析、精确治理，以实现低投入、高回报的经济效益。

当整个矿井停电事故时，井下工作人员很难从梯子间撤离，矿井停电严重威胁矿工的生命安全。为此通过认真分析提升机运行工况、运行时间等，研究各种方案（其中几种方案包括：1、建设自备电厂;2、供电網络中独立于主供电源和备用电源的专用馈电线路;3、发电机组;4、静态储能装置。）经过认真对比论证后，本着“安全可靠、技术可行、经济合理”的原则，最终确定选用柴油发电机组作为应急电源，保障提升系统安全可靠运行，高电压等级、大容量的柴油发电机组在船舶、金属矿业等行业有广泛的使用，机组现场运行性能稳定，其具有过载能力强、起动迅速、良好的调压性能、操作维护简单、方便等优点，配备了超速、欠速、油压低、水温高、油温高、过电压、欠电压、过电流、过载、过频、欠频、缺相等功能。

• 立井应急提升技术

（一）大容量柴油发电机组供电技术

通过设备制造厂及设备使用现场调研，采用高电压等级、大容量柴油发电机组在船舶、金属矿业等行业有广泛的使用。机组现场运行性能稳定，为本设计采用大容量柴油发电机组提供了技术保证。

（二）发电容量计算技术

通过稳定负荷、尖峰负荷、发电机母线允许压降计算发电机容量，再确定发电所需的最大容量。

（三）逆功率吸收装置技术

当提升机电动机由电动机状态转为发电机状态时，提升机将向发电机组回馈电能，通过计算吸收容量，配置逆功率控制器、逆功率吸收电阻器等，当逆功率控制器检测到副井提升机向电网回馈电能时，将起动逆功率吸收装置，来消耗提升机电机发出的电能。

三、 结论

根据以上数据及分析论证，通过计算柴油发电机组容量及逆功率吸收装置容量，采用柴油发电机组应急情况下为副立井提升供电能够达到预期的效果，提升系统满足安全生产需要。应急情况下，能实现二十分钟内恢复提升系统电源。柴油发电机输出1.5倍的过载电流，可持续运行30s;柴油发电机输出1.1倍的过载，可持续运行1小时。

对于提高机电提升系统安全性，保障能源的长久开发均起到积极的推广作用。研究成果首先对本矿井的深井立井提升系统应急断电情况下安全运行提供理论指导和依据，同时可在全国其他类似条件的深井开采中进行推广。