淺談煤礦礦井供電系統安全

任曉蒙

摘要：現代化煤炭企業的動力是電力，礦井正常生產需要煤礦供電安全、可靠、經濟和技術合理。煤礦如果供電中斷，不僅會影響產量，而且有可能發生人身事故或設備的重大損壞。可能造成觸電及電火花引起的火災和瓦斯煤塵爆炸事故。煤礦企業的安全、可靠、經濟的供電，對煤礦安全生產都有十分重要的意義。下面筆者對煤礦供電系統安全問題談一下認識。

關鍵詞：現代化煤炭企業 ?礦井 ?煤礦供電系統

1 概述

煤炭行業是我國的主要能源產業之一，神華集團烏海能源黃白茨礦業有限責任公司的前身是烏達礦業公司黃白茨煤礦，該礦于1964年平峒建成投產，2003年8月26日政策性破產，2004年3月28日重組為國有控股企業。先開采的斜井于1990年投產，礦井設計生產能力120萬噸/年，經技改后核定生產能力200萬噸/年，主要生產優質肥煤和1/3焦煤，目前礦井剩余可開采煤炭儲量6000多萬噸，礦井采用斜井單位水平分煤組石門集中運輸大巷開拓，主斜井為皮帶運輸煤炭，副斜井為軌道運輸物料，進風斜井為索道運送人員。建立健全了監控監測、井下人員定位系統、井下緊急避險、礦井壓風自救、礦井供水施救，礦井通信聯絡等六大系統。

2 煤礦供電系統的安全可靠性

2.1 為了保證對煤礦供電的可靠性，供電電源應采用雙電源，雙電源可以來自不同的變電所（或發電廠）或同一變電所的不同母線上。即在一個電源發生故障的情況下，仍應保證對主要生產用戶的供電，使人身和設備不受損害，以及生產的正常運行。在2011年供電系統改造前，我礦供電方式在設計時，已采用雙電源。雙電源來自兩個不同的礦區變電站（110kV變電站），35kV高壓供電線路采用環式供電給礦區變電所（35kV變電所），從6kV側的不同母線上供出雙回路電源，給生產用戶。正常情況下，礦井電源采用分列運行方式。

2.2 按照對供電可靠性的要求不同，我礦將電力用戶分為三級。①一級用戶，凡停電造成人身傷亡或設備損壞，長期才能恢復生產，或對經濟帶來很大損失者。由兩個獨立的電源供電，無論是電力網在正常或事故時，均應保證對它的供電。（如：我礦的主要通風機，瓦斯抽放泵站，主排水泵等）②二級用戶，凡停電造成大量廢品，產量顯著下降或企業內運輸停頓，在經濟上造成較大損失者，都采用雙回路供電。如：主井皮帶運輸機、副井提升絞車、地面變電所等。③三級用戶，凡不屬于一、二級用者，均為三級用戶。這類用戶不直接影響正常生產采用單一回路供電。

2.3 我礦電源運行方式，采用分列運行。若一回路運行，另一回路必須帶電備用，保證供電的連續性和可靠性。

2.4 地面6kV架空線路通過鉆孔電纜供電給井下變電所。改造前，我礦供電故障較多，如6kV架空線路故障，35kV變電所故障，35kV架空線路故障，35kV變電所全所失電等故障，給我礦的安全生產帶來了很大隱患和經濟損失。

2010年3月后，隨著煤炭市場好轉，進行了大規模的電力系統改造主要采取了改造礦井雙電源，電網電壓升級，更新電氣設備，培訓等工作，經過改造，運行幾年來出現了明顯的改觀。

2.4.1 礦井雙電源的改造。按照（煤礦安全規程）第九章，電氣一般規定第四百四十一條，礦井應有雙回路電源電路，當任一回路發生故障停止供電時，另一回路應能擔負礦井全部負荷。年產6萬噸以下（不含6萬噸）的礦井采用單回路供電時，必須有備用電源。備用電源的容量必須滿足通風、排水、提升等要求，并保證主要通風機等在10min內可靠啟動和運行。備用電源應有專人負責管理和維護，每10天至少進行一次啟動和運行試驗、試驗期間不得影響礦井通風等，試驗記錄要求存檔備查。提升人員的立井絞車，抽放瓦斯泵等主要設備房，應各有兩回路直接由變（配）電所饋出的供電線路。受條件限制時，其中的一回路可引自上述同種設備房的配電裝置。向煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井自救系統供風的壓風機井下移動瓦斯抽放泵應各有兩回路直接由變（配）電所饋出的供電線路。本條上述供電線路應來自各自的變壓器和母線段，線路上不應分接任何負荷。

2.4.2 煤礦供電系統電網電壓升級改造。

2.4.2.1 我礦在2010年開始對供電系統電網電壓升級改造1礦井井下部分電網電壓升級：①綜采工作面電壓升級改造，由過去660V、1140V升級為1140V、3300V，采區變電所6kV供電線路至移動變電站，通過移動變電站降壓至3300V，高壓線路至工作面高壓組合開關，供采煤機組，刮板輸送機，1140V電壓供破碎機、橋式轉載機，1140V電壓供順槽皮帶運輸機等，提高了工作面電壓等級。②掘進工作面供電，6000V配電點移動至工作面附近，電壓等級由660V升級為1140V，采用移動變電站配電點深入工作面，如采區變電所饋出高壓6kV線路至工作面一定距離設置配電點，使用移動變電站，輸出1140V電壓給綜掘機組供電，小功率電機仍使用660V電源，如30kW刮板輸機，調度絞車11.4kW電機等。③運輸大功率皮帶輸送機電壓等級由660V，提升至1140V電壓等級供電。④大功率主排水泵等設備供電電壓等級為6kV等。

2.4.2.2 礦井地面部分電網電壓等級升級供電。①地面主要設備大功率電機如主要通風機，地面瓦斯抽放泵，副井提升絞車，主井運輸皮帶機等都使用了6kV電壓等級起動。②地面小功率皮帶運輸機電壓等級由380V電壓升級至660V電壓等級，極少部分負荷如照明、信號等仍使用380V電壓。

隨著我礦采掘機械化的發展，負荷不斷增大，采區生產集中與采區范圍不斷擴大，采掘工作面設備功率有較大的增長，原有的供電電壓等級已不適應。所以提高供電電壓等級和縮短低壓供電距離是增加輸送功率的有效措施。

2.4.3 煤礦供電系統電氣設備的更新改造。

2.4.3.1 井下電氣設備更新。隨著采掘機械化的發展，機械設備功率負荷不斷增大，電氣設備相應的進行了更新，如使用了，KJZ-300/1140（660）等系列礦用隔爆兼本質安全型真空饋電開關，QJZ400/1140（660）礦用隔爆兼本質安全型真空電磁啟動器。QBZ系列礦用隔爆型真空電磁啟動器，KSGZY-630-6/1.2kV移動變電站。KBSG-200-6/0.69kV移動變電站。EBZ135綜掘機，MQT-85/2.0煤礦用氣動錨桿鉆機，綜采使用了MG400/930-WD，MG500/1200-WD電牽引采煤機，采用了變頻技術，使用了常州聯力自動化科技有限公司的高壓組合柜等。

2.4.3.2 礦井地面設備更新。礦井地面大功率設備，如：主要通風機，副井提升絞車，主井皮帶運輸機等更換了新的設備，采用了變頻器技術控制，部分設備使用了軟起動，變電所更換了新的高壓開關柜等。

通過幾年來設備的更新和改造，應用了變頻器，軟啟動器等，改變了過去，由于大型采掘機械直接啟動，啟動電流使電網電壓波動較大的狀況，提高了供電的質量，可靠性和經濟性。

2.4.4 專業技術人員及特殊工作的培訓工作。我礦生產主要是地下作業，煤礦地質條件復雜多變，經常受到瓦斯、水、火、煤塵、頂板等災害的威脅，職工隊伍素質不斷提升，安全管理還很薄弱。

因此，安全教育和專業技術培訓工作對搞好我礦機電安全工作有著重要的作用，通過對專業技術人員及特種作業人員進行培訓，提高技術素質。

現我礦對特種作業電工的安全技術培訓，主要有四種，一是基層科隊組織的工程技術人員利用班前會學習日等培訓，二是烏海能源公司的職業培訓中心定期安全資格證培訓，三是廠家參與安裝新設備時的廠家專業人員組織的培訓。四是礦上安排個別技術骨干參加生產廠家定期組織的培訓。通過培訓提高了特種作業人員的技術素質。

3 我礦供電系統改造前后明顯的改觀

①我礦是高瓦斯礦井，專項防治瓦斯為重點工作，經供電系統改造后幾年來明顯減少了主要通風機無計劃停風現象，井下局部通風機無計劃停風現象。為我礦安全專項防治瓦斯事故做出貢獻。②機電事故率明顯降低，生產開工率明顯提高。

4 結束語

煤礦作為高危行業之一，安全生產始終是生產領域中的頭等大事。黨中央、國務院對煤礦的安全生產工作歷來十分重視。因此，作為供電部門，機電管理人員應為煤礦供電、可靠、安全、技術經濟合理盡職盡責。

參考文獻：

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