淺談煤礦井下工作面供電系統(tǒng)

摘 要：針對煤礦井下采掘工作面，列舉了與之設(shè)備相配套的供電系統(tǒng)，配合供電系統(tǒng)圖，剖析各自的電能分配特點和動作原理，為普及井下供電知識，解決現(xiàn)場實際問題提供了強有力的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：可靠；供電方式；電能分配；負荷大；啟動頻繁；三專兩閉鎖

由于煤礦井下工作的特殊性，對煤礦供電提出了很高的要求，尤其井下綜采、綜掘工作面，必須保證其可靠的供電系統(tǒng)，才能保證安全生產(chǎn)和保護人員的安全。

1 綜采工作面配電點

1.1 綜采工作面簡介

1.1.1 綜采工作面的工作特點

由于綜采供電設(shè)備經(jīng)常隨工作面移動，所以不需要開設(shè)專門的硐室，一般采用移動變電站的供電方式，位置設(shè)在距工作面70～100m處的運輸平巷或回風(fēng)巷。

1.1.2 綜采（放）工作面的電能分配

6kV的高壓電能則經(jīng)采區(qū)變電所中的高壓配電裝置BGP9L-6G，配送到工作面附件順槽中的移動變電站KBSGZY-1250/1000，然后經(jīng)移動變電站將6kV電壓降低到3300V、1140V或660V，分配給各用電負荷。

工作面的照明、信號則由安裝在配電點的照明信號綜合保護裝置ZBZ-（2.5）4.0M對其供電。綜采工作面供電系統(tǒng)如圖1所示。

1.2 綜采工作面配套設(shè)備

（1）移動變電站，其主要作用是降低電壓供工作面使用，縮短低壓供電距離。（2）低壓側(cè)總饋電開關(guān)，采用千伏級真空饋電開關(guān)，用于控制千伏級真空磁力起動器。（3）輸送機、轉(zhuǎn)載機、通信、信號及控制系統(tǒng)。（4）專用支架燈照明系統(tǒng)。（5）在回風(fēng)順槽采用瓦斯超限斷電控制系統(tǒng)供電。（6）照明信號綜合保護裝置及井下安全報警裝置。

1.3 綜采電氣設(shè)備生產(chǎn)要求

（1）運行可靠：綜采電氣設(shè)備要求事故率低，能保證安全可靠的運行；（2）安全性能好：綜采電氣設(shè)備不但有比較齊全的各種保護，而且有多種閉鎖裝置，使操作人員在安全可靠的條件下工作；（3）技術(shù)先進：在綜采電氣設(shè)備上，廣泛應(yīng)用了電子控制和保護線路，并且采取了真空技術(shù)，從而提高了電氣設(shè)備的控制和保護能力，提高了滅弧和絕緣性能，使設(shè)備在使用上更加安全可靠；（4）安全維護方便：綜采電氣設(shè)備基本上采用整體組合結(jié)構(gòu)，各種保護組件大多數(shù)采用插件結(jié)構(gòu)，可方便的進行更換和檢查；（5）供電質(zhì)量好：綜采電氣設(shè)備一般都使用3300V、1140V電壓等級，移動變電站將6kV的高壓直接送至工作面，縮短了低壓供電距離，降低了線路電壓損失。

2 綜掘工作面配電點

2.1 供電系統(tǒng)簡介

由于掘進工作面的電氣設(shè)備隨工作面的推進而經(jīng)常移動，并且它們的負荷大、啟動頻繁，加之周圍的自然環(huán)境差，為了保證安全用電和正常生產(chǎn)，并適應(yīng)電氣設(shè)備經(jīng)常移動和日常維修的需要，對于掘進工作面的移動配電點，大都設(shè)在掘進巷的一側(cè)或掘進巷道的貫通巷內(nèi)，一般距工作面80～100m處，每一個配電點都設(shè)置一臺高爆開關(guān)，并且高爆開關(guān)必須與其它開關(guān)放置在一起，以利于停送電操作。

2.2 掘進工作面供電系統(tǒng)“三專兩閉鎖”

由于掘進工作面是獨頭巷道，容易產(chǎn)生瓦斯積聚，為防止事故發(fā)生，對其供電系統(tǒng)采用了三專兩閉鎖保護裝置。

（1）三專是指：在瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、瓦斯突出礦井中，對掘進工作面的局部通風(fēng)機實行專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路供電。

專用變壓器指：局部通風(fēng)機需專用變壓器（移動變電站KBSGZY-630）供電，此變壓器不允許帶有其它采掘電氣負荷。

專用開關(guān)指：局部通風(fēng)機需專用高壓防爆開關(guān)BGP9L-6G和低壓饋電開關(guān)BKD16-400供電。

專用線路指：局部通風(fēng)機需專用線路，供電電纜，不許帶其它電氣負荷。

（2）兩閉鎖指：風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖。風(fēng)電閉鎖是由1臺磁力起動器與1臺高爆開關(guān)連鎖來實現(xiàn)的。其中，磁力起動器QBZ-120+120控制通風(fēng)機；高爆開關(guān)是掘進工作面的總開關(guān)。

只有在局部通風(fēng)機正常供風(fēng)，掘進巷道內(nèi)的瓦斯?jié)舛炔怀^規(guī)定限值時，方能向巷道內(nèi)機電設(shè)備供電。當局部通風(fēng)機停轉(zhuǎn)時，自動切斷所控機電設(shè)備的電源，停風(fēng)區(qū)內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定限值時，局部通風(fēng)機便自行閉鎖。重新恢復(fù)通風(fēng)時，要人工恢復(fù)供電。先送風(fēng)，當瓦斯?jié)舛冉档桶踩试S值以下時，才能送電。從而提高了局部通風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)供風(fēng)的安全可靠性。

瓦斯電閉鎖是由瓦斯探頭、監(jiān)控分站、斷電儀和高壓開關(guān)構(gòu)成。瓦斯電閉鎖是由瓦斯探頭，測得瓦斯含量信號，送給監(jiān)控分站，若監(jiān)控分站顯示濃度超過1%時，其監(jiān)控分站中常開觸點K1閉合，接通斷電儀電路，斷電儀中的常開觸點K2閉合，接通高爆開關(guān)內(nèi)的脫扣線圈TQ電路，使高爆開關(guān)中的真空斷路器K3跳閘，切斷了掘進工作面電氣設(shè)備的電源，實現(xiàn)了瓦斯電閉鎖。

當瓦斯超過規(guī)定限度時，系統(tǒng)能自動切斷瓦斯傳感器控制范圍內(nèi)的動力電源，而局部通風(fēng)機可照常運轉(zhuǎn)。

3 結(jié)束語

總之，隨著大功率采煤、掘進設(shè)備的應(yīng)用，工作面用電負荷量的不斷增大，供電系統(tǒng)需要不斷的改進和完善，同時增強供電的可靠性和連續(xù)性，保證礦井的安全生產(chǎn)，保護員工的生命安全。

作者簡介：李鋼（1978，3-），男，職稱：技術(shù)員，2009年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)，現(xiàn)在曉明礦培訓(xùn)中心從事專職教師工作。