提高煤礦供電安全可靠性的策略分析

焦悅峰

摘 要：煤礦供電的安全可靠性不僅對(duì)整個(gè)煤礦的開采有重要的影響，也對(duì)開采人員的生命安全構(gòu)成了一定程度的威脅，還關(guān)系到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。因此，近年來，煤礦的供電的安全穩(wěn)定性引起了諸多方面的關(guān)注。文章首先分析了煤礦供電的現(xiàn)狀，進(jìn)而指出了煤礦供電系統(tǒng)存在安全隱患等問題，并分析了問題產(chǎn)生的原因，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，提出了一些改進(jìn)措施，希望對(duì)煤礦供電提供有效的借鑒。

關(guān)鍵詞：煤礦供電；安全可靠；現(xiàn)狀；措施

中圖分類號(hào)：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）11-0124-01

煤礦供電系統(tǒng)作為安全環(huán)節(jié)的重要一環(huán)，往往由于漏電等原因造成瓦斯爆炸，造成重大礦難事故，給工作人員造成了極大的威脅，也給國(guó)家的帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1 提高煤礦供電安全可靠性的意義

目前，我國(guó)煤炭開采主要是井下作業(yè)，由于其特殊的開采空間結(jié)構(gòu)，使得煤礦井下作業(yè)環(huán)境相對(duì)惡劣，礦井內(nèi)充滿了大量的瓦斯等易燃易爆的氣體，若果處理不當(dāng)，容易造成重大的礦難事故，如2010年的平禹四礦事故，造成37人遇難。從根本上來講，事故發(fā)生多于供電系統(tǒng)的技術(shù)障礙有關(guān)。因此，提高煤礦供電安全可靠性，對(duì)保護(hù)礦井工作人員生命安全、避免國(guó)家經(jīng)濟(jì)的巨大損失有重要的意義。①提高煤礦供電安全的可靠性將有助于促進(jìn)礦井作業(yè)的安全性提高，一方面，采用新的技術(shù)，防止了漏電造成的瓦斯爆炸，保護(hù)了礦井工作人員的生命安全，另一方面，供電系統(tǒng)地穩(wěn)定性，有助于幫助工作人員更加熟悉礦井的工作環(huán)境，在開采中避免了認(rèn)為不小心造成的礦難；②提高煤礦供電安全的可靠性，在發(fā)生事故時(shí)，可以有效地幫助工作人員升井，逃離現(xiàn)場(chǎng)，盡可能的降低人員的傷亡，也有助于后期救援工作的展開。

總之，提高煤礦供電系統(tǒng)的安全可靠性，對(duì)減少生命財(cái)產(chǎn)的損失，減少國(guó)家經(jīng)濟(jì)的損失具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 煤礦供電安全現(xiàn)狀分析

近年來，我國(guó)礦難多次發(fā)生，多因供電系統(tǒng)安全可靠性不高，其主要原因是企業(yè)對(duì)煤礦供電安全可靠性不重視，對(duì)煤礦業(yè)發(fā)展估計(jì)嚴(yán)重不足，導(dǎo)致在礦井設(shè)計(jì)之初埋下了安全隱患。

2.1 供電電源的不合理使用

由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，其主要生產(chǎn)設(shè)備如立井提升機(jī)、主排水泵、通風(fēng)機(jī)等均屬于一類負(fù)荷，這就要求煤礦的供電系統(tǒng)具有更高的安全可靠性。通常情況下，礦井中建設(shè)有雙回路電源線，一旦一路發(fā)生故障，另一路將承擔(dān)所有的負(fù)荷。根據(jù)相關(guān)的法律法規(guī)規(guī)定，每個(gè)礦井中都應(yīng)當(dāng)設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上且來自不同電網(wǎng)的不同電源線，以保證生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行。但在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，我國(guó)許多煤礦開采企業(yè)并未嚴(yán)格按照規(guī)定對(duì)電路進(jìn)行設(shè)置，對(duì)于自身帶有發(fā)電設(shè)備的礦區(qū)，為了節(jié)省成本，雖然采用了兩回路電源，但由同一變電站引出，一旦變電站發(fā)生技術(shù)故障，造成兩回路電線同時(shí)障礙，不能有效的提高供電的穩(wěn)定性。

2.2 主變壓器超負(fù)荷運(yùn)行

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)煤炭的需求量也在不斷的增加，加上煤炭行業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，在利益的驅(qū)逐下，許多礦區(qū)的煤炭產(chǎn)量超出了設(shè)備承受的范圍，使得煤炭開采設(shè)備處于高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。此外，一些礦井雖然更換了設(shè)備，但是配套的電力供應(yīng)系統(tǒng)沒有跟進(jìn)，還是采用舊的低壓供應(yīng)系統(tǒng)，在大功率設(shè)備運(yùn)行時(shí)易導(dǎo)致中央變電站的主變電器不能滿足用電負(fù)荷，從而導(dǎo)致變電器絕緣老化、供電性能降低，進(jìn)而導(dǎo)致變電站燒毀引發(fā)火災(zāi)。

2.3 諧波對(duì)電網(wǎng)的干擾

大功率的大型電機(jī)設(shè)備，如主井提升系統(tǒng)，在復(fù)雜的底下礦井開采工作中，受環(huán)境的影響，這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波分量將會(huì)與電網(wǎng)產(chǎn)生的電磁波相互作用，對(duì)電網(wǎng)形成一定程度的干擾，導(dǎo)致供電電壓不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備不能正常的工作，產(chǎn)生啟動(dòng)電源設(shè)備不動(dòng)或者沒有進(jìn)行操作自己發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)等現(xiàn)象，影響了礦井供電的安全可靠性。目前，變頻技術(shù)已廣泛應(yīng)用于礦井供電系統(tǒng)，這樣可以減少諧波的干擾，也降低了礦井點(diǎn)能到額輸出量，間接地節(jié)省了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

2.4 工作人員的操作造成的安全隱患

由于工作人員的專業(yè)技能水平較低和安全意識(shí)薄弱，同時(shí)缺乏相關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)和流程的制度，沒有嚴(yán)格的責(zé)任追究制，造成一些違規(guī)的操作長(zhǎng)期存在，這樣容易造成工作人員觸電事故，或者引起火花造成瓦斯爆炸等嚴(yán)重的礦難事故。

2.5 設(shè)備老舊，沒有及時(shí)更新

隨著礦井作業(yè)開采量的加大和機(jī)械化程工作效率的提高，煤礦的開采對(duì)電力設(shè)備的安全可靠性也不斷提高要求，目前電力系統(tǒng)自動(dòng)化、自能化開始廣泛應(yīng)用，而在煤礦的供電系統(tǒng)中，由于很多企業(yè)為了節(jié)省對(duì)新設(shè)備投入，缺乏安全管理意識(shí)，使得存在安全隱患的舊設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，直接影響了礦井供電的安全可靠性。

3 提高煤礦供電安全可靠性的有效措施

3.1 構(gòu)建合理的井下供電結(jié)構(gòu)

①為了使煤礦供電系統(tǒng)更加安全可靠，就需要對(duì)原有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，并構(gòu)建一套滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)需求的電網(wǎng)供電體系。

②嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定，合理的對(duì)井下的電路設(shè)置，在地面上的變電站通過消弧線圈接地、雙電源、分段運(yùn)行等方式對(duì)礦井中央變電站進(jìn)行供電，再由中央變電站向各個(gè)區(qū)域進(jìn)行供電，并及時(shí)的優(yōu)化線路，盡可能的減少變壓器的負(fù)荷，進(jìn)而保證整個(gè)供電系統(tǒng)有效的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 引進(jìn)新的技術(shù)，盡可能的消除設(shè)備產(chǎn)生的諧波

可利用靜止無功發(fā)生器技術(shù)，通過將大功率設(shè)備的電子器件的高頻開關(guān)來實(shí)現(xiàn)無功能量的變換，以有效的抑制礦井下供電系統(tǒng)中設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的諧波，避免供電網(wǎng)絡(luò)受到諧波的干擾，提高供電的安全可靠性。

3.3 優(yōu)化升級(jí)電力監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)

首先，在煤礦供電設(shè)施中要配備先進(jìn)完善的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)供電的安全穩(wěn)定性進(jìn)行全方位的監(jiān)控；其次，合理的運(yùn)用選擇性斷電技術(shù)、分級(jí)閉鎖等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化，降低危險(xiǎn)事故的發(fā)生。因此，合理的優(yōu)化升級(jí)電力監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)，對(duì)煤礦井下開采供電的穩(wěn)定性、安全性提供了重要保證。

3.4 建立嚴(yán)格的操作制度，提高工作人員的安全意識(shí)

由于操作細(xì)節(jié)上的失誤往往最容易引起重大的礦難，而這些失誤又大多是工作人員的安全意識(shí)薄弱、操作不當(dāng)引起的。因此企業(yè)必須對(duì)工作人員的操作進(jìn)行規(guī)范化，并制定嚴(yán)格的監(jiān)督機(jī)制，積極落實(shí)，切實(shí)保證礦井施工的安全。此外還要對(duì)操作規(guī)范實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)失誤性的操作要及時(shí)更正，并明確相關(guān)責(zé)任。最后要不斷的對(duì)工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，進(jìn)行安全教育，提高施工技能，提高安全意識(shí)。

3.5 加大投入，淘汰舊設(shè)備，購(gòu)置先進(jìn)的設(shè)施

煤礦開采不能只注重眼前的經(jīng)濟(jì)利益，應(yīng)該將目光放在礦區(qū)長(zhǎng)期的安全穩(wěn)定上，加大對(duì)供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定性的投入，淘汰舊設(shè)備，不僅保證了煤炭的穩(wěn)定產(chǎn)量，還能保證礦井的安全性。此外，要設(shè)置合理的專項(xiàng)供電安全預(yù)算資金，以及時(shí)的更換設(shè)備，引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)。同時(shí)還要注意，若發(fā)現(xiàn)井下防爆電氣設(shè)備的性能遭到破壞，必須向有關(guān)部門報(bào)告，并及時(shí)更換處理，以確保供電的安全性。

4 結(jié) 語(yǔ)

煤礦的供電系統(tǒng)是在礦井的特殊空間中運(yùn)行的，工作環(huán)境復(fù)雜，提高其安全可靠性也是一系列的系統(tǒng)工程，它需要人力、物力、財(cái)力、技術(shù)的投入，還需要對(duì)工作人員進(jìn)行操作培訓(xùn)，提高其安全意識(shí)。因此，做好煤礦供電系統(tǒng)的安全可靠性，不僅能為礦區(qū)開采提供一定的安全保障，還能避免井下作業(yè)人員的生命安全的威脅和礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。

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