礦山供電系統安全性分析及預防措施

張文琦

（甘肅能源化工職業學院，甘肅 蘭州 730207）

礦山供電系統是礦山中一切設備運行的基本保障，直接關系到礦山運行的安全性與可靠性，嚴重的還會讓整個礦山進入停擺狀態，帶來嚴重的經濟損失與人員傷亡。盡管近些年來科學技術的不斷發展為供電系統帶來了多樣化的方向，但其安全性問題仍不容忽視[1]。對于礦山供電系統安全性分析并基于分析基礎上做好安全措施預案，確保礦山開采工作安全運行仍是一項十分重要的工作任務。

1 礦山供電系統現存的安全問題

就目前礦山供電系統來說安全是有一定保障的，但隨著科學技術的不斷進步各種大型的機器設備進入礦山生產當中，供電需求不斷增加對于供電系統安全性的要求也不斷提升。同時，供電突發事件的發生頻率也逐漸頻繁，導致整個供電系統出現安全隱患，并直接影響到整個礦山的安全運行。當下礦山供電系統安全性問題具體表現有：①繼電保護整定方面存在一定困難。造成的主要原因是工作量的不斷增加，在原來運用系統上并無法作出良好的優化升級。②畸形波出現。隨著電子技術的發展，基于其大功率、高性能的優勢在礦山運行中得到廣泛應用，但隨之而來的就是該技術中的變頻器、可控硅在運行過程中發出諧波，直接影響了電網電磁造成畸形波出現，影響了供電系統安全性。③傳統供電系統硬件設備易發熱，尤其是電氣連接部位。一旦引發電氣連接發熱，發熱部位則會出現接觸不良，長此以往容易導致系統線路惡化，容易出現短路、燒熔以及斷路的情況出現，直接影響到礦山整體運行情況。如果發現不及時，出現的安全事故能夠直接損壞礦山安全運行、經濟效益以及工作人員傷亡。④電壓波動范圍較大，對于供電系統安全系數要求則越高。在礦山運行當中一旦大型設備開啟，電壓則會大幅度變化，這對于原供電系統電路有著較強的考驗作用，一旦供電線路截面積某項不合格時，則無法啟動大型設備，對于開采效率的提升尤為不利。而傳統礦山電網線路無疑在面對電路負荷波動過大的時候會降壓，導致整體系統電壓受到影響，無法實現高效運行。此外，還有一些自然環境因素的影響導致供電系統安全受到影響，如礦山井下的采礦環境潮濕、黑暗、噪音大等，容易出現誤操作及觸電事故，同時礦井電纜線路本身散熱差，容易導致線路絕緣老化，出現漏電及短路等情況。當然還有一些自然因素影響，當遇到雷雨天氣的時候容易導致礦山供電系統不正常運行，嚴重影響設備工作，導致礦井機械設備故障問題。要想做好礦山供電系統安全預防就必須正視其所存在的安全問題，并基于問題進行安全性分析，了解礦井中供電系統的真實情況，然后根據相關數據信息作出相應預防措施，確保礦井供電系統能夠順利供電，實現礦山設備正常安全運行、維護與管理。

2 礦山供電系統安全性分析的方法

2.1 安全等級層次分析法

企業每天的事務有著輕重緩急之分，而安全性能分析也是如此。在礦山供電系統安全分析當中設立出獨立的安全網絡維修系統，針對整體供電系統中涉及的安全問題進行等級層次劃分。具體是根據問題性質、安全類型、形成因素、危害程度等進行層數類別建立，利用網絡數據庫進行日常供電系統的具體信息進行系統錄入，然后建立一個多層次的分析結構模型，利用大數據技術對安全隱患信息進行相應的歸類分析，根據供電系統中硬件、線路以及用電量來進行損耗評估，最終將安全問題歸納出來，并歸類好問題層次性[2]。

而供電系統的維護、檢修人員則根據每天的數據信息反饋情況，開展日常供電系統維護，針對一些層級較高的安全隱患要及時作出具體的預防措施，并上報到領導層以及反饋到網絡安全層級系統當中，讓相關監督管理人員能夠實時的了解供電系統安全情況。此外，供電系統維護信息、故障信息系統建立，能夠為后續的檢修、維護奠定強大的數據基礎，能夠依據當下先進的大數據技術預測出供電系統即將出現的損壞，以及即將發生的故障問題，讓礦山供電系統維護、檢修人員能夠做到防患于未然，保障礦山供電系統能夠正常進行供電，確保礦山井下所需電能能夠及時供給。

2.2 模糊綜合評價分析法

模糊綜合評價分析則是針對于礦山供電系統中突發安全事件進行預警分析，主要是對不確定的事物做一個模糊分析，預警礦山供電系統維護人員有著某種安全隱患[3]。整個礦山供電系統安全問題部件受到系統自身運行中的磨損影響還受到外界事物中對于供電系統硬件設施的影響，而建立一個模糊數字模型則是將所有的可能性都進行具體量化，讓不確定因素能夠隱藏在模糊數字模型當中，并對每一個安全類型、安全信息數據設定一個量化標準值，借助自動化監測設備進行供電系統監測，一旦自動監測數據高于或低于標準值范圍的即可發出預警，通知相關供電維護人員進行核實，并評估安全隱患存在的可能性。對此，可以要求專業人才、專家來進行評估分析，并基于當下供電系統運行的情況進行安全隱患不確定性的比值分析，站在安全角度、成本角度思考解除隱患的對策，進一步強化供電系統的穩定使用。

3 礦山供電系統安全預防措施

3.1 制定科學合理的日常維護流程

雖然當下礦山供電系統中引入了很多自動化設備，但是對于其安全性分析仍是不夠的，仍需要安排人員進行日常供電系統安全巡視，觀察供電系統的運行情況。對此，礦山管理人員進行每日供電系統維護流程確定，并制定相應的安全信息記錄，讓日常維護人員在檢修維護過程中記錄好供電系統出現的信息，并將相應信息錄入到日常維護系統當中。然后在每周、每月、每季度進行定期的維護信息整理分析與總結，了解分析供電系統中是否存在安全隱患。

3.2 增設供電系統中的補償回路

據相關數據顯示，近年來電容中電流是造成安全事故的主要原因，但對于不接地電網而論，重新改進與優化整個礦山供電系統是不切合實際的，對此可以考慮對電容電流進行補償，來降低大型維修帶來的經濟和產品損失，也能夠保障供電系統正常運行，保障礦山各個生產系統均處于正常狀態。對于增設補償回路，可以針對礦山總降壓系統來增加感抗程度。相關研究中可以看到補償回路的阻抗數值越小電路就會越接近純阻性電路，還可以根據當下智能技術的發展來引進調容式智能接地補償設備，讓補償回路在運行過程中根據供電系統電容、電流、電壓情況進行相應的調整。此外，針對補償回路還是需要和供電系統一樣進行長期的維護，讓補償回路處于正常的運行狀態，給供電系統做好安全輔助功能。

3.3 增設高壓漏電保護柜

礦山供電系統與平常生活中的供電系統不同，面臨的環境更加的復雜嚴峻，在外界壓力的影響下出現漏電現象是常有的事情，要想把礦山供電系統安全提升到更高層級就必須將這些小問題解決了。一般來說礦山供電系統涉及范圍和線路非常復雜，一旦出現漏電現象要逐一進行檢測是不太現實的，對此可以增設高壓漏電保護柜。高壓漏電保護柜主要是利用漏電處線路會出現電流增大，在此時保護柜中設立正常的電流數字范圍，一旦超過這個范圍則立即啟動保護系統，防止局部漏電引發整體供電系統癱瘓。在保護柜啟動的過程當中鏈接好備用電纜線路的啟動裝置，保障電纜線路能夠正常供電。此外在保護柜中設定好定位系統，幫助維修人員能夠快速的找到故障位置，及時進行供電系統維修，確保系統具有高安全性

3.4 設立供電自動監測系統

隨著科學技術的發展，自動化設備越來越多的能夠幫助人們實時監控各種數據信息、機械運行情況。對此，在礦山供電系統安全性分析當中也應當引進自動化監控設備，針對系統運行中的每一個環節都進行傳感器設定、電流電壓檢測、系統負荷值檢測，并將相應的數據輸入到自動化監測系統當中，能夠及時的發現電纜線路中存在的問題并做好及時的解決。此外，還應當引入自動化安全維護系統、安全預警系統、安全應急系統等。如：內務警報器、智能照明設備、智能煙感探頭、自動噴水系統、自動排煙設備、自動通風設備等等。一旦供電系統出現安全事故則能夠第一時間啟動智能裝置，將安全事故的危害降到最低，將經濟損失降到最低。

3.5 做好供電系統外因防治

礦山井下供電系統的設備由于長期在井下運行，不同的礦山則要面臨不同的地形地貌以及地質情況，對此在進行礦山供電系統建設之初要做好相應的勘察工作，了解地下濕度情況，并結合不同氣候環境做好大量的信息評估。然后在進行供電線路建設的時候做好防潮、防水、防腐蝕措施。可以采用先進的電工材料或者是防護措施對供電線路進行雙層防護。同時，針對供電系統各個線路情況做好明顯的標志，防止在礦井線路維護中出現誤接誤斷現象，導致漏電或損壞供電系統，造成整個礦井供電中斷。此外，還要考慮好雷雨天氣的避雷引導，避免自然力量過猛而導致整個供電系統癱瘓。

4 結束語

總之，礦山供電系統安全性分析對礦山正常運行有著重要作用，保障著井下采礦設備的正常運行和作業人員的安全。對此，礦山相關管理人員應當從礦山當下供電系統出發，正視其存在的問題，并從內因、外因上進行全面安全性分析，做好運行系統中各種設備的運行數據分析并引進先進技術與設備，對運行各個環節進行監控、檢測，讓供電系統實現自動化調壓，自動減負荷，確保礦山開采過程能夠順利進行。同時，分析評估出行之有效的措施還能夠大大提升礦山的運行效率，降低供電系統的維修人力、物力、財力成本，為礦山企業提供更高的經濟效益。