关于煤矿供电技术及井下电气的几点探讨

关于煤矿供电技术及井下电气的几点探讨（共3篇）

关于煤矿供电技术及井下电气的几点探讨 篇1

专业论文

关于煤矿供电技术及井下电气的几点探讨

关于煤矿供电技术及井下电气的几点探讨

摘要：煤矿行业供电技术水平直接影响着煤矿供电系统的稳定性和安全性。煤矿供电系统的安全性问题一般都是由供电系统稳定性不足和安全性能不够演变而来，从而影响煤矿生产的安全性和相关工作人员的生命安全。本文将对煤矿供电技术及井下电气的相关问题进行简单探讨

关键词：煤矿工作；供电技术；井下电气

中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：

供电安全问题是导致我国煤矿行业安全事故多发的原因之一，而导致这些供电安全问题的原因，除了煤矿工作环境的特殊性和复杂性原因之外，主要是相关的煤矿供电系统建设过程中对于供电安全的实际情况不够重视和对于供电系统升级不及时，导致煤矿中新情况严重煤矿供电系统的稳定性和安全性。

煤矿供电现状

电源设计不合理

矿井中的主要机器设备如排水泵、通风机、升降机等都是一些高电力负荷的机器设备，在工作的过程中必须要求供电的稳定和安全，从而保证煤矿生产的正常进行和煤矿工人的生命安全。正是因为煤矿井下工作过程中供电的特殊性，相关的煤矿安全生产制度规定了矿井下的设备供电必须采用双回路式或更高级别的电源路线设计方案，从而确保井下设备的供电安全。在煤矿井下供电实际中，这种安全性的电源线路设计方案要求并没有得到有效的执行。在一些经济不发达地区和自有电厂的煤矿中，为了能够节约相关的费用，双回路电源线的布置实际上引用的是同一个电源，从而造成了双回路电源线路名不副实，无法有效的保证煤矿供电电源的质量。

（二）矿井下超远距离供电造成安全隐患

煤矿企业在进行井下挖掘施工随着时间的推移，井下作业线路也会变得越来越长，同样的相匹配的井下供电线路也会变得越来越长。

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这也导致了超长供电线路会受到更多井下环境的影响，从而导致供电的不稳定。超长线路供电也造成了线路中电压的衰减，要求更高的供电技术和更大的供电投入同时也造成了巨大的电能浪费，这和煤矿实际的供电技术能力和投资都是相互矛盾的，而由此造成了超长供电的电压不足，导致井下供电的机器设备电压不稳，甚至电压不足，从而造成供电隐患。造成这种安全隐患的技术因素是馈电装置不能瞒住煤矿设备的负荷和电缆的横截面尺度选择不合理等。

（三）继电保护设备技术水平满足井下供电故障的实际需求。煤矿供电技术要应对的供电环境十分复杂，尤其井下供电时面对的不仅仅是空气水等的影响，井下存在的易燃易爆气体也制约着井下供电的顺利进行，因此井下供电线路中的继电保护设备对井下供电线路的保护尤为重要。随着煤矿工作进行的过程中矿井环境的复杂性加深，也造成继电器工作中存在设备功能不全，继电器保护动作迟缓和坏死和设备技术落后等问题。

二、增强煤矿安全供电能力的措施

（一）提高供电稳定性

提高供电的稳定性必须保证矿井供电的持续性，在供电电源出现问题时，依然能够保证矿井的正常供电。矿井供电的持续性，可以保证煤矿工作过程中不出现高负荷的机器突然终止运转的情况，从而避免了对机器设备的损害，还保护了相关操作人员的生民安全。矿井中的主要通风设备如果中断供电将会造成严重的安全性影响。通风设备长时间停止运转，就会导致矿井中的易燃易爆气体和一些有毒气体聚集下沉，不仅影响工作人员的呼吸，甚至会造成中毒。矿井中的突然断电子特殊情况下会导致新挖掘出的巷道中突然暴露的大量易燃易爆气体完成暴躁要素，引起瓦斯，从而造成矿井坍塌，造成巨大的经济损失和危机井下工作人员的生民安全。因此煤矿供电技术在设计煤矿供电线路时必须要保证提供两个以上的供电电源接入供电网络中，从而保证供电的稳定性。而对于一些重要的通风和排水设备应该设置相应的备用电源，以应对突然出现的供电中断现象等。

（二）增强供电线路的安全性

矿井中的生产作业环境十分的恶劣和独特，水文和地层构造分部

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情况十分复杂，这些都对井下供电安全造成严重的影响，因此在井下进行超长距离供电时，应该提高相应的供电技术和增设更为先进的供电设备。超长距离的供电中，一般会在将供电距离分成若干段落，同时在相应的位置装置提高电压的设备以减少电压衰减对供电安全的影响。同时要适当的调整供电电缆的横截面积，减少相关环境因素对供电线路的影响，保证供电线路的安全。

（三）改善继电保护设备的技术水平

在进行供电线路设计的时候，应该根据供电的实际情况，进一步完善供电继电器保护的具体技术要求，并制定出整体的机电保护系统方案，从全局到细节都要把握到位，提高机电保护的相关设备对故障的反应速度，并通过全局性设计增强继电保护系统对供电线路的保护和恢复。对于一些高电压的煤矿设备应该设计相应的超负荷运行、线路短路和低电压运行的保护功能，从而保证机器设备运行过程的安全性，也提高了整个供电系统的安全系统。矿区供电线路上应该具备常规的短路、漏电和超负荷等供电保护功能。而在具体每一段线路故障问题的应对上应该能够通过相应的继电器进行定位和隔离，并保持其他线路中的供电正常进行。一些供电线路中的继电保护设备损坏和不工作时，能够通过机电保护系统的上一机继电保护设备对该区域的供电故障做出相应的定位和应对，从而保证供电故障问题不会造成更大的影响和故障的尽快处理，以保证整个供电系统的正常运行。

（四）提高煤矿供电系统的技术和设备投入

煤矿工作的特殊性和危险性，要求煤矿企业要尽可能的提高煤炭工作的安全系数，煤矿企业应该在企业条件许可的情况下尽可能的引进先进供电技术和设备。通过引进更为先进的技术和设备，保证了供电的稳定性和煤矿产的安全性，也在可以帮助煤矿企业减少不必要的经济损失和降低生产事故发生的次数。煤矿企业应该随着煤矿中的设别用电量的提升不断的提升相关的供电技术和升级供电设备，以保证供电系统的供电能力，提高供电的稳定性和安全性。另外煤矿企业还应该加强供电系统技术人员的相关技术培训，提高他们解决供电中出现故障的能力，从而为供电系统提供人力资源保障，确保供电系统正常运行，推动煤矿企业的稳步发展。

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三、煤矿井下电气的几点探讨

煤矿井下作业的环境十分恶劣和特殊，其空气构成和地质条件都较为复杂，对于供电系统的影响较大，容易造成供电线路、供电设备和用电设备的故障。因此在在使用井下电气设备的时候要注意科学合理的为其配备相关的仪表、机电保护设备和后备电源。日常施工过程中也应该提高对井下电气设备的检查、维修和升级，以更好的保护整个供电系统和相关的机器设备，提高煤矿工作的效率。相关的煤矿电气使用人员和检修人员，应该加强相应的技术要点培训，从而提高工作人员的操作能力、管理能力和维护能力。

结束语

煤矿行业供电系统的稳定性和安全性是影响煤矿行业发展的的重要课题，因此必须提高煤矿行业的相关供电技术水平，加大对供电系统的日常管理，增加一些关键煤矿机电设备的安全保护和规范操作，来更好的保证煤矿企业日常运行的安全性。

参考文献：

关于煤矿供电技术及井下电气的几点探讨 篇2

煤矿井下的供电安全与井下作业人员的人身安全以及矿区煤炭开采的每个环节息息相关, 因此, 安全稳定的供电是保证煤矿井下安全高效开采的最基本条件。由于煤矿施工环境比较独特, 其出现漏电和人身触电的现象要比地面施工高许多倍, 这就对煤矿井下的安全稳定供电提出了更高的技术要求。所以, 一定要根据矿井相关规范的技术要求, 选择恰当的方法措施, 增强井下供电系统的安全性, 避免出现非正常停电、漏电与人身触电的现象, 这成为煤矿机电技术人员重点研究的内容。

1 煤矿井下供电系统安全作业的技术要求

我国安全监督局与煤矿安全监察局共同颁布了《煤矿安全规程》, 该规程明确规定, 井下的电源必须要使用双回路供电, 只有这样才能保证煤矿井下供电的安全性和稳定性。该规程规定煤矿井下双回路的供电电源及煤矿井下局部通风机需要采用的供电运行方式是分列运行的方式, 根据一备一用相结合的分列运行方式, 实现安全稳定供电的目的。除此之外, 依据井下采区供电机电设施的类型、规格、使用环境与负荷等级等状况, 准确恰当选择供电的方案与运行方式, 从而提高煤矿井下供电保障, 实现矿井安全生产, 这样既能保证井下施工的安全稳定和经济性, 又可以保障井下施工安全高效可靠地开展。

2 我国煤矿井下供电系统存在的技术问题

2.1 母变压器的容量不足

目前, 我国很多矿井因为改建和扩建造成了很多矿井的总负荷量大大高于供电系统实际可以承受的容量, 导致变电站的主变压器与煤矿井下的分变压器长期处于容量不足的状况中。这样以来, 极容易造成变压器出现局部过热、绝缘老化等一系列问题, 在一定程度上缩短了变压器的使用时间, 给安全生产带来极大的隐患, 极有可能发生电缆发热燃烧及电缆爆炸、机电设备着火, 在瓦斯超限的情况下, 极易发生瓦斯爆炸, 给整个煤矿井下的作业人员造成难以想象的伤害。

2.2 供电电能的质量降低

随着经济的发展、科技的进步, 促进了煤矿生产中机电设备的更新换代。将这些大功率的机电设施投入到煤矿井下的开采工作中, 可以大大提高煤矿资源开采的效率。然而, 这些大功率的机电设施一起工作时产生的谐波分量会直接借助低压供电线路反馈给供电系统, 可能发生低质量电能的现象, 对煤矿开采设备的正常使用造成影响。除此之外, 低质量的电能还会对检测系统与机电保护系统的正常工作造成影响, 也对供电系统的安全作业带来安全隐患。

2.3 老化设备依旧在使用

我国已经出台了有关的法律法规, 反复重申各个煤矿在生产过程中严禁运用分线路的空气开关。因为这些空气开关在实际运用时产生的能量电弧比较大, 很可能导致矿井里面的易燃易爆气体发生爆炸, 带来无法弥补的经济损失。然而, 根据研究调查显示, 这些本来应该更换的电源开关仍然在部分矿井使用, 特别是资源整合中的煤矿矿井中运用, 给矿井低压供电系统的安全稳定性带来严重威胁。

2.4 没有先进的自动化监测系统

为了节约成本或者受到当地技术条件的限制, 一些矿井中并没有使用安全监测系统对供电系统进行监测。长此以往, 井下的机电设备运行时工况信息无法及时地输送到地面的监测部门, 造成机电工作人员无法及时了解井下供电系统的具体运行情况。假如出现安全事故, 很难在第一时间采取有效的措施把事故损失降到最小。

3 煤矿井下供电安全技术对策

3.1 增加煤矿井下供电的可靠性

当煤矿井下出现一类负荷供电中断的情况时, 将会导致严重的人员伤亡和设施损失的安全事故, 不仅给煤矿企业带来不可估计的经济损失, 而且还会对煤矿企业的社会效益产生影响, 因此, 一定要保障井下供电系统的安全可靠性。每一矿井都要使用双回路进行供电, 并且针对通风系统、排水系统以及立井提升系统等一类负荷, 一定要从煤矿变电所中选择两回路互相备用电源实施供电。井下供电双回路电源, 一定选择不同的发电厂或变电所, 并安装安全可靠的自动切换设备, 一旦工作电源回路发生故障, 就借助自动切换设备, 切换到备用电源回路, 及时恢复供电, 保证井下施工的安全可靠性。为了保证井下施工的安全稳定性, 井下供电的双回路电源需要单独设置, 确保主要通风系统、排水系统以及立井提升系统等这一类负荷用电。

3.2 合理恰当布置供电系统, 保证供电安全

一般情况下, 煤矿井下的施工环境都比较恶劣, 同时影响安全的因素非常多, 为了增加井下供电的安全性和可靠性, 恰当合理布局供电系统是提高供电安全运行的基础。煤矿井下的供电系统常使用的措施是优化煤矿井下供电电压的等级、分列和分段供电, 加大供电电缆的经济截面, 装设相敏设备与合理地修改供电方案等技术措施, 同时做好煤矿井下供电系统运行维护工作, 保证煤矿井下供电系统安全稳定的运行。

3.3 健全继电设施保护系统

不断优化煤矿井下供电继电保护方案, 逐步改善继电保护设备系统, 进而保证供电系统出现故障或者是事故工况时动作的安全性、及时性和选择性。煤矿井下高压控制设施或者高压动力设施等, 都应该依据规定设置过负荷、短路以及欠压释放等保护功能。煤矿需要根据井下作业的用电负荷种类、保护等级以及使用地点和使用频率等具体情况, 合理优化设计井下的供电系统继电保护方案。另外, 应该借助先进的技术和设备, 保障井下供电的安全、稳定和可靠, 有效降低供电事故和故障所造成的影响, 提升事故或者故障排除的速度, 保证煤矿井下供电的安全稳定。

3.4 做好煤矿井下供电设施的检修维护工作

依据井下所使用的电气设备的功率容量以及特性来选择供电设备的功率。及时地改装和升级供电设施, 以满足煤矿井下供电的需求。煤矿井下供电设施的维修与检修工作要有计划地展开, 保证其具有很好的性能水平。在维修中如果发现煤矿井下防爆电气设备存在一定的安全隐患, 要对其进行严格的处理, 立即停止继续使用此设备。要及时更换老化的电气设备, 防止因设备出现故障而造成巨大的煤矿井下事故, 确保煤矿井下施工的安全。

3.5 把在线监测系统引入到电气设备的监测中

在线监测系统的引进, 对电气设备的监测, 对煤矿井下的供电设施进行全过程的实时动态监控管理有着重要的作用。借助煤矿井下电气设备在线监测系统, 在监测井下电网、电气设施工作的工况特性的同时, 可以借助安全监测所检测获得的有关特征数据, 辨别煤矿井下供电系统故障或者安全事故的特征, 迅速准确地判断供电事故发生的性质和地点, 制定安全合理的措施, 迅速正确地切断事故发生地点的电源, 同时确保没有故障地点的供电安全, 最大限度地保证安全生产。

4 结语

综上所述, 虽然电气设备及机电技术在不断创新发展, 但是在煤矿井下, 供电系统供电时常会出现这样或那样的安全事故, 而煤矿井下的供电系统的安全稳定可靠性与作业人员的生命安全以及煤矿企业的经济效益和社会效益息息相关。所以, 在煤矿井下供电系统中, 要科学合理保障供电的安全运行, 在供电系统维护的过程中, 要借助先进的技术手段, 建立安全切实可行的井下供电系统安全网络, 确保井下供电系统的安全可靠性, 保证井下煤炭开采安全节能高效的运行, 实现煤矿企业的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]黄成玉, 张全拄.新型矿井供电自动化远程监测监控系统的设计与实现[J].电气应用, 2012 (4) .

[2]兴玉山.煤矿供电安全技术措施探讨[J].中国科技投资, 2013 (30) .

煤矿井下电气火灾原因分析及防治 篇3

摘要：通过煤矿井下电气火灾的特征,危害性及发生的主要原因分析，提出如何解决煤矿井下火灾的防治及对策。

关键词：煤矿、电气火灾、预防对策

随着煤矿采掘机械化和电气化程度的提高，电气火灾发生的比例也逐年增高，低压电缆着火，矿用变态器着火，架线式电车电弧引燃易燃物着火等电气火灾时有发生，一旦发生火灾，井下众多生产设备破坏，并引发其它一系列的矿井事故，具有很大的危害性，近几年来多次发生的矿井电气火灾事故，给煤矿井下安全生产带来重大威胁，并造成重大经济损失，对矿井电气火灾原因进行分析，如何预防提出以下措施和防治。

（一）电气火灾主要特征

1、不易发现。由于漏电与短路通常发生在电器设备内部及电线的交叉接头部位，因此电气起火的最初部位是看不到的，只是当火已形成并发展大火后，才能看到，但此时火势已大，矿井井巷众多，电气线路错综复杂，给火灾扑灭带来很大困难。

2、变化性大，煤矿井下电气设备布置分散，发火的位置很难进行常规性预测，并对起火的时间和概率都很难定量。这种突发性和意外性，随机性给矿井电气火灾的预防和管理带来一定的难度。

3、燃烧速度快，电缆着火时，由于短路或过流的电缆温度高，导致火焰沿着电缆燃烧的速度非常快，并借助巷道风流及其它助燃物质的影响，使燃烧速度也大大加快，事故一旦发生容易酿造恶性安全事故，损失更为严重。

（二）电气火灾的危害性

矿井电气火灾事故，一旦发生，可能会在井下引起“连镇”反映，火焰借助电缆，电气设备，矿井风流，瓦斯和煤尘等引其它事故，其危害性表现为以下几个方面。

1、火灾可能烧毁一个设备和破坏现场工作条件，给矿井生产带来严重影响。

2、造成矿井电气设备，生产材料的损失和破坏。

3、火灾会改变通风机原来的工作状态，导致井下通风系统紊乱，火烟弥漫井巷，还可能引起瓦斯或煤尘爆炸事故，造成更大的损失。

4、造成矿井内部环境污染，矿井电缆、电线及电气设备的绝缘材料大多数为易燃物燃烧时会放出各种有毒有害气体，造成整个矿井内部或局部的空气污染，使致灾区或波及区的工作人员受有害毒气而中毒或窒息死亡。

（三）电气火灾的原因

在使用电能时，引起火灾的原由，接触不良产生电弧，火花或发热的高温导电部位，如过载、短路、漏电等多种原因。

1、短路电流引发。导线短路时，因有大量的电流流过而使导体的发热特别快，在几秒钟或更快些，导体就可能燃烧并与连接的绝缘

或木支架和邻近的可燃物品造成火灾，在含有瓦斯或煤尘与空气的爆炸混合物相接触，到达爆炸条件，就可能引起爆炸。

2、因过负荷引起，当过负荷不是短路的结果发生，因导体的发热缓慢，由于长时间处于超负荷工作，设备将达到使自己失去绝缘性能的危险温度，最后就引起电气设备中线路的短路而发火燃烧。

3、因接触不良引起，线路中个别部分接触电阻的增加，是接触不良的结果。井下电缆或设备之间的连接部份（接头）做得不好，引发因电流产生火花，火灾是最常见的原因。

4、漏电。漏电是引起电气火灾的主要原因较为普遍。电缆绝缘材料性能不好，绝缘等级不够，电缆已有砸伤未发现容易漏电，电缆两相短接时漏电等，造成引燃周围可燃物形成火灾。

5、静电。在井下静电的产生可能是因为砂砾或其它含在压缩空气中的混合物与橡胶管、金属管壁相摩擦，橡胶带在带式输送机卷筒上摩擦等，从而产生电弧火花。静电的电压能达到一定值时极易引起瓦斯爆炸或火灾。

（四）电气火灾的预防及对策

矿井电气火灾仍要坚持“安全第一、预防为主“的原则，严格执行《煤矿安全规程》。认真做好矿井，电气火灾的预防，并做好以下几个方面的工作。

一、严格执行《煤矿安全规程》中的电气规定及防火要求：

1、井下电气设备的选用和安装要严格按照规程要求进行选用设备必须要有安全标志“MA”字样，电缆选用防阻燃电缆，电缆线路的

连接和敷设要严格按照规范进行，严禁埋压或盘圈成堆。在使用过程中防止过负荷，以避免出现短路而导致失火现象。

2、矿井电气设备要有“三大保护”即过流、漏电、接地等保护措施。井下高压电动机，动力变压器的高压控制设备应具有短路、过负荷、接地和欠电压释放保护。井下变电所配电点引出的馈电线上，应装设短路，过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。井下所有电气设备的金属外壳、构架、铠装电缆的钢带、铅皮或屏蔽护套等必须有可靠的保护接地。

3、加强对电气设备的管理，做好日常的检查和维护工作。各种电气设备，严禁超负荷运行，确保电气设备的正常使用。同时也防止因设备内部的故障等原因导致设备起火，要定期检查电缆线路的绝缘程度及设备的运行完好情况，并做好记录。防止人为造成电气设备及线路的机械损伤或造成漏电短路而引起火灾等现象。

二、加强矿井电气管理、提高防火意识

1、建立、健全井下各项规章制度。电气工作人员要各司其职，做到每台设备都有专人负责（并挂牌）。建立各种电气设备的操作规程，建立设备的检修、维护、保养等制度，建立电气设备事故的调查和处理制度，职工持证上岗制度等等，使设备的完好率达到国家规定要求的甲级标准，即：完好率90%，维修率5%，事故率1%。用制度来规范预防电气火灾的发生。

2、做好职工的安全教育，提高防火意识，对广大职工进行安全

用电教育，是落实“安全第一、预防为主“的一条重要措施，是避免电气火灾事故的可靠保证。掌握安全用电知识，电气火灾的处理方法，电气设备的操作规程，使其在思想上对电气火灾事故的高度重视。

3、进行专项整治，消除电气火灾的事故隐患，经常组织井下消防和设备是否齐全，安全职责是否到位。是否存在其它事故隐患，如发现问题，及时整改排除，有郊降低电气火灾的发生概率。

4、建立矿井电气火灾应急预案，并进行事故模拟演练，并进行电气设备预防试验性事故的演习，确保在一旦发生火灾的情况下具有相应的扑灭，避难、救援等具体防范措施。

三、推广应用新技术、新设备、新材料、提高防灭火能力

1、应用火灾自动报警装置。目前应用在电气防火的产品主要有防漏电报警系统，防过载报警系统，电缆温度报警系统等，其特点能准确探测到电缆线路的异常状态，通过信息处理提供给维护人员，这样可以将电气火灾的隐患消灭在萌芽之中。