煤矿井下局部通风机供电

煤矿井下局部通风机供电的探讨
摘要：近年来，国家不断加强对煤矿的监管力度，煤炭工业正沿着良性轨道向前发展。

但煤矿瓦斯事故仍时有发生，给人民群众生命安全及国家财产造成了重大损失。

在所发生的瓦斯事故中，因掘进工作面局部通风机无计划停电停风，导致局部通风区域瓦斯积聚超限以及在排放瓦斯过程中，遇火源而引起的瓦斯事故占相当大的比例。

为了最大限度地抑制掘进工作面无计划停电停风，防止瓦斯超限，杜绝掘进工作面瓦斯事故，本文结合相关规程，探讨了高瓦斯矿井掘进工作面局部通风机的供电控制方式。

关键字：高瓦斯矿井，局部通风机，供电与控制
abstract: in recent years, the country continues to strengthen the supervision of the coal mine, coal industry is developing forward along the benign track. but coal gas accident still to happen from time to tome, for the people’s life safety and state property caused a great loss. in the gas accident happened, because of heading face all stop the wind power local-ventilator, lead to local ventilation regional gas accumulation overrun and in the process of gas in emissions in the gas accident caused by fire accounts for a considerable proportion. in order to maximize inhibit heading face all stop the wind power, to prevent the gas overrun, stop the heading face gas accident, combining with
the related regulations, probes into the mine gas heading face local fan control mode power supply.
key words: mine gas, local fan, power supply and control
中图分类号： u223.5文献标识码：a文章编号：
引言
近几年来,煤炭工业取得了前所未有的发展,职工生活得到了较大改善,但随之而来的是煤矿重大、特大事故屡有发生,给煤炭企业和煤炭职工带来了巨大的财产和生命损失，在煤矿灾害中造成群死群伤事故有相当一部分是由于井下局部通风机不能正常工作或断
电停运而引起的瓦斯积聚而导致瓦斯爆炸，瓦斯爆炸的基本条件是瓦斯的浓度和火源。

局部通风机是冲淡和排出井下瓦斯、保证井下工作人员有足够数量且符合要求的空气的重要设备之一；局部通风机的正确使用和合理控制是保障煤矿生产安全的重要手段。

一、2011版《煤矿安全规程》对煤矿井下通风提出了明确要求;
1.第一百一十四条采、掘工作面应实行独立通风。

2.第一百二十八条第三款规定：高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面正常工作的局部通风机必须配备
安装同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。

正常工作的局部通风机必须采用三专（专用开关、专用电缆、专用变压器）供电，专用变压器最多可向4套不同掘进工作面的局部通风机供电；备用
局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机能自动启动，保持掘进工作面正常通风。

第七款规定：使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁，保证当正常工作的局部通风机停止运转或停风后能切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。

正常工作的局部通风机故障，切换到备用局部通风机工作时，该局部通风机通风范围内应停止工作，排除故障；待故障被排除，恢复到正常工作的局部通风后方可恢复工作。

使用2台局部通风机同时供风的，2台局部通风机都必须同时实现风电闭锁。

3.第一百二十九条使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风；因检修、停电、故障等原因停风时，必须将人员全部撤至全风压进风流处，并切断电源。

恢复通风前，必须由专职瓦斯检查员检查瓦斯，只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可由指定人员开启局部通风机。

4.第一百六十九条低瓦斯矿井的采煤工作面，必须在工作面设置甲烷传感器。

高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面，必须在工作面及其回风巷设置甲烷传感器，在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。

若煤（岩）与瓦斯突出矿井采煤工作面的甲烷传感器不能控制
其进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷设置甲烷传感器。

采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置甲烷传感器。

采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。

非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行。

5、第一百七十条低瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须在工作面设置甲烷传感器。

高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须在工作面及其回风流中设置甲烷传感器。

掘进工作面采用串联通风时，必须在被串掘进工作面的局部通风机前设甲烷传感器。

掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。

6、第一百七十一条在回风流中的机电设备硐室的进风侧必须设置甲烷传感器。

7、第一百七十二条高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时，装煤点、瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器。

二、煤矿局部通风机是矿井各生产环节中最基本的一环，它供给煤矿掘进工作面新鲜风量，以冲淡并排出井下掘进工作面的毒性、窒息性和爆炸性的气体和粉尘，并保证井下掘进工作面风流的
质量（成分、温度和速度）和数量符合国家安全卫生标准，提供良好的工作环境，保障井下人员身体健康和生命安全，在矿井建设和安全生产期间始终占有非常重要的地位，局部通风机不能稳定运行和停机率高，可能造成瓦斯聚集，引发瓦斯爆炸的恶性事故的发生。

局部通风机供电方式不合理是造成通风机停机率高的原因之一。

掘进工作面工作环境温度高、湿度大，容易使一些电源电缆或机电设备绝缘值降低，因此会发生漏电、过负荷等故障，从而引起总馈电开关跳闸，造成局部通风机设备用风机电源断电，在局部通风机专用电源出现停电时，掘进工作面动力馈电总开关风电闭锁保护动作，馈电开关负荷侧没有电。

为了解决局部通风机供电的可靠性，每个掘进工作面局部通风机的供电，按照上述《煤矿安全规程》第一百二十八条（三）规定实施，直接由采区变电所专用高压开关、专用变压器、专用电缆向局部通风机供电。

这样实现了采掘和局扇分开供电，而且专用的高压开关、变压器、线路事故较少、此举确定减少了由于采、掘工作面电气设备的故障而引起的局部通风机停电停风及瓦斯超限事
故的次数。

但是，由于局部通风机控制开关故障造成了掘进工作面长时间停风，或是专用线路故障引起了掘进工作面长时间停风，特别是采掘电气设备故障造成了开关越级跳闸而使得掘进工作面停
电停风导致瓦斯超限。

所以，因局部通风机无计划停电停风而使得瓦斯超限事故任然屡屡发生。

三、采用双风机和双电源自动切换装置
双风机双电源及自动切换装置是在掘进工作面加装1台副局部通风机，电源取自掘进工作面工作电源，原“三专”供电的局部通风机作为主局部通风机，主、副局部通风机可自动切换。

其运行方式为：正常情况下，主局部通风机运行，副局部通风机处于热备用；一旦主局部通风机有故障停止运作时，能自动切换到副局部通风机，同时断开掘进工作面的工作电源。

主、副局部通风机的自动切换是通过在主、副局部通风机的控制开关中加装的一套双风机双电源自动切换装置实现的。

对此装置的要求是：当主局部通风机系统出现故障时，能自动启动副局部通风机；当副局部通风机需倒回到主局部通风机运行时，须手动操作；副局部通风机运行期间，要能够便于检修祝局部通风机系统设备。

此装置解决了由于局部通风机本身故障、控制开关故障和专用线路故障造成的掘进工作面停风导致的瓦斯超限现象，基本上保证了掘进工作面通风的连续性。

但并没有解决由于采掘电气设备故障造成井下开关越级跳闸而使得掘进工作面停电停风导致的瓦斯超
限问题。

如移动变压器高压侧发生短路，短路故障电流越过采区变电所和中央变电所使地面35kv变电所控制井下的10kv或6kv开关柜速断动作，井下大停电等。

掘进工作面两巷低压电缆受潮，在反复送电时，发生过流，越级跳闸使得其他采区大停电。

像此类事故有一个共同点：发生过流后，上级变电所高压开关变动作，使本采
区变电所失电，掘进工作面停风。

四、为了更加提高掘进工作面局部通风机供电的可靠性，最大限度的减少掘进工作面无计划停风现象，我们对高瓦斯矿井的井下掘进工作面局部通风机“三专”供电实施方案有做了进一步的改进。

井下主、备局部通风机的供电电源应直接从矿井地面变电站单独拉两趟电源作为井下局部通风机供电的专用电源。

与井下变电所（包括中央变电所和采区变电所）的高压动力电源不得互为备用。

局部通风机专用线路所带负荷相对较稳定，其发生事故的机率大大低于生产线路的事故机率，为了防止其他电气设备对专用线的用电干扰，确保井下局部通风机运行不受影响，所以主、副局部通风机专用线在井下任何地点不得与其他供电线路相连接，不得互为备用。

井下掘进工作面只有在主局部通风机运行时，方可进行作业。

在副局部通风机运行期间，掘进工作面无工作电源。

只有恢复主局部通风机运行后掘进工作面才能恢复供电，实现了风电闭锁。

结语
双风机双电源自动切换装置与延伸“三专”供电基本杜绝了掘进工作面的无计划停风停电导致的瓦斯超限现象的发生。

排除安全隐患，杜绝安全事故。

确保高瓦斯矿井井下局部通风机供电系统的可靠性、连续性，对于杜绝和减少矿井瓦斯积聚及爆炸事故、促进矿井安全生产、提高矿井经济效益和社会效益是至关重要的。

参考文献
【1】国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程【m】.北京；煤炭工
业出版社，2011；
【2】《煤矿电工手册》顾永辉范廷瓒【m】.北京；煤炭工业出版社，1999
【3】《煤矿井下供电设计指导》佟熙田，雷芳清【m】北京；煤炭工业出版社。