浅谈局部通风机供电系统的改进

摘 要：煤矿井下掘进工作面瓦斯容易积聚，有效保证掘进工作面供风是矿井安全的重中之重。局部通风机供电方式不合理是造成局部通风机停机率高的主要原因之一，为了最大限度地减少掘进工作面无计划停电停风，避免出现突发性的停电停风造成瓦斯事故，需要提高煤矿井下尤其高瓦斯矿井局部通风机的供电质量，现从原有的“三专两闭锁”到“双风机双电源自动切换”再到专用电源直接从地面变电站供给的基础上进行了“机、三电源、双风筒、一专人”的改进，可以大大提高矿井局部通风机的供电可靠性，为安全生产创造有利条件。

关键词：局部通风机 供电方式 双风机双电源 电源改进

中图分类号：TD635 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0123-01

《煤矿安全规程》第一百二十八条（三）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”。

《煤矿井下供电设计规范》第2.0.6项（3）规定：煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、瓦斯喷出区域、掘进工作面的局部通风机应采用双电源供电。其中，主供电源应采用“三专”供电，备供电源允许引自其他动力变压器的低压母线段。但其供电回路应采用装有选择性漏电保护的专用开关和专用线路供电。

以上规定实施后，确实加强了局部通风机供电系统的可靠性，改变了以往由于局扇只用一趟电源、一台开关控制，如果局部通风机本身故障或局部通风机控制开关故障，就会引起的局部通风机停电停风及瓦斯超限事故的发生。但是，由于矿井井下环境恶劣、阴冷潮湿等因素影响，局部通风机本身故障、局部通风机控制开关故障、专用线路故障等都能引起了掘进工作面停风，进而导致瓦斯积存、瓦斯爆炸爆炸事故的发生。所以，因局部通风机无计划停电停风而使得瓦斯超限事故仍然屡屡发生。

1 双风机双电源自动切换技术的引用

如何消除不利因素影响，实现采掘工作面的连续供风？因此，提出了局部通风机双风机双电源自动切换技术。即在每个掘进工作面配备两套风机，一套使用，一套备用；每套风机都有自己独立的电源、开关、供电线路（一般备用风机电源采用生产设备使用的动力电源），每套风机都有自己的风电闭锁装置，同时又能与瓦斯电闭锁，两套风机之间安装自动切换装置，这样当主运行风机因故障停电时，自动切换到备用风机，两台局扇互为备用，杜绝停风事故，实现采掘工作面的连续供风。如图1。

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转时，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，对双风机双电源自动切换装置要求是：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，要能够便于检修主局部通风机系统设备。

这种方案的实施，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。但是，采掘工作面电源和专用变压器的电源均取自中央变电所，如果中央变电所因工作面设备故障越级跳闸而失电，这时主、副局部通风机就都不能运转，就会导致瓦斯超限事故的发生。

2 局扇专供电源的改进

为了进一步提高掘进工作面局部通风机供电的可靠性，最大限度地减少掘进工作面无计划停风现象，需要对高瓦斯矿井的井下采掘工作面局部通风机“三专”供电实施方案做进一步的改进。如我公司在左权县的两座高瓦斯矿井都在地面建成了35 kV变电站，由10 kV母线的Ⅰ段和Ⅱ段分别引出一条专线到井下采区变电所，作为井下局部通风机的专供电源线路。这样很好的保证了主供电源的可靠性，即使工作面设备故障产生越级跳闸使得中央变电所失电，也不会引起局扇电源断电。另外，为了进一步保证供电线路的可靠性，主、备通风机全部采用“三专”供电，备用局部通风机也与生产电源独立分开，这样不会因生产线路停电而导致备用通风机无法正常运转。具体见图2。

此供电方式虽然减少了由于掘进工作面电气设备故障而引起的局部通风机停电停风及瓦斯超限事故发生的次数。但是，由于局部通风机本身故障造成的掘进工作面长时间停风，或是局部通风机控制开关故障、风筒破损等造成采掘工作面不能正常通风的现象还是不可避免。

3 “机、三电源、双风筒、一专人”的引进

针对上述情况，为了进一步消除安全隐患，提高供电系统的可靠性，避免因风机专线双回路停电造成局扇停风，减少因工作面施工意外损坏风筒导致的工作面停风现象的发生。我公司某矿以150103运输顺槽、回风顺槽为试点，在工作面新增两台风机、1套风筒和一台风机开关，并配有专人看管。具体见图3。

具体方式：由采区变电所两趟风机专线为工作面两台风机提供主供电源、工作面动力变压器提供风机备用电源，主、副风机通过双风机双电源切换开关进行切换，正常情况主局部通风机正常运行，备用局部通风机备用，当主风机开关或者风机本事故障时可自动切换到备用风机。另外，当一处风筒破损时，另外一趟风筒可继续向工作面供风，通过新增风筒、风机、开关等形成井下“机、三电源、双风筒、一专人”系统，从而增加掘进工作面通风可靠性，为工作面正常通风提供了可靠的保障。目前，这种“机、三电源、双风筒、一专人”的供电方式在我公司高瓦斯矿井中已推广使用，改进后至今没有发生过因生产线路故障而影响到局部通风机的运行。

4 结语

随着煤矿建设的集约化、高效化、智能化，必然要求矿井生产的安全保障体系更加安全可靠，对于局部通风机供电系统而言，通过不断的优化改造，可以逐步降低无计划停电停风事故发生的概率。

参考文献

[1] 国家安全生产监督管理总局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] 顾永辉，范廷瓒.煤矿电工手册[M].北京：煤炭工业出版社，1999.