供電系統(tǒng)可靠性對礦井安全生產(chǎn)的影響

李威

[摘 要]本文分析了目前煤礦供電安全現(xiàn)狀，指出其存在著供電電源不合理及井下長距離輸電導(dǎo)致的安全隱患的安全問題；接下來，針對如何提高煤礦供電安全的可靠性這一問題，提出了相應(yīng)的解決方案，

[關(guān)鍵詞]煤礦；供電系統(tǒng)；安全性；可靠性

中圖分類號：TD42.1 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2016）11-0026-01

1、前言

礦井的供電系統(tǒng)是煤礦開采的重要動力源。礦井中的瓦斯是一種危險氣體，如果礦井中出現(xiàn)了漏電的情況，必然會導(dǎo)致瓦斯爆炸，最終對礦井工作人員的安全造成威脅。煤礦開采是一項非常危險的工作，這就要求相關(guān)工作人員必須嚴格檢查一切井下的設(shè)施設(shè)備。同時，要高度重視煤礦供電的安全性和可靠性，因為它是保證煤礦安全生產(chǎn)的前提，在整個煤礦開采過程中有非常重要的意義，所以，研究煤礦供電安全的可靠性是非常必要的。

2、提高煤礦供電安全可靠性的意義

目前，我國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)境相對惡劣，礦井內(nèi)充滿了大量的瓦斯等易燃易爆的氣體，如果處理不當，容易造成重大的礦難事故。從根本上來講，事故發(fā)生通常都和供電系統(tǒng)的技術(shù)障礙有關(guān)。因此，提高煤礦供電安全可靠性，對保護礦井工作人員的生命安全、避免國家經(jīng)濟的巨大損失有重要的意義。提高煤礦供電安全的可靠性將有助于促進礦井作業(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，保護了礦井工作人員的生命安全；另一方面，供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性，有助于幫助工作人員更加熟悉礦井的工作環(huán)境，在開采中避免了認為不小心造成的礦難；再者就是提高煤礦供電安全的可靠性，可以在發(fā)生事故時，有效地幫助工作人員升井，逃離現(xiàn)場，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，對于減少生命財產(chǎn)的損失，減少國家的經(jīng)濟損失具有重要的現(xiàn)實意義。

3、供電系統(tǒng)存在問題

3.1 供電電源不合理

由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，礦井主要通風機、主排水泵、升降人員的立井提升機等負荷屬于一類負荷，要求供電必須安全可靠，因此，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定？：礦井應(yīng)有兩回路電源線路，當任一回路發(fā)生故障停止供電時，另一回路應(yīng)能擔負礦井全部負荷。并且根據(jù)《煤礦安全生產(chǎn)基本條件規(guī)定》第13條規(guī)定，礦井應(yīng)當保證雙回路電源線路供電?！懊恳坏V井應(yīng)有兩回路電源線路”是指應(yīng)有2個或2個以上的分別來自電力網(wǎng)中不同的的電源線路，而我們很多礦井在實際設(shè)計施工過程中，沒有嚴格按照這一規(guī)定執(zhí)行，特別是一些建有礦區(qū)發(fā)電廠的礦井，為了節(jié)省電費，提高運行的經(jīng)濟效益，經(jīng)常是兩回路引自同一區(qū)域變電所或發(fā)電廠，在這種情況下，兩回線路即使是引自不同的母線段，有時也存在導(dǎo)致雙電源同時失電的危險。

3.2 井下長距離輸電導(dǎo)致的安全隱患

隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的擴大，煤礦生產(chǎn)的機械化程度越來越高，由此要求采煤工作面和掘進工作面巷道的走向長度不斷增加，而為之提供動力源的供電線路必然要加長。這種由于采掘規(guī)模變化而引起的低壓“超長”距離供電是造成井下瓦斯、煤塵爆炸、火災(zāi)、電氣設(shè)備燒壞和故障頻繁發(fā)生的主要原因之一，它不僅給煤礦井下安全生產(chǎn)帶來重大隱患，也給礦井經(jīng)濟效益帶來極大損失。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）傳統(tǒng)的饋電設(shè)備無法適應(yīng)煤礦大功率負荷的要求，是造成低壓“超長”距離供電不安全的主要原因。

（2）電纜截面選擇不合理。電纜截面選擇過小，導(dǎo)致電纜發(fā)熱、絕緣受損以及線損過大，通常會引起瓦斯、煤塵爆炸事故；觸電事故；電機不能正常啟動和運行等。這些都嚴重影響了煤礦生產(chǎn)的安全正常進行。

3.3 管理制度不健全

在煤礦企業(yè)的管理程序中，廣泛存在著管理制度不健全的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在以下三個方面：第一，在有些煤礦企業(yè)中對新安裝的開關(guān)并沒有進行調(diào)試與整定，就直接應(yīng)用于機電設(shè)備中，這樣就很有可能致使刻度不準、動作不靈敏或誤動作等現(xiàn)象的發(fā)生；第二，在進行有些試驗過程中，不能嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定的項目、周期、標準對機電設(shè)備的供電系統(tǒng)進行試驗。第三，在煤礦企業(yè)的管理過程中，管理制度極其不完善，甚至在有些煤礦中就沒有建立相關(guān)的管理制度、這對于煤礦供電系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)都會產(chǎn)生非常嚴重的影響。

3.4 繼電保護裝置落后，保護不完善

繼電保護存在的問題主要表現(xiàn)在：繼電保護裝置不完備，繼保設(shè)施落后，動作不靈敏等問題，導(dǎo)致事故多，故障排查困難等。

4、提高煤礦供電安全措施

4.1 提高電網(wǎng)裝備水平

井下采掘工作面電氣設(shè)備隨采掘設(shè)備的更新也在逐步更新，但有一部分礦井井下電氣設(shè)備非常落后，甚至不符合現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》要求。應(yīng)淘汰的高隱患非安全型或高耗能型設(shè)備，掛網(wǎng)運行后將直接影響供電系統(tǒng)安全可靠和經(jīng)濟運行。因此，必須加大投入，更新改造或淘汰此類設(shè)備。

（1）高低壓開關(guān)實現(xiàn)真空化、免維護，保護齊全完備，實現(xiàn)微機、智能控制。

（2）采用干式動力變壓器，大型電機實現(xiàn)高效、節(jié)能。

（3）高壓電纜要阻燃、交聯(lián)化；低壓電纜要阻燃、屏蔽化。

（4）各類大型設(shè)備電控要程序化、模塊化、自動化。變電所要裝備電網(wǎng)遠程監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，達到“遙測、遙信、遙控、遙視”功能，無需人員值守，最終實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度、監(jiān)控自動化。

4.2 完善保護裝置

完善繼電保護方案，提高故障情況下動作的可靠性，井下由采區(qū)變電所、配電點引出的饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路、過負荷和漏電保護裝置。低壓電動機的控制設(shè)備，應(yīng)具有過負荷、漏電閉鎖保護裝置及遠程控制裝置。另外，井下配電網(wǎng)必須用該配電網(wǎng)路的最大三相短路電流動、熱穩(wěn)定性，避免故障情況下不熔情況的出現(xiàn)。必須用兩相短路電流校驗保護裝置的可靠動作系數(shù)，保護裝置必須保證配電網(wǎng)路中最大容量的電氣設(shè)備或同時工作成組的電氣設(shè)備能夠啟動。嚴格做好設(shè)備啟動與故障保護的協(xié)調(diào)動作。煤礦根據(jù)自身的實際情況，有針對性的將各種先進技術(shù)手段應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)實際中，提高故障排除速度。

4.3 強化電力設(shè)施管理，逐步切除轉(zhuǎn)供電

煤礦企業(yè)一般位置較偏，電源線路較長，影響線路安全運行情況時有發(fā)生。煤礦為保障自身利益，要加強與當?shù)卣蛨?zhí)法部門的溝通，依靠執(zhí)法部門打擊偷盜破壞電力設(shè)施行為，保證煤礦線路安全。由于歷史原因，煤礦企業(yè)承擔了較多農(nóng)村轉(zhuǎn)供電，因轉(zhuǎn)供電事故造成煤礦企業(yè)電網(wǎng)事故時有發(fā)生。這就要求煤礦企業(yè)加強外轉(zhuǎn)供電管理，做到不安全堅決不供電，杜絕外轉(zhuǎn)用戶的牽連事故，做到煤礦供電專網(wǎng)專用，保證礦井供電系統(tǒng)安全可靠運行。

4.4 建立供電系統(tǒng)事故應(yīng)急預(yù)案

為保證供電系統(tǒng)安全可靠運行，提高對突發(fā)性供電事故的處理能力，縮短事故停電時間，減少損失，防止事故擴大化，礦井要結(jié)合自身供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點，按照“安全第一，預(yù)防為主”的方針和“統(tǒng)一調(diào)度，分級管理”的原則，建立煤礦各級供電系統(tǒng)的應(yīng)急預(yù)案和重大事故應(yīng)急機制。調(diào)度、運行、維護管理人員和分管領(lǐng)導(dǎo)，人人要熟練掌握既定預(yù)案，并經(jīng)常實際模擬演練，切實提高反事故能力。

5、結(jié)束語

煤礦生產(chǎn)的空間比較狹窄，且經(jīng)常性處于封閉狀態(tài)，礦井中的粉塵與瓦斯都是引爆系數(shù)極高的危險分子，一旦采掘失誤或者供電系統(tǒng)出現(xiàn)技術(shù)故障，就會造成大范圍事故。礦井的這一特殊性給煤礦企業(yè)的正常運轉(zhuǎn)帶了了極大的安全隱患。而煤礦開采過程中的安全生產(chǎn)也都是廣大相關(guān)工作人員一直以來所關(guān)注的問題，在這里面，供電安全首當其沖。本文從當前煤礦企業(yè)存在的供電安全隱患著手，分析了提高煤礦企業(yè)供電安全的對策，要確保煤礦供電設(shè)施正常投入使用、不斷完善繼電保護裝置以及提高煤礦供電安全可靠性。