黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司电力部 黑龙江七台河 154600
摘要：中国的煤炭行业时常发生安全风险事故，而其中主要的一个诱发因素就是煤矿井下在供电安全方面存在问题。造成供电系统存在安全隐患的主要原因中，既有客观上煤矿工作的环节比较复杂，具有一定的特殊性因素，更主要的是一些煤矿在建设供电系统的过程中，缺乏对于供电安全的重视和安全意识，其电气技术水平无法满足煤矿安全生产的实际需要，同时对于供电系统也未能做到及时升级更新，从而产生了严重的安全隐患，影响了煤矿供电及井下电气系统的安全，进而威胁到煤矿供电整个系统的安全稳定。
关键词：煤矿；供电；线路；抗灾能力；分析
引言：：供电线路系统在矿区生产作业中起着非常重要的作用，它从电力总系统获得高压电能，然后通过线路交换、线路分配、线路输送将所需电能安全可靠地送到各种需要配电的动力设备上，从而满足矿区生产作业的需要。因此可以说供电线路是矿区生产中至关重要的一环，这就要求矿区供电线路的抗灾能力要达到一定的标准才能保证生产持续进行。
1.目前中国煤矿供电及井下电气设备技术中的主要问题
1.1在电气设备的电源设计方面存在不合理现象
煤矿中主要的电气设备大部分都属于电力负荷较高的设备，因此对于供电的安全稳定有着更高的要求。由于煤矿供电及井下作业对供电需求的特殊性，要求在设计井下供电系统方案时使用双回路或级别更高的电源线路，以确保供电系统的稳定。但目前很多煤矿在实际操作中并没有执行对于电源线路的设计要求，有些煤矿企业为了节约费用，在布置双回路的电源线时使用的仍然是一个电源，导致电源线路的双回路有名无实，难以真正保障供电系统电源的安全稳定。
1.2井下供电的超远距离容易产生安全隐患
随着煤矿井下施工作业面的推进，其作业的线路也在不断加长，因此供电线路也相应增加，出现了超长距离的供电，这样会使线路比较容易受到环境因素的干扰，使供电出现不稳定的情况。同时超长距离的供电还导致了电压出现衰减，不仅是对电能的巨大浪费，也对供电技术提出了更高的要求，另外所需资金和设备的投入也必须相应增加。但很多煤矿企业的实际供电技术的水平和能力及在资金的投入上都无法满足其要求，所以导致进行超长距离供电时电压不足的情况时有发生，使井下电气设备的电压难以保持稳定，产生了严重的安全风险。这一问题在供电技术方面的主要原因是相关的馈电设备难以满足井下电气设备负荷要求，另外所选用的电缆横截面的面积不合理，无法满足实际需求。
1.3现有继电保护技术设备无法满足故障处理需要
在煤矿行业所应用的供电技术需要能应对复杂的环境条件，特别是在对井下作业进行供电时，既要面对空气、水文及地质条件等各种自然环境因素的影响，还需要应对易燃易爆性气体的制约。所以在井下供电系统中，设置相应的继电保护装置，加强对井下供电系统的保护具有十分重要的作用。但在实际的施工作业中，很多煤矿在面对复杂的作业环境时，所使用的继电保护装置却存在设备无法正常发挥其功能、保护动作滞后或设备损坏等问题，还有一些继电保护装置在功能上有所欠缺，技术较为落后，无法满足实际的需要。
2.提升煤矿供电线路防雷水平的对策
通过对影响供电线路防雷水平的相关因素进行理论分析，可有针对性地提出应对策略，具体来说包括以下几方面。
2.1线路杆塔接地电阻的降低
在供电线路的防雷措施中，接地技术的发展有着非常重要的意义，先进的接地技术确保了防雷技术的提升。在煤矿供电线路中，要提高其抗灾能力，可从降低杆塔的接地电阻入手，提升供电线路的耐雷水平。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以较为常见的35kV混凝土杆线路为例，经过试验得知，同等条件下，如果杆塔的接地电阻从10Ω降至5Ω，其线路耐雷水平将从31.5kA提升至46.7kA。一般而言，杆塔的接地电阻都在5Ω以下，因此，对杆塔接地电阻在5Ω以上的，可采取降低杆塔的接地电阻的方式对现有供电线路进行改造，从而提高煤矿供电线路的耐雷水平，以达到提升抗灾能力，减少灾害发生的目的。不同来具体确定区别有用数据和干扰数据。在前期的电路中，电路中经常会有一些能量损耗，会在电路中增加一些信号增强器来增强相关电信号，来保证之后的AD转换。
2.2 AD转换
矿用水质传感器中主要采用的是AD数字转换。转换方式主要是模拟各个转换，采用多通道转换。离子根据不同的特性，进行不同的数据转换。对应的离子类型由对应入口对应，这样极大程度保证了数据精确性。离子经过AD转换后，数据输出，为接下来的研究提供了支持。
2.3网络接口
在得到相应数据后，还需利用相关网络进行数据传输，将数据资料传输到主机屏幕上，提供水质类型鉴定的相关数据支持。网路端口主要分为4个，便于数据更好更快地传输。相比于其他数据传输方式，网络接口传输能使数据传输又稳定又快，且保持数据的稳定性。
2.4矿用水质传感器的校准与日常维护
任何设备的日常维护都是必不可少的，而矿用水质传感器最容易产生问题的地方就是双极。双极由于接触的电子数量多，且运作过程中的负荷重，所以最容易产生两极互换现象。这时可利用红外线技术对两极进行校正，避免测量产生误差。离子浓度决定了两极产生电压的多寡。在校准时，离子溶液的浓度分3个梯度。在利用红外线技术校准时，要使用适合的溶液浓度进行校准。离子还会在两极敏感膜处产生一些凝结物。凝结物也是有电阻的，产生必定会造成很大数据测量误差。在水质较浑浊时，应先对水中杂质进行去杂处理。去杂处理能使容易产生沉淀的杂质与水分离开来，避免凝结物产生，增长传感器使用寿命。
3.矿用水质传感器的运用
矿用水质传感器的井下部分主要负责水源的采集和相关离子浓度的测量，并将相关数据通过网络传输到地上。地上的主机主要负责数据分析，然后对水源水质类型进行确定。利用传感器技术将水源相关的数值都分类汇总，汇总后可对水源进行稳定的监控行为。在具体的矿场工作过程中，水质在一定范围内波动。一旦超过了范围，就会引起地上主机进行自动化的报警行为。在接收到报警信号后，相关负责人员就要研究发来的数据，然后根据数据制定行之有效的避害措施，避免事故发生。但在实际过程中，有些水矿灾害已发生，发生后一定要及时做好降低相关损失的措施，避免损失扩大。事故结束后应对事故的发生进行总结，避免下次同样事故的发生。
总结：在煤矿开采过程中，事故像一把利剑时时悬在施工者脑袋之上。一些地区由于遗留问题，导致水质突变，十分容易发生事故。这些都是能有效避免的，需要做好相关监控工作。矿用水质传感器已基本做到了能准确测量出水质，并对水质类型进行相关分类。防治水害的科学技术水平在一步一步推进，希望今后能依靠科技的力量减少事故发生率。同时也希望各个矿场能将这些科技具体应用，使得资源都得到很好的保障。
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论文作者:荣长波
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/24
标签：煤矿论文; 线路论文; 供电系统论文; 井下论文; 作业论文; 技术论文; 数据论文; 《防护工程》2019年第3期论文;