摘要：随着煤矿开采量的不断增大，就在一定程度上加大了对电力资源的需求量，进而也就给煤矿供配电系统的用电安全性提出了更高的要求。针对当前我国煤矿矿井下的供电系统而言，其在运行的过程中还存在着许多风险，这样就影响了整个煤矿的开采量。
关键词：煤矿；供配电系统；安全供电
中图分类号：TD43文献标识码：A
引言
煤炭在现阶段仍然是我国一项主要的能源来源，煤矿的开采工作每天都在进行着。随着社会进步与矿业发展，绝大部分煤矿工作都已经开始了全机械化时代，全机械化的工作模式对煤矿电力系统的稳定性提出了更高的要求。一旦出现供电不稳定的情况，不仅对煤矿正常的开采工作造成了一定的影响，波动过大的电流还会对机器的使用寿命产生危害。
1煤矿采区供电原则
煤矿采区的供电系统供电原则如下：（1）在保证整个煤矿采区供电系统完整安全运作的条件下，应保证整个系统的电缆、开关最少，这样可以最大程度地降低其供电系统的成本。（2）采区的电气设备所需要的负荷应该根据不同的变压器进行分担，最好在设计时可以根据一个变压器能够分担一个工作面所需要的负荷，同时变压器在运作时禁止其并联运行。（3）供电系统采用工作面上的配电点到用电设备适合采用放射式方式的供电；上山的输电机适合采用干线式的供电方式；在设计供电系统的供电路线时，适合采用最短路线进行供电，避免资源的浪费，在轨道的下方不宜敷设电缆，堆放材料的溜道中严禁放置电缆，同时在设计供电线路时尽可能地避免回头供电。（4）对于矿区高浓度的瓦斯区域，供电系统需要重新调整供电线路，需要对高瓦斯区域重新设置专用变压器以及专用开关和电缆，从而最大程度地避免由于供电系统的故障导致矿区井下瓦斯爆炸等事故的发生。（5）对于矿区井下的通风机械，不管是在整个井下的总风机还是控制局部的通风机应该采用独立的供电方案，同时需要设置双风机，让一部分风机平时工作，另一部分风机备用运行，2部风机的线路接线方式不同，这样可以避免在矿区生产运行过程中当一部分线路出现问题时，另一部分线路可以正常运行。
2供电设计
2.1综采工作面供电设计
一般矿区综采工作面的采煤机采用3.3kV的电压供电。矿区采煤工作面的设备采用移动变电站供电，移动变电站安装在采煤工作面的设备列车上，随着工作机组不断地移动，在矿区的轨道上安装顺槽无极绳牵引绞车以及拉动设备列车的回柱绞车等机械设备，采用采区变电所直接供电。要想使整个煤矿供电系统能够正常稳定地运行，必须要进行供电系统的合理设计，系统中各个元件之间要合理地选择，象电力变压器、电缆的选型以及短路电流及其灵敏度校验，都需要进行合理的设计。在进行变压器的选择时需要统计系统所需的电压负荷，在进行变压器的选择时需要在保证供电可靠的前提下，尽量节省系统中所使用的开关、电缆等设备，供电系统中所需要的供电设备尽可能由一台变压器向一个生产区域供电，以减少因为小事因此引起局部区域的停电导致其整个供电系统恢复周期延长，对于系统中的单电源进线的采区变电所，其变压器不超过2台且无高压的馈出线时，整个系统通常不设置电源的断路器，而当系统中的变压器超过2台高压馈出线时需要设置进线断路器。为了保证整个系统安全高效地运行，需要进行输出导线的合理设计，正确和合理地选择低压组合开关对煤矿供电系统的安全可靠运行具有十分重要的意义。对煤矿供电系统的开关选择需要根据允许电流选择截面、对电压进行校验，低压组合开关需要根据磁力启动器按其断路器的电流进行设备额定电流的选取，同时需要对开关进行灵敏度的校验。同时需要根据公式计算出系统中短路电流的电缆阻抗、总阻抗、移动变电站阻抗以及系统中各种机械的短路电流等。
2.2掘进工作面供电设计
在矿区的普掘面一般需要设置一台移动变电站。其型号在现在的实际矿区生产中一般采用的是KBSGZY-630/6kV/1200V 630 kVA，同时需要在矿区设置1台隔爆型真空馈电型的开关，型号为KBZ-400/1140，同时在进行掘进面的供电设计时需要采用8台矿用隔爆兼安全性能较高的真空电磁启动器，一般在实际的矿区开挖过程中，其型号为QJZ-80/1140，该设备连接污水泵、探水钻以及调度绞车等设备。每个掘进面的设置2台局扇相互备用，1回电源引自风机的专用变压器。
3保障煤矿安全供配电的措施
3.1合理设计布置供电线路
合理设计布置供电线路是促进供配电系统安全稳定运行的前提。因此，在布设相应的线路时，就应严格的按照煤矿电力负荷分类要求来进行，且对于分支的线路，应严格的对其进行独立的供电，以此来避免交叉线路所带来不安全性问题的发生。此外，为了避免供配电系统在运行的过程中出现相应的安全事故，在布置供电线路时还应尽量减少供配电过程中不必要线路和多余的过渡环节，这样就能减少环境对供配电系统运行的影响。对于供电线路材料的使用，应尽量选用符合煤矿井下生产要求的设备，以此就能满足煤矿工作展开的用电需求。
3.2完善煤矿供配电保护系统
在完善煤矿供配电保护系统时，就应有效的结合井下作业开展的具体实际情况，并合理的采用选择性断电和分级闭锁技术，来实现对供配电系统的保护和改造。通过完善相应的供配电系统，还能有效的避免人为操作对其的影响，以此就能避免电气事故以及爆炸事故的发生。此外，相关电力人员还应做好供配电系统的预防工作，并定期的对供配电保护系统进检查和维修，对于出现使用问题的机电设备，应进行及时的维修和更换，以此来有效的保证矿井的安全供电，从而就能促进煤矿开采工作的顺利展开。
3.3加强人员安全用电培训
煤矿开采工作人员作为煤矿开采工作的主要执行者，其专业素质的高低就在一定程度上影响着整个煤矿开采工作的展开质量。因此，煤矿企业就应不断的加强人员的安全用电培训，提高工作人员的安全用电意识，以此才能规范工作人员的用电操作行为。其中，对于机电设备的使用，相关工作人员一定要经过培训才能对其进行使用。而且配电工不仅要具备较为扎实的高低压电工基础知识和煤矿企业井下供配电知识，而且还应熟知各种供电系统线路的布置走向，这样就能实现供配电系统的良好稳定运行，从而就能有效的保障煤矿井下的用电安全。
3.4加强企业安全用电管理
为了规范工作人员的日常用电行为，相关煤矿企业就应制定较为严格的电气设备工作制度，不断的加强企业的安全用电管理。其中，在对井下用电行为进行检查时，应确保人员的正规化操作，避免因人为失误操作而导致相应电气事故的发生。此外，在对电气设备进行检修时，工作人员应穿戴绝缘性的设备，确保用电的安全性。
结束语
不断的研究与分析煤矿供配电系统的安全供电，对于有效的提高煤矿井下作业开展的安全性以及有效的满足煤矿开采过程中的用电需求都具有至关重要的作用。因此，我们应首先认识与了解加强煤矿安全供电技术管理的重要性以及煤矿供配电系统常见故障及危害，进而从合理设计布置供电线路、完善煤矿供配电保护系统、加强人员安全用电培训以及加强企业安全用电管理四个方面来有效的保障煤矿安全供配电，以此来不断的促进煤矿行业的长期稳定发展。
参考文献
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[3]李会军，张国强.浅谈煤矿井下供电设计[J].科技创新与应用，2014(19)：97.
论文作者:姚斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/9/30
标签：煤矿论文; 供电系统论文; 系统论文; 供配电论文; 井下论文; 矿区论文; 线路论文; 《建筑学研究前沿》2019年12期论文;