淺談礦井工作面長距離供電與應用

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摘要：隨著煤礦巷道深度加大，井下電氣設備所處環(huán)境也越來越復雜，為了使井下綜采工作面供電系統(tǒng)滿足生產(chǎn)需求，必須加大井下供電系統(tǒng)的研究。由于煤礦電氣設備常年處在井下，而井下環(huán)境非常惡劣，設備容易受潮、輸電線路的絕緣性退化嚴重以及設備缺相或短路現(xiàn)象頻發(fā)，因此，必須加以重視。為解決礦井采掘工作面長距離供電問題，本文結合多年工作實踐經(jīng)驗，重點分析了煤礦井下長距離供電系統(tǒng)的研究，希望通過本研究能使煤礦采掘工作順利開展，保障電氣設備的運行安全及施工人員的人身安全。

關鍵詞：工作面；長距離供電；供電系統(tǒng)

1.長距離供電系統(tǒng)推廣必要性

(1)傳統(tǒng)工作面的優(yōu)劣分析在煤礦生產(chǎn)過程中，傳統(tǒng)的供電模式是通過近距離設備列車進行移動式供電，而隨著采掘深度的加大，這種移動式供電設備因自身長度過長，導致在綜采工作面上移動難度加大，必須加大勞動資源投入力度，進而使企業(yè)成本大大增加。此外，傳統(tǒng)的供電模式還存在一定的安全隱患，必須安排專業(yè)人員定時檢驗并維護，產(chǎn)生大量人力、財力的浪費。況且在維修過程中，有些故障問題因為維修難度大，維修時間相對較長，嚴重影響施工工期。除此之外，通過調查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)工作面綜采對復雜巷道的適應能力較差，當工作面出現(xiàn)大的起伏時，變形嚴重的巷幫順槽就會影響設備通過能力，進而物料運輸工作受阻。然而，它也有非常突出的應用優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在管理與維護工作之中。通常情況下，設備都集中在綜采工作面上，使高度增加了許多，便于維修人員對采煤設備的檢查維修工作，更方便相關人員的管理工作。該供電模式下，所有設備僅需要660V/1140V的電壓就可以工作，況且供電距離非常短，損耗也就不大，其次，由于工作面距離較短，對于管路連接件的要求也就相對減小[1]。(2)長距離供電系統(tǒng)的優(yōu)缺點采用遠距離供電系統(tǒng)，主要有以下幾大應用優(yōu)勢：①由于泵站擁有較高的穩(wěn)定性，設備安裝、管理和維護工作就減小了許多。②能夠有效降低設備串車的供電總負荷，確保供電始終處于標準之內。③相較于傳統(tǒng)供電模式，采用長距離供電系統(tǒng)能夠使供電設備數(shù)量大大減小，而設備串車的長度也會有所減小，不僅降低受損率，更是對綜采工作效率的一種提升[2]。這主要是因為設備串車長度減小，發(fā)生碰撞的幾率就會減少許多，也就節(jié)省了大量檢修時間。其次，由于泵站的安裝拆卸工作變得非常便捷，維修空間較大的特性使得維護工作更為容易，有效保證了施工安全。④泵站工作人員不再需要隨著串車移動而變換工作地點，只需要在規(guī)定工作區(qū)間進行常規(guī)檢查就可以了，如此一來，能夠減少人力資源的浪費。(3)長距離供電技術應用要求雖然礦井工作面長距離供電技術的應用存在著諸多優(yōu)勢，但在工作實踐當中不可避免地碰到一些問題，為保證礦物質安全開采，就必須保證綜采工作面電壓穩(wěn)定、電流正確合理。在綜采工作面工作實踐當中，一些電氣設備的運行需要穩(wěn)定的電壓，且電壓損失要符合標準，始終保持在允許電壓損失之內，因此，保障長距離供電系統(tǒng)的正常運行存在以下幾點要求：其一，保證設備運行正常。長距離供電模式使得礦井綜采工作面的啟動器、控制主機與變壓器、泵站分離，同時導致供電距離加大，所以，需要及時對新型啟停設備及控制器進行更新?lián)Q代[3]。所換的新型控制器必須滿足移動便利、保護功能完善及實現(xiàn)控制自動化等要求。其二，確保電壓損耗在控制范圍之內。為保障采掘工作順利進行，就必須定期檢查長距離供電模式綜采工作面的線路電壓損失情況，但是，采煤機與刮板輸送機的電機功率比較大，供電距離較遠，所以，在開展檢查工作時僅僅需要檢驗電壓是否滿足標準就可以了?！睹旱V電工手冊》明確規(guī)定，設備正常運行時，電機電壓應不低于額定電壓的7%-10%，即當負載工作與額定負載相差不大時，電壓就會小于額定電壓的7%；而當負載不是很大時，電壓就會小于額定電壓的10%。

2.長距離供電系統(tǒng)背景分析

相較于傳統(tǒng)礦井工作面供電方式，長距離供電模式的應用有著非常突出的應用優(yōu)勢，因此，這一模式已在國內礦井綜采工作面得到推廣運用，并取得了不錯的應用效果。文章以云岡礦81043綜采工作面為例，目前該工作面走向長度為346.5m，采高2.4m，煤層傾角在6°-7°之間，全工作面平均煤層傾角為6.5°。為保證該工作面作業(yè)用電的安全性及穩(wěn)定性，礦井管理層研究決定，打破傳統(tǒng)綜采模式，將電站與泵站施行分離布置，采用綜采工作面長距離供電模式，經(jīng)過幾個月的不斷實踐和改進，極大提高了采煤工作效率，保障了礦井作業(yè)面的安全施工。

3.綜采工作面供電方式具體應用

云岡礦綜采工作面機電設備負荷情況如表1所示。受礦井自身實際情況的影響，傳統(tǒng)的綜采工作面供電遵循的是就近供電原則，隨著綜采工作的進一步深入，供電設備及變電站也會隨之向前移動。在近距離供電模式下，工作面中的各個機電設備都能獲得更加穩(wěn)定的電壓，同時，過流保護裝置也具有較高的靈敏性[4]。但是，由于變電站體積較大，且機電設備較多，若采用移動供電方式，便對巷道結構的質量有著更高的要求，同時，也就需要更長的高壓電纜。我們常見的特高壓電纜是鎧裝電纜，這種材質的電纜自身重量較大，柔韌性不夠優(yōu)良，致使在其實際應用過程中的檢修工作量較大[5]?；谶@種情況，礦領導部門力求創(chuàng)新，引進了長距離供電模式，其實就是把移動變電站當作井下固定變電站使用，將其固定在運料巷道口。在變電站設備之中，高壓進線電壓設定值為1140V，低壓輸電線電壓設定值為660V，并利用低壓電纜將綜采工作面之中的采煤機、運輸機、轉載機、液壓泵站等設備相互連接。在開展作業(yè)面作業(yè)當中，需在饋電開關附近安裝中間接線盒，如果隨著巷道深度不斷加大，只需在接線盒之上另接一條更長電纜即可。自從引進了長距離供電模式后，巷道布設工作得到進一步簡化，設備布設數(shù)量也大大減少，同時，所需檢修工作量也大幅度下降。針對供電距離過長導致的線路壓降問題，必須及時采取相應的防治措施，以保障工作面長距離供電過程中的各種問題及時得到解決。綜上所述，隨著礦井巷道采掘深度的推進，巷道所承擔的各種壓力也會不斷增加，巷道布設也隨之復雜。因此，采用長距離供電方式可以有效規(guī)避巷道錯綜復雜的局面，減少電力設備的遷移而引發(fā)的安全問題，還利于礦井巷道的通風及行人通行，在減少勞動力的同時還提高了生產(chǎn)效益，為礦企獲得豐厚的利潤提供了空間。

【參考文獻】

[1]趙利鋒.長距離供電供液系統(tǒng)在綜采工作面的應用[J].礦業(yè)裝備,2018(06):120-121.

[2]遲煥磊,袁智,胡登高,宋振鐸.煤礦智能化工作面遠程供電供液配套技術[J].煤炭科學技術,2018,46(S2):146-152.

[3]張振杰.杜兒坪煤礦高電壓長距離綜采工作面供電設計[J].煤炭與化工,2018,41(07):86-87+90.

[4]李建軍.長距離供電供液系統(tǒng)在綜采工作面的應用[J].礦業(yè)裝備,2018(02):70-71.

[5]郝志清.煤礦井下遠距離供電技術的探討[J].城市建設理論研究(電子版),2017(33):97-99.

[6]安文,徐鵬,王益.相敏保護技術在礦井低壓長距離供電中的研究與應用[J].科技視界,2011(02):117+138.

[7]鄒貽文,胡振華.串聯(lián)電容補償技術在煤礦長距離供電線路上的應用[J].煤礦設計,1990(11):15-18+26.

[8]李建中.淺談綜采工作面長距離供電供液的應用[J].河南科技,2013(03):36.

[9]張海港.綜采工作面長距離供電供液系統(tǒng)研究與應用[J].山東工業(yè)技術,2014(24):51.

[10]李新祥,魏麗彬.智能長距離供電技術在公路隧道群中的應用[J].公路交通科技(應用技術版),2019,15(07):293-295.

作者：崔海軍 單位：同煤集團云崗礦輔運科