矿井避难硐室供电系统设计思考

邹元刚

（中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400700）

在我国矿山的开采期间，经常发生多起灾难事故，这其中包括火灾、水灾以及瓦斯事故等等，这不仅严重危害了矿井下工作人员的生命财产安全，也严重影响了矿井的开采工作。而煤矿井下的避难硐室则是帮助工作人员逃避灾难的主要保护措施，具有十分重要的保护作用，在现阶段，由于科技的快速发展，矿井下避难硐室的供电建设也在不断更新，有效的提高了避难硐室的保护性，为工作人员人身安全提供了强有力的保障。

1 矿井下避难硐室的相关概述以及种类

矿井下经常发生一些不可预估的事故以及灾难，硐室作为矿井下有效的避难场所，能够在发生灾害时，为无法及时进行撤离的工作人员提供紧急的避难场所，从而使工作人员的人身安全能够得到有效的保障。硐室能够抵御外界的高温、烟气以及有害气体，并且硐室内也能够提供氧气、水、食物等，基本上可以满足被困人员的基本生存要求，使工作人员能够获取更加充分的救援时间和生存条件。

硐室可以分为永久性避难硐室和临时避难硐室，永久性避难硐室主要指的就是设置在井底的车厂、采区、避灾路线上等位置的硐室，具有十分全面的紧急避险功能，具体的服务年限不低于5年。永久避难硐室的内部可以分为生存区域、卫生区域、过度区域以及设备区域。

临时避难硐室主要设置在采掘区域内，或者设置在采取的避灾路线内，具有紧急避险的功能，临时避难硐室的使用年限通常不高于5年。相比于永久避难硐室，临时避难硐室的活动区域比较狭小，但是内部所具备的防护功能也十分周全，能够满足避难人员的基本生存需求。

2 矿井下避难硐室供电系统设计的方案

永久避难硐室与临时避难硐室都需要一套十分完整的供电系统，进而满足紧急避险的需求，确保硐室内的其他设施能够正常使用，为矿井下的避难人员提供切实的人身安全保障。所以，在进行矿井下避难硐室设计时，必须要确保其能够具备成熟、完善的安全供电系统[1]。

2.1 避难硐室供电系统的设计方案

图1 供电系统设计图

无论是哪一种避难硐室，最终建设的目的就是为避险人员提供安全的求生场所。所以，硐室内部的供电系统设计不仅要满足照明的功能，同时也要满足紧急避险的功能，一旦发生危险情况，能够在96h内不间断的供电。在避难硐室供电系统的设计方案中，用电系统的组成主要有煤矿专用的隔爆型真空馈电开关、矿用隔爆型照明信号综合保护装置、隔爆型的信号灯、隔爆型巷道灯与矿用隔爆型蓄电池电源等。一般来说，矿井下供电系统的电压等级为AV660V和AC1140V，这样就能够为避难硐室提供日常用电，同时，隔爆型的真空馈电开关的输入与输出电流均为AC660V或者AC1140V，这样既能够为避难硐室提供用电，也能够在必要时进行及时的断电，方便对设备进行保护，防止发生漏电、短路、过载等现象。对于隔爆型照明信号综合防护装置来说，输入电压应为AC660V，输出为AC127C，从而为隔爆型巷道灯和其他的AC127V负荷提供电源，并且也能够对其进行有效的防护，预防发生短路、漏电等现象。隔爆型的巷道灯可以为避难硐室的室内提供日常的照明，具有高效低能、安全、高寿命等优点。

此外，供电系统也能够保障环境监测、人员定位、视频监控、语音广播等设备的正常工作。确保避免人员的生命安全，从而真正发挥避难硐室的作用与价值。

2.2 矿井下避难硐室供电系统的相关设备

矿井下避难硐室对供电设备具有很大的要求，一般来说，避难硐室的供电系统的供电设备主要有矿用型隔爆真空馈电开关、矿用隔爆型照明信号综合保护装置、矿用型隔爆兼本质安全型的直流稳压电源性以及矿用型隔爆破备用电源等设备组成。矿用型隔爆低压真空馈电开关主要的用途就是在矿井下，主要的作用就是用于避难硐室的电路总开关以及支路开关等，低压真空馈电开关主要由智能化的全方位保护器组成，可以有效的对短路、超负荷、欠电压等突发故障进行及时的防护。矿用隔爆型照明信号综合保护装置主要用于煤矿井下AC127V照明及信号负责的电源控制，并具有短路保护，漏电保护、漏电闭锁及电缆绝缘危险指示保护性功能的隔爆型电气设备。

对于矿用型隔爆兼本质安全型的直流稳压电源箱来说，其主要有电路板、变压器以及单片机三部分组成，能够对外界输入进行来的电流进行整流、变压处理，从而使电流能够成为合适传感器使用的直流电源。

矿用型隔爆备用电源箱的组成部分主要有蓄电池以及其控制的电路，在这其中，蓄电池的容量必须要通过对避难硐室所使用的最大负荷电量进行系统化的计算，确保蓄电池能够不间断使用96h。

2.3 保护系统与接地装置

避难硐室的供电系统保护装置与接地装置应该位于比较潮湿的位置，同时建立在水沟位置的接地装置所使用的钢板或者其他钢管等，面积不能够低于0.6m2，厚度也不能够低于3mm，并且平放在水沟的深处位置。对于设置在其他位置的接地保护装置，应该使用直径不能够低于35mm，厚度不低于1.5m的钢材料制作而成，并且要在相应的位置进行打孔，数量不低于20个，直径不低于5mm，然后采用垂直的方法全部埋入底板。此外，避难硐室内部的所有电力保护设备都应该与接地装置进行连接，从而形成大规模的接地网，确保接地网中的任意接地点的电阻都不能高于2Ω。

3 结语

总之，对于矿山井下的工作人员来说，在发生风险无法自行撤离时，避难硐室是确保安全、等待救援的生命空间，所以，完善避难硐室的电路系统是十分重要的工作内容，只有根据开矿的实际情况，完成供电设计，才能够设计出更加实用、合理、科学的避难硐室供电系统。