煤矿供配电系统中的安全供电探究

王福元

摘 要：现代社会发展形势下，对煤炭资源的需求量猛增，推进了煤矿企业规模的扩大和的开采深度的增加。但是在井下复杂的环境中，面对更为复杂的供配电系统，如果没有做好供电技术管理工作，容易引发煤矿安全事故，威胁井下机电设备和作业人员安全，导致更为严重的火灾或爆炸等事故的发生。因此，应基于一定的供配电系统管理要求，从系统设计、系统保护以及安全管理等加强供电技术管理，满足煤矿安全供电要求。

关键词：煤矿供配电系统;故障;安全供电

1引言

煤矿井下作业环境恶劣，具有高安全风险性的特点。这是由于煤矿井下开采作业中会释放大量的瓦斯并产生大量粉尘等，加之受到地下水等因素的影响，使得井下环境潮湿，在空间狭小的作业环境中，威胁机电设备的安全运行，容易导致供配电系统的安全事故，威胁作业人员的人身安全。这就需要重视煤矿供配电系统的用电安全问题，采取有效措施，确保此系统的供电安全性。

2加强煤矿安全供电技术管理的重要性

煤矿井下存在较多数量且先进的机电设备，同时作业人员数量多，分布比较分散和杂乱，一旦出现煤矿供配电系统的安全问题，则容易对作业人员和机电设备造成危害。因此，加强煤矿安全供电技术管理工作，则有助于保护人员和设备安全。对于前者来说，电能作为煤矿开采作业中的重要能源形式，在井下主要用于照明和各种机电设备运转所用。由于井下作业环境特殊，工作人员在用电过程中一旦出现安全问题，则会危及作业人员生命安全并耽误正常开采作业。这就需要加强此管理工作来保证用电设备的安全运行，从而避免用电安全事故的发生，保护作业人员生命安全。对于后者来说，目前用于煤矿井下开采生产的先进机电设备越来越多，而电能供应是保证机电设备正常使用的前提，而加强安全供电管理工作，可以改进和优化供电电路，及时淘汰旧的供电设备，加强设备的维修和保养工作，有助于提升设备运行的安全性与可靠性。而如果作业人员由于缺乏专业的用电知识，出现设备操作错误的问题，则可能会引发电气事故。这就需要加强安全供电技术培训工作来降低设备故障概率，实现整体开采效率的提升。

3煤矿供配电系统常见故障及危害

首先是短路故障。此故障主要表现出具有电位差的两点之间如果不存在符合时，采取电阻较小的导体将两点直接接通会导致短接问题，引发电气事故。此故障会造成电回路中电流值超过正常数值而损害供电系统以及机电设备的问题。分析此故障的原因，主要是由于煤矿井下作业环境比较潮湿，也就是空气中的湿度过大、水分含量过高而引起的。加之井下存在较多的粉尘和瓦斯，如果由于短路故障而引发较大的电流值，则可能会引发火灾或爆炸等事故，对人员和设备安全造成严重威胁。

其次是过载故障。煤矿井下供配电系统及各类电气设备、机电设备等都有一定的额定负载要求，如果供配电系统中出现电流负荷过大的情况，超出了额定负载要求，则会造成设备过热问题，甚至还会由于长时间过载而降低线路的绝缘水平，导致设备或线路烧毁等严重事故。这是由于井下供配电系统中的电缆和电容设备具有较小的容量，或者出现了人员误操作等问题而引起的。在此问题发生之后会降低电机端的电压，引发电缆或电器设备故障，导致电气事故的发生。

最后是漏电故障。井下各类电气和机电设备在长时间运行之后容易出现绝缘性能下降的问题，严重时会出现绝缘失效的问题，这就会导致漏电问题的发生。这是由于供配电系统的线路在受到外力破坏、受到腐蚀或磨损、老化等原因而降低其绝缘电阻的性能。一旦出现此问题，则会对设备造成损坏，还可能引发人员触电伤亡问题。

4保障煤矿安全供配电的有效措施

4.1煤矿生产对煤矿供配电系统的要求

一是安全性要求。面对井下狭小的空间和复杂的环境，安全性要求也是首要和最为重要的要求，避免在受到外部因素压力影响时出现线路或设备损坏问题，避免在潮湿环境中出现设备和线路的绝缘性降低问题，避免在危险环境中出现人员触电以及火灾等事故。二是可靠性要求。针对煤矿井下三类用电负荷，应按照不同等级负荷要求，针对一类负荷，由变电所直接引出双回路进行供电来保证电力供应的不间断可靠运行，或者针对二类负荷由专线供电或变电所直接双回路供电，针对三类负荷则由一般的线路向多个负荷供电的方式。三是供电质量和经济性要求。控制机电设备电压偏差在额定电压的5%以内，供电电压稳定，同时要保证供电质量，减少企业不必要的成本支出。

4.2对供电线路的布置情况进行合理设计

为了保证供配电系统的安全稳定运行，首先应对供电线路进行合理设计和布置，在对线路进行布设时，需要结合煤矿电力负荷分类要求开展，保证分支线路可以实现独立供电要求，防止出现线路交叉问题，可能会引发安全问题。此外，还要尽量在线路设计时减少过多的线路和不必要的过渡环节，防止由于环境因素而影响供配电系统的正常运行，减少供配电系统运行中的安全事故。还要在选择供电线路材料时，按照煤矿井下生产要求来选择，确保满足煤矿工作开展的用电需求。

4.3对煤矿供配电保护系统进行完善

基于井下作业开展要求的实际情况对供配电保护系统加以完善，具体地说需要通过选择性断电和分级闭锁技术的合理应用来保护和改造供配电系统。采取上述措施对供配电系统加以完善，防止人为操作所造成的影响，减少出现电气事故和爆炸事故。此外，作业人员需要预防好各类系统故障，定期检查和维修供配电系统及其中的设备。及时维修和更换机电设备及其零部件，保证矿井供电安全性和煤矿开采工作的顺利开展。

4.4做好人员安全用电培训工作

煤矿井下作业工作离不开不同岗位上的作业人员，而作业人员的专业水平直接决定设备操作是否规范，影响着设备能否正常运行。此外，不规范的操作还可能引发用电安全事故，为此应加强人员安全用电培训工作。针对上岗之前的员工统一开展岗前培训工作，规范作业人员的用电操作行为。针对井下所用各类机电设备，也应开展设备操作技能培训工作，掌握设备操作的规范性要求。尤其针对配电工来说，要求其牢固掌握高低压电工基础知识和井下供配电知识，掌握供电系统线路的布置走向，维护供配电系统的稳定和安全运行，从而保障煤矿井下的用电安全。

4.5做好企业安全用电管理工作

针对煤矿井下复杂的供配电线路和各类用电设备，不仅要在生产之前制定严格的电气设备管理工作制度，基于此完善的制度要求开展安全用电管理工作，而且要重点开展对井下用电行为的检查工作，保证作业人员操作的规范化，还要避免出現人为操作失误问题，降低出现电气事故的发生概率。在开展电气设备检修工作之前，应保证工作人员穿戴好相应的绝缘保护装置等，保证用电安全和检修工作的安全开展。

5结语

面对煤矿井下复杂且恶劣的环境，为了确保井下供电安全，应提高对供配电系统的安全技术管理工作，不仅要合理设计供电线路，设置保护系统，而且要加强人员安全用电培训和安全用电管理工作，保证煤矿供配电系统的安全运行。

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