第一篇：關(guān)于煤礦井下開掘工作面雙風(fēng)機雙電源自動切換的應(yīng)用策略

關(guān)于煤礦井下開掘工作面雙風(fēng)機雙電源自動切換的應(yīng)用策

略

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源的需求量也越來越高，有效保證能源的合理供應(yīng)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟建設(shè)的重中之重。與此同時，煤礦能源的節(jié)能開采已經(jīng)成為當前要解決的問題。當前，我國常用的煤礦大型固定設(shè)備要加強節(jié)能方面的管理，加強煤礦固定設(shè)備的有效利用。

關(guān)鍵詞：煤礦；固定設(shè)備；節(jié)能

中圖分類號：TD824 文獻標識碼：A

由于煤礦大型設(shè)備的種類繁多、操作難度大等因素，導(dǎo)致大型設(shè)備不僅僅能耗較高，而且容易造成設(shè)備故障而需要進行維修處理，因此做好大型固定設(shè)備的節(jié)能管理也是當前煤礦發(fā)展的利益所在，本文旨在分析煤礦大型固定設(shè)備使用注意要點，并針對節(jié)能管理提出幾點優(yōu)化措施。煤礦大型固定設(shè)備的內(nèi)容

煤礦大型固定設(shè)備包括――主提升的絞車、皮帶機；供電的主變壓器、供配電開關(guān)、電纜；中央水泵房及采區(qū)水泵房的水泵，采掘工作面的采掘設(shè)備及地面篩分破碎、洗選設(shè)備和運輸設(shè)備總稱為大型固定設(shè)備等。集團公司設(shè)有提升機的電控系統(tǒng)，交流系統(tǒng)為：TKD 和 KKX 系統(tǒng)，在實際調(diào)速過程中選擇轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式時，因為其大部分轉(zhuǎn)差能力，均用于轉(zhuǎn)子電阻上，所以效率低，而且調(diào)速性能差。保證提升機，負力提升后將電能輸送至電網(wǎng)，電控系統(tǒng)的控制可使用控制器，確保提升機運行中的實時監(jiān)控和有效措施。主排水泵中，儲備電動機包括 Y、YB和JS 3種系列，JS系列的電動機屬于高耗能設(shè)備，工作效率低。采用變頻調(diào)速技術(shù)進行改造，對其用電量進行測試。定額資金制約高效的設(shè)備的利用，低效率的水泵利用，其自身消耗量大，運行效率低，都不足以符合水泵排水的要求。電纜在國有企業(yè)是今年集中采購的，設(shè)備資產(chǎn)體現(xiàn)在企業(yè)單位中的大型固定設(shè)備資產(chǎn)里。采掘設(shè)備也歸屬于礦井的固定資產(chǎn)。集中采購這些設(shè)備，也體現(xiàn)在企業(yè)固有設(shè)備資產(chǎn)中。煤礦大型固定設(shè)備存在的問題

交流異步電動機的結(jié)構(gòu)簡單、價格定位不高，而且維修面廣，使用性上較為普遍，起作用于礦井提升機。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源的需求量也越來越高，有效保證能源的合理供應(yīng)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟建設(shè)的重中之重。保證提升機，負力提升后將電能輸送至電網(wǎng)，電控系統(tǒng)的控制可使用控制器，確保提升機運行中的實時監(jiān)控和有效措施。采用變頻調(diào)速技術(shù)進行改造，對其用電量進行測試。定額資金制約高效的設(shè)備的利用，低效率的水泵利用，其自身消耗量大，運行效率低，都不足以符合水泵排水的要求。為提高礦主排水系統(tǒng)能夠達到高效節(jié)能的效果，可利用 HGB和 PJ型多級離心泵進行改造，從而達到一定的節(jié)能效果。集團公司設(shè)有提升機的電控系統(tǒng)，交流系統(tǒng)為：TKD 和 KKX 系統(tǒng)，在實際調(diào)速過程中選擇轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方式時，因為其大部分轉(zhuǎn)差能力，均用于轉(zhuǎn)子電阻上，所以效率低，而且調(diào)速性能差。主排水泵中，儲備電動機包括 Y、YB和JS 3種系列，JS系列的電動機屬于高耗能設(shè)備，工作效率低。與此同時，煤礦能源的節(jié)能開采已經(jīng)成為當前要解決的問題。當前，我國常用的煤礦大型固定設(shè)備要加強節(jié)能的管理。大功率電力電子技術(shù)不斷的提高，交流電動機變頻技術(shù)也在逐步提高，變頻調(diào)速啟動性能強，其自身的高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電功能，在礦井提升機電控技能上被廣泛使用。設(shè)備節(jié)能管理的措施

為實現(xiàn)電動機無級調(diào)速，應(yīng)保證繞線轉(zhuǎn)子與電動機雙饋調(diào)速系統(tǒng)間不同步運行。由于煤礦大型設(shè)備的種類繁多、操作難度大等因素，導(dǎo)致大型設(shè)備不僅僅能耗較高，而且容易造成設(shè)備故障而需要進行維修處理，因此做好大型固定設(shè)備的節(jié)能管理也是當前煤礦發(fā)展的利益所在，本文旨在分析煤礦大型固定設(shè)備使用注意要點，并針對節(jié)能管理提出幾點優(yōu)化措施：（1）可使用變頻器。保證提升機負力提升后將電能輸送至電網(wǎng)，電控系統(tǒng)的控制可使用控制器，確保提升機運行中的實時監(jiān)控和有效措施。采用變頻調(diào)速技術(shù)進行改造，對其用電量進行測試。定額資金制約高效的設(shè)備的利用，低效率的水泵利用，其自身消耗量大，運行效率低，都不足以符合水泵排水的要求。為提高礦主排水系統(tǒng)能夠達到高效節(jié)能的效果，可利用 HGB和 PJ型多級離心泵進行改造，從而達到一定的節(jié)能效果。（2）采用節(jié)能的電動機。主排水泵電動機利用YB2型或Y2型節(jié)能電動機代替JS系列電動機，因為JS系列電動機的效率較低，不符合國家節(jié)能減排的標準。（3）采用有效的添加劑。博納士納米工業(yè)齒輪油添加劑，可以有效的降低摩擦損耗，其抗氧化能力也較高，可加長換油的周期。（4）大型固定設(shè)備的節(jié)能管理。提高煤礦產(chǎn)業(yè)的固定設(shè)備的技術(shù)的檢測工作，保證高效率設(shè)備的使用，對低效率設(shè)備要進行相應(yīng)的技術(shù)改造或分析，加強用電考核力度，控制用電量，降低電量成本，和用電投入的資金。（5）提高風(fēng)道的清理工作。加強風(fēng)路與風(fēng)門的管理，空壓機過濾器定期進行清洗，保證風(fēng)阻的減少，保證漏風(fēng)損失。運輸與提升時，要將車灌滿，加強提升機的管理制度，杜絕空罐運輸?shù)那闆r，降低消耗。節(jié)能工作目標

（1）完成礦業(yè)下達的節(jié)能標準煤數(shù)。根據(jù)每年國家下達的指標，完成節(jié)能煤礦用量。（2）對比去年用水量的多少。和去年的用水量進行比較分析，對比兩年中用水量的出處，和可節(jié)約部分，有效利用可利用節(jié)約的能源。（3）合理節(jié)約成本和電能的使用。將成本和能源盡可能降到最低，有效的運用，并節(jié)約成本。（4）節(jié)約管理落實到具體的負責(zé)人。加強工作人員的節(jié)約意識，將節(jié)約管理的事宜具體落實個人，以負責(zé)人的形式，讓其定期進行相互的督查和指導(dǎo)，達成節(jié)約管理的時效性。（5）合理調(diào)整煤礦能源的使用和分配。均衡的分配能源和工作，使每個人都能得以有效的進行工作。（6）相關(guān)部門統(tǒng)計節(jié)能報表。相關(guān)部門定期要對各部門能源的利用進行統(tǒng)計、分析，找到問題和浪費資源的原因，做好問題措施，從而真正意義上做到節(jié)約能源。

結(jié)語

當前，我國常用的煤礦大型固定設(shè)備要加強節(jié)能的管理。加強煤礦管理人員和相關(guān)單位對節(jié)能管理的意識，樹立正確的節(jié)能理念，加強設(shè)備的改造技術(shù)，提高設(shè)備效率，降低設(shè)備耗電量。按照相關(guān)用電的制度和要求，實施應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，降低煤礦產(chǎn)業(yè)運行成本，使大型固定設(shè)備節(jié)能管理上有新的實質(zhì)性突破。與此同時，煤礦能源的節(jié)能開采已經(jīng)成為當前要解決的問題。

參考文獻

[1] 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.煤礦安全規(guī)程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2011.

第二篇：雙風(fēng)機、雙電源、自動切換及瓦斯、風(fēng)電閉鎖技術(shù)

雙風(fēng)機、雙電源、自動切換及瓦斯、風(fēng)電閉鎖技術(shù) 在東龐礦瓦斯涌出異常區(qū)掘進工作面的應(yīng)用與改造

張智峰1

白勝民2 摘要：

關(guān)鍵詞：

近年來，隨著礦井先進技術(shù)設(shè)備的引進，生產(chǎn)能力的增加，生產(chǎn)水平的延伸，東龐礦自2000年以來多處出現(xiàn)高瓦斯異常涌出區(qū)，北翼六采區(qū)、2603、2604、2605、2606、2607工作面，九采區(qū)2900軌道下山、2900皮帶下山、2900北翼輔助軌道下山掘進期間平均瓦斯絕對涌出量超過2.5m3/min，由此，可見東龐礦正處于低瓦斯礦井向高瓦斯礦井發(fā)展的過渡時期，據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局統(tǒng)計，低瓦斯礦井爆炸突出約占總瓦斯爆炸次數(shù)的60%以上，而掘進發(fā)生瓦斯爆炸的次數(shù)占80%以上。針對上述嚴峻的形勢，東龐礦通過不斷技術(shù)創(chuàng)新改造，在掘進、通風(fēng)、機電技術(shù)方面積累了一套極為完善的驗收，基本形成了掘進安全裝備系列化，以2607軌道巷掘進采用雙風(fēng)機、雙電源和風(fēng)機自動切換及風(fēng)電、瓦斯電雙閉鎖技術(shù)為實例，杜絕了瓦斯爆炸事故，該技術(shù)的應(yīng)用與改造經(jīng)驗，以其所有借鑒。

1、工作面概況

2607工作面位于二水平六采區(qū)，主采2#煤層。上部為已采的2603采空區(qū)，左右兩側(cè)為實體煤，2607為傾斜布置開采的傾斜長壁綜采工作面，傾斜掘進長度800米，工作面斜長165.5m，煤層平均厚度約4.3米，煤層傾向4--16度，可采儲量為86.4萬噸。

工作面平均瓦斯絕對涌出量超過2.5m3/min，煤塵爆炸指數(shù)為33.72--34.86%，具有爆炸性，2#煤層屬于二類自燃三類可能自燃煤層，自燃發(fā)火期為12--18個月，煤層具有自燃傾向性。

巷道均采用錨梁網(wǎng)沿為煤層頂板支護，規(guī)格寬×中高=4.5×3.5m，供風(fēng)距離1000m ,經(jīng)計算局扇風(fēng)量不得小于550m3/min。

2、雙風(fēng)機、雙變頻器選型及配套風(fēng)機控制 2.1雙風(fēng)機的選型交頻選型 根據(jù)風(fēng)量計算，2607軌道巷采用的兩臺2BZK--NO6-3/60對旋軸流式局部通風(fēng)機供風(fēng)一臺，一臺備用，設(shè)一趟直徑800mm高強度柔性風(fēng)筒，利用雙級變頻器調(diào)節(jié)風(fēng)量，滿足工作面風(fēng)理要求。實現(xiàn)節(jié)能降耗延長電機使用壽命。

（1）風(fēng)機主要技術(shù)參數(shù)：ZJT-30型隔爆兼本安智能變頻調(diào)速。電機功率（KW）30×2

全壓效率%>80 全風(fēng)壓（Pa）900--650

噪音dBA<85

風(fēng)量m3/min 625--350

風(fēng)筒直徑（mm）800 轉(zhuǎn)速（r/min）2950

單級送風(fēng)距離（mm）2500；

雙級送風(fēng)距離（mm）3500。外形尺寸 長×寬×高： 2860×786×1060（mm）

質(zhì)量（kg）1340（2）變頻帶器主要參數(shù) 2.2風(fēng)機控制開關(guān)選型

根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定“低壓電動機的控制設(shè)備應(yīng)具備短路、過負荷、單相斷路、漏電閉鎖保護裝置”和電機功率30kw，風(fēng)機控制開關(guān)選用邢臺金牛電控設(shè)備廠生產(chǎn)的QBZ-80D開關(guān)。

變頻調(diào)速裝置和QBZ-80D開關(guān)的推廣使用，延長了電機的使用壽命，大大降低了燒電機造成停風(fēng)瓦斯積聚事故。

3、雙電源自動轉(zhuǎn)換及專線加裝試驗開關(guān) 3.1雙電源供電設(shè)置

專用雙源的實現(xiàn)方法為，一路為風(fēng)機專用線路即從專用高壓開關(guān)變壓器_專用風(fēng)機饋電開關(guān)_風(fēng)機控制開關(guān)，另一路由本工作面低壓動力電源提供，應(yīng)注意的是采區(qū)變電所高壓側(cè)其動力電源與風(fēng)機專用電源不在同一進線上，即在高壓側(cè)就采用雙路，以便減少高壓故障引起大面積停電事故。當專用線路任一風(fēng)機停止運轉(zhuǎn)將自動切換到同等供風(fēng)能力的風(fēng)機，時間約3--5秒，繼續(xù)向工作面供風(fēng)。備用風(fēng)機的電源接在閉鎖開關(guān)的主風(fēng)機的電源由專線供電為正常掘進供風(fēng)。

3.2風(fēng)機供電自動切換裝置（如圖）3.3局部通風(fēng)機專線加裝試驗開關(guān)

為避免每天試驗檢漏繼電器引起風(fēng)機專線停電，采用和風(fēng)機專用饋電并聯(lián)一個同等型號的試驗開關(guān)，實現(xiàn)風(fēng)機專線不停電，不停風(fēng)。

4、風(fēng)電、瓦斯電閉鎖安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置 該工作面主局部通風(fēng)機執(zhí)行風(fēng)電、瓦斯電雙閉鎖，備用風(fēng)機不執(zhí)行。實現(xiàn)雙閉鎖的方法：采用KFD-3型井下分站，及配套的風(fēng)機開停傳感器（KJC-90型電氣設(shè)備開停傳感器）和KG9701型智能低濃度沼氣傳感器和KDD-1型遠程斷電儀與閉路開關(guān)進行聯(lián)鎖，實現(xiàn)雙閉鎖。（如圖）

KFD-3型井下分站是KJ90煤礦給監(jiān)控系統(tǒng)的主要配套設(shè)備，具有數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、顯示、斷電控制、紅外遙控及遠距離通訊等功能，該分站的電源接在風(fēng)機專用線路的電源側(cè)。

KTC-90型電氣設(shè)備開停傳感器是利用磁感應(yīng)原理，通過測定風(fēng)機負荷電纜周圍磁場有無，間接測量風(fēng)機的開停工作狀態(tài)，KG9701型智能低濃度沼氣傳感器可以連續(xù)自動地將沼氣濃度轉(zhuǎn)換成標準電信號，輸給分站，并且有就地顯示沼氣渡度，超限聲光報警斷電功能，測量范圍0-4.0%CH4 4.2礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)

利用KJ90與KFD-3井下分站以及配套設(shè)備形成礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)，按程序系統(tǒng)具有時實、監(jiān)測瓦斯?jié)舛茸兓L(fēng)機運轉(zhuǎn)狀態(tài)以及按設(shè)定進行報警、顯示、存儲、打印、報表等功能，該系統(tǒng)將國際先進的傳感技術(shù)與計算機技術(shù)應(yīng)用到通風(fēng)上，給整個系統(tǒng)的通風(fēng)安全水平帶來了質(zhì)的飛躍，保證了礦井掘進期間的安全生產(chǎn)。

5、安全技術(shù)措施 5.1設(shè)計要求：

雙風(fēng)機、風(fēng)電、瓦斯電閉鎖以及KJ90的配套設(shè)備等，由通風(fēng)部門設(shè)計，設(shè)計中要有監(jiān)測設(shè)備布置圖、供電系統(tǒng)圖和風(fēng)電、瓦斯電閉鎖系統(tǒng)圖，圖中要有明確的設(shè)備編號、型號、要有明確的探頭報警濃度、斷電濃度、復(fù)電范圍及復(fù)電濃度等。

5.2驗收試驗

局部通風(fēng)機及監(jiān)控設(shè)施必須在開掘工作面開口施工前進行驗收，否則嚴禁運轉(zhuǎn)使用。局部通風(fēng)機及監(jiān)測設(shè)施安裝完畢后，通風(fēng)區(qū)應(yīng)立即提出申請，由調(diào)度室組織，通風(fēng)區(qū)、安檢科、機電科、動力科等有關(guān)職能科室和采掘開施工單位共同參加進行驗收。做好驗收和試驗記錄，并填報“東龐礦高瓦斯地區(qū)風(fēng)電、瓦斯電閉鎖的試驗報告”。驗收和試驗記錄中必須有：風(fēng)機及儀器的安裝地點、型號、功率、編號、驗收試驗人員、驗收試驗內(nèi)容、存在的問題等內(nèi)容。未經(jīng)驗收或驗收不合格的風(fēng)機及監(jiān)測設(shè)備，應(yīng)立即進行整改，否則不得投入正常使用。

由安檢科組織。調(diào)度室、通風(fēng)區(qū)、動力科等生產(chǎn)單位參加，每周必須對風(fēng)電、瓦斯電閉鎖進行一次試驗，并校核其精度，報警情況等，檢驗人升井后，填寫工作記錄，存檔備查。

兩臺局部通風(fēng)機同時向一個掘進工作面供風(fēng)的，各臺局部通風(fēng)機必須同時與工作面電源連鎖。即當任何一臺局部通風(fēng)機發(fā)生故障停止運轉(zhuǎn)時，必須立即切斷工作面電源。當主局部通風(fēng)機發(fā)生故障停機，副局部通風(fēng)機投運后，工作面禁止進尺作業(yè)，只有當主局部通風(fēng)機故障排除并恢復(fù)正常運行后方可進行進尺作業(yè)風(fēng)機故障的排除或更換風(fēng)機工作必須在8小時內(nèi)完成。

6.結(jié)語

東龐礦通過對瓦斯涌出異常區(qū)掘進工作面實行“雙風(fēng)機、雙電源、風(fēng)機電源自動切換、三專兩鎖技術(shù)”以及利用KJ90 配套設(shè)備與全礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)（調(diào)度室）聯(lián)網(wǎng)將瓦斯?jié)舛?，風(fēng)機運行狀況、斷電、復(fù)電等參數(shù)進行實時監(jiān)視，并能隨時打印出來，實現(xiàn)了掘進工作面的安全生產(chǎn)，特別是為低瓦斯礦井向高瓦斯礦井過渡時期出現(xiàn)的瓦斯涌出異常區(qū)掘進工作面在瓦斯機電治理上提供了可供借鑒的成功經(jīng)驗。

作者簡介：張智峰（1958—）。男，河北威縣人，河北金牛能源股份有限公司東龐礦安檢科副科長，助理工程師。