綜采工作面供電技術(shù)探析

1、綜采工作面供電技術(shù)探析【摘要】綜采工作面供電安全技術(shù)直接關(guān)系著煤礦的 安全生產(chǎn)，特別是隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代化礦井對 綜采工作面的供電系統(tǒng)又提出了新的要求，要求供電系統(tǒng)大 容量、安全可靠、便于設(shè)計維護和查找故障。本文結(jié)合現(xiàn)代 化礦井的實際情況，為了確保煤礦生產(chǎn)的高效和安全，要求 綜采工作面的供電系統(tǒng)具備方便查找故障與設(shè)計維護，以及 大容量可靠安全的特點。為此，本文論述了綜采工作面的一 系列供電技術(shù)?！娟P(guān)鍵詞】煤礦；綜采工作面；供電系統(tǒng)；供電技術(shù)1. 概述由供電系統(tǒng)、泵站、管路、通風和瓦斯系統(tǒng)、回采巷道 輸送設(shè)施、轉(zhuǎn)載機、液壓支架、刮板運輸機、采煤機等所構(gòu) 成的復(fù)雜性的系統(tǒng)就是綜采工作面，

2、它的目的是為了開采。 其中，乳化液泵站、膠帶運輸機、破碎機、轉(zhuǎn)載機、液壓支 架、刮板運輸機、采煤機等重要的設(shè)施組成了綜采工作面的 主要生產(chǎn)設(shè)備。這一系列功率比較大的設(shè)施再加之與之相適 應(yīng)的裝置而構(gòu)成了自動化的控制系統(tǒng)，進而使得煤礦工工人 的勞動強度減輕，減少了生產(chǎn)費用，并且也使得煤礦的生產(chǎn) 量大大地提高，也確保了綜采工作面的生產(chǎn)安全性。為進一 步推進我國煤炭企業(yè)的發(fā)展 ,獲得更大的經(jīng)濟效益和安全效 益,本文結(jié)合現(xiàn)代化礦井的特點 ,為實現(xiàn)安全高效的產(chǎn)煤目標 重點闡述綜采工作面供電技術(shù)，以促進礦井的安全生產(chǎn)。2. 綜采工作面供電技術(shù)2.1 保護和監(jiān)測技術(shù) 綜采工作面的主要組成部分是用電設(shè)備與供電系

3、統(tǒng)，事 故停機或者是一次失誤都能夠?qū)е戮薮蟮膿p失，監(jiān)測設(shè)備的 狀態(tài)能夠減少損失， 確保企業(yè)生產(chǎn)能力的提高。 當前形勢下， 保護和監(jiān)測技術(shù)是綜采工作面供電系統(tǒng)的急切要求。（1）監(jiān)測電機安全工作的情況。對于定子、轉(zhuǎn)子、電 機軸承等的故障，在出現(xiàn)的初級階段實施在線穩(wěn)定監(jiān)測，且 對它的改變狀態(tài)進行監(jiān)測，對于電機能不能穩(wěn)定和安全工作 進行判斷，進而防止事故停機的情況出現(xiàn)，將較高可行性的 庫存和檢修計劃制定出來，從而確保生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。（2）在線監(jiān)測工作面電纜絕緣。實施接地漏電故障的 保護；可以在出現(xiàn)單相接地故障之前準確地預(yù)測電網(wǎng)的絕緣 性；對故障點的區(qū)域進行準確地判斷，其中高阻接地故障也 包括在內(nèi)，

4、避免故障的擴大化。2.2 智能化技術(shù) 通過多樣化的手段或者是計算機對人們的思維進行模 仿，從而實施決策，像是智能代理、遺傳算法，以及專家系 統(tǒng)等。在綜采工作面中的供電系統(tǒng)，所應(yīng)用的主要是控制生 產(chǎn)設(shè)備過程和人工智能系統(tǒng)的智能系統(tǒng)；在數(shù)據(jù)庫輸入信息 設(shè)備的工作情況、工作參數(shù)、工作形式、外部條件監(jiān)測等數(shù) 據(jù)，實施全面地探究，實現(xiàn)設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計，以及選擇 改進技術(shù)的策略，要么是給出合理化的建議或者是意見；事 前實施維修設(shè)備的規(guī)劃；對于供電系統(tǒng)所發(fā)生的故障給出解 決策略或者是維修方法，盡量地縮短故障排除的時間；結(jié)合 實際工作狀態(tài)，對工作參數(shù)進行調(diào)整和設(shè)定。可以說，在智 能化這個方面具有很好的研究前

5、景。2.3 啟動刮板運輸機的技術(shù) 刮板運輸機的啟動在增大的驅(qū)動功能的影響下變得非 常明顯。在啟動運輸機的時候，電機的啟動電流會大大地威 脅著電網(wǎng)，如果借助界面較大的供電系統(tǒng)和大容量的移動變 電站，那么投資將會增多，與此同時，啟動設(shè)備過程中的沖 擊力也會危害到設(shè)備的使用年限與安全性。當前，機械軟啟 動技術(shù)與雙速電機驅(qū)動是使得刮板運輸機電流降低的策略。 盡管雙速電機驅(qū)動可以使得啟動電流降低，可幾乎是在相同 的時間啟動多臺電機，這樣還是存在啟動電流沖擊。而機械 軟啟動技術(shù)可以將這個問題有效地解決，然而，由于較大的 電機功率，每一臺電機依舊具有非常大的啟動電流。這兩種 策略未能夠?qū)㈦娏鳑_擊與電網(wǎng)容量的

6、問題解決。在有關(guān)控制 理論與電力電子器件普遍應(yīng)用的影響下，在運輸機的電動機 控制上應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，進而將啟動的問題有效地解決。 不過因為低壓變頻器的應(yīng)用使得其只有 1140v 的輸出電壓， 負荷功率卻是能夠到 1000 kW ，在對軟啟動進行解決的過程 中，相比較于 3.3 kV 供電，導(dǎo)致比較大的電量損耗。為此， 應(yīng)當將中壓防爆變頻器研發(fā)出來，從而將低壓變頻器面臨的 問題解決，實現(xiàn)節(jié)約能源的最終目的。2.4 綜采工作面供電電壓 目前，我國井下用電設(shè)備的電壓主要是660 伏和 1140伏，但是國外進口設(shè)備的使用電壓除了這兩種外， 還有 1000 伏和 500 伏等幾種。所以在選擇設(shè)備時應(yīng)當注

7、意到設(shè)備的用 電電壓，特別是進口設(shè)備和國產(chǎn)設(shè)備混合使用時更應(yīng)該注 意。一個綜采工作面的主要設(shè)備最好選用一種或最多兩種用 電電壓。實踐證明， 用電電壓多時容易引起混亂， 造成事故。 近幾年， 隨著綜采工作面的割煤高度加大， 生產(chǎn)能力的提高， 采煤機、刮板輸送機等設(shè)備的總裝機功率不斷增大，加上井 下特殊環(huán)境又限制了電纜截面積和變壓器體積的增加， 11.4kV 供電電壓已滿足不了生產(chǎn)需要。 必須采用 3.3kV 甚至 更高電壓等級供電才能保證供電的安全可靠，滿足大功率設(shè) 備的用電要求。我國綜采工作面供電電壓現(xiàn)狀主要是以 11.4kV 為主 ,局部達到 3.3kV ，而且目前 3.3kV 供電系統(tǒng)一般

8、 僅解決了工作面三機的供電問題，沒有完全實現(xiàn)全系統(tǒng) 3.3kV 供電，其供電器件可靠性和壽命還需提高；系統(tǒng)保護 的準確性還需進一步精確；試驗范圍還需擴大；保護配合、 參數(shù)匹配、接口問題等還需要做進一步實驗和驗證。然而， 即使實現(xiàn)全系統(tǒng) 3.3kV 供電，也遠不是工作面升壓的終點， 據(jù)報道 ,我國在綜采工作面升壓供電方面與國外相比存有差 距,因而在完善 3.3kV 供電系統(tǒng)的同時必須提前開始更高電 壓等級的供電方式以及綜合保護方面的研究，開發(fā)出相應(yīng)的 關(guān)鍵設(shè)備及其配套裝置 ,及早進行工業(yè)性試驗 ,力爭在新一輪 的競爭中取得先機。3. 結(jié)論 總而言之，需要結(jié)合綜采工作面的特點確保供電系統(tǒng)的 安全性

9、、穩(wěn)定性，以及高效性，這就要求不斷地改進和完善 綜采工作面的供電技術(shù)，最終使得煤礦礦井的生產(chǎn)效益大大 地提高?！緟⒖嘉墨I】1 朱 磊,王為麗 ,陳鴻章 .綜采工作面可靠性分析 J. 山 西煤炭 , 2006, 26(1): 22 -242 李建民 ,章之燕 .安全高效工作面設(shè)備配套與供電方 式分析J.煤礦機電，2008(1): 7 -11.3 賈俊峰 .現(xiàn)代化高產(chǎn)高效礦井的特點及發(fā)展趨勢J.山西煤炭 , 2005, 25(1): 42 -43.4 黃 濤,符如康 .綜采工作面供電可靠性分析及處理對策J.煤礦機電，2010(3): 98 -99.5 何敬德 .走新型工業(yè)化道路 ,發(fā)展我國煤礦機電一