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(shè)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(shè)備常年處在井下，而井下環(huán)境非常惡劣，設(shè)備容易受潮、輸電線路的絕緣性退化嚴重以及設(shè)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(jié)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(shè)備的運行安全及施工人員的人身安全。

關(guān)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(shè)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(shè)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(diào)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(shè)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(shè)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(shè)備的檢查維修工作，更方便相關(guān)人員的管理工作。該供電模式下，所有設(shè)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(shè)備安裝、管理和維護工作就減小了許多。②能夠有效降低設(shè)備串車的供電總負荷，確保供電始終處于標準之內(nèi)。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(shè)備數(shù)量大大減小，而設(shè)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(shè)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(shù)應用要求雖然礦井工作面長距離供電技術(shù)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(zhì)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(shè)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(nèi)，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(shè)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(shè)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(nèi)。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(shè)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(nèi)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備較多，若采用移動供電方式，便對巷道結(jié)構(gòu)的質(zhì)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(zhì)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(lǐng)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(shè)備之中，高壓進線電壓設(shè)定值為1140V，低壓輸電線電壓設(shè)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(zhuǎn)載機、液壓泵站等設(shè)備相互連接。在開展作業(yè)面作業(yè)當中，需在饋電開關(guān)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(shè)工作得到進一步簡化，設(shè)備布設(shè)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(shè)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(shè)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(shù)[J].煤炭科學技術(shù),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(shè)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(shù)的探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2017(33):97-99.

[6]安文,徐鵬,王益.相敏保護技術(shù)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(shù)在煤礦長距離供電線路上的應用[J].煤礦設(shè)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(shù),2014(24):51.

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

作者：崔海軍 單位：同煤集團云崗礦輔運科