煤矿井下低压供电系统安全隐患分析与预防措施

煤矿井下低压供电系统安全隐患分析与预防措施

鲁尚洋

国家能源集团神东锦界煤矿 陕西榆林719100

摘要：煤矿供电系统作为井下安全生产的重要安全因素之一，总结和分析出隐患的根源，提出有效的整改措施，对提高煤矿的安全管理，能够避免因供电系统隐患而引发的事故，进而提高矿井供电的安全性，保证矿井的安全生产具有十分重要的指导意义。

关键词：煤矿；井下；低压供电

1煤矿井下低压供电系统安全隐患分析

（一）井下空间狭小，环境潮湿，导致电气设备发生漏电现象

由于煤矿井下空间狭小，环境潮湿，加之井下经常会受到地质构造的影响，导致井下发生漏电事故的可能性增加。由于矿井地面工作环境比较干燥，煤矿井下属于典型的高湿环境，在这样的环境下，变压器、开关、电缆以及设备等经常会发生漏电现象。针对井下潮湿情况，可以在设备外壳和设备周围进行绝缘处理。根据相关规定要求井下不得采用架空线供电方式进行供电，主要是因为架空线与地面存在着很大的距离，在潮湿的环境下容易发生漏电现象；其次是因为架空线通常会铺设在比较潮湿的环境中，经常会存在金属导体的绝缘部分与地面有接触现象。在煤矿井下低压供电系统中，经常会发生电缆被烧毁的现象，其主要原因是由于井下空间狭小、环境潮湿，导致煤矿井下电缆经常会受潮。

虽然现在我国对煤矿井下进行了较大程度的改革与创新，但是对于煤矿井下低压供电系统依然存在着一些问题，主要表现在：一是部分老矿井内部缺少足够的供电保障；二是供电线路较长且较为分散；三是对矿井内部进行了局部改造。以上这些问题都是导致煤矿井下发生漏电现象的主要原因。

（二）井下设备绝缘性能较差

煤矿井下环境相对较差，空气潮湿，很容易形成水雾。井下环节容易使井下电气设备绝缘性能降低，导致电气设备漏电事故的发生。当井下漏电时就会出现漏电火花，如果不及时处理就会引起瓦斯或煤尘爆炸事故。同时煤矿井下电气设备绝缘性能降低会造成触电事故的发生。所以在使用电气设备时必须保证电气设备的绝缘性能良好，同时要加强对井下设备的检修和维护工作。如果煤矿井下存在比较多的高压电缆，或者是出现了长时间的潮湿环境，就会导致高压电缆或接线器的绝缘性能下降，使得电缆线发生漏电的现象。在这种情况下，如果不及时对漏电的电缆线进行处理，就会使井下电路不能正常供电。除此之外，煤矿井下环境的复杂性也是造成低压供电系统安全隐患的主要原因之一。由于煤矿井下空间狭小，空气流通不畅，井下环境相对较差，使得井下电路存在着局部过热和局部短路等现象。一旦井下线路出现漏电现象，就会导致事故的进一步发展，破坏局部绝缘，进而引起线路局部短路故障的发生，使井下电路无法正常供电。

（三）电气设备接线方式不合理

对于煤矿井下低压供电系统来说，电气设备接线方式是否合理也是影响低压供电系统安全的重要因素。特别是一些老煤矿井下电气设备比较陈旧，接线方式比较复杂，而且部分矿井电气设备检验、维修制度不完善，使得井下设备经常发生漏电现象，严重影响了井下供电系统安全。根据调查显示，煤矿井下的电气设备接线方式主要有两种，一种是母线采用“T”接，另一种是“U”接。这两种接线方式各有利弊，但在实际工作中仍普遍采用“U”接，这就容易出现漏电情况。所以针对这种情况，应采取相应措施来解决这种安全隐患。
（四）供电系统负荷容量过大

目前，煤矿原设计供电容量远小于供电系统负荷容量，直接导致主变压器长期低效运行，不仅降低了电能质量，而且极易出现电缆发热、变压器过热以及绝缘老化等现象，严重时可能导致瓦斯爆炸，严重威胁井下安全生产。

（五）防爆型电器设备不规范

对于煤矿安全生产，政府相关部门制定了严格的安全管理条例，明确规定了煤矿井下工作中，严禁使用可能产生能量电弧的分支线路接口或空气开关等。但现阶段仍有部分煤矿忽视该类规定，在防爆型电气设备中违规使用已被禁用的电器设备元件，为井下作业埋下了安全隐患，严重影响了煤矿井下供电系统的安全可靠性。

2煤矿井下供电系统安全隐患的应对策略

2.1稳定供配电系统

首先，在井下供电系统的设计时，应该考虑变压器应有足够的富余容量，变压器的富余容量是根据电气总功率决定的，变压器的容量要比总功率多出20％才算是合理；煤矿企业相关业务管理单位应对变压器的现场使用进行监督，严禁违规加载负荷。其次，对于刚刚建立的煤矿，有关部门必须对其电气设备进行检查，尤其是电网接口的闭锁设置，对于不采取双回路供电的，则要勒令其整改，对于以上两项都不合格的，就要取消其营业资格，直到设备检查合格为止。

2.2提高在线监测系统范围

在煤矿井下引入电气设备状态在线监测系统，实现煤矿井下供电系统全过程动态管理，利用煤矿井下电气设备在线监测系统对井下电网和电气设备运行工况等性能进行监测，根据所监测的相关特性数据来判断井下供电系统故障，通过对供电事故发生区域进行快速、准确的判断，并有针对性地提出有效的措施，及时去切断相应事故区域的电源，以保证非故障区域不受影响，进而确保非故障区域供电安全。

2.3加强煤矿供电设备电器保护

过流保护、漏电保护和接地保护是煤矿供电设备电器保护的三种类型。在煤矿安全生产中，煤矿供电保护具有非常重要的作用，如果不满足保护要求，则有可能引起保护拒跳、误跳，或者保护跳闸范围扩大，严重时造成井下瓦斯急剧上升，出现瓦斯积聚，甚至发生瓦斯事故，给矿井和人身安全造成严重威胁。因此，我们可以充分利用集成电路技术、计算机软硬件技术、可靠性及电磁兼容技术、网络及现场总线技术、液晶显示技术、结构技术、表面贴装加工技术的最新成果，推出智能保护系统，加强煤矿供电设备电器保护。

2.4加强日常供用电维护监管工作

首先要加大机电检查力度,消灭井下电器失爆,定期检修和检测供电线路设备；要确保井下局部通风机全部实现“三专二闭锁”“双风机”“双电源”自动切换；第三要确保设备的各种保护齐全可靠,满足《煤矿安全规程》的规定并定期试验；另外要使用先进的机电设备,淘汰落后设备；第五要装设灵敏可靠的过流、漏电、接地“三大”保护装备,并定期检查、测试、试验；供电设施按《规程》要求装设可靠的防雷电装备,并定期检测；所有闭锁装置灵敏可靠,防止擅自送电,井下照明、信号装置实现综合保护,保证供电系统及设备运行安全可靠；最后架空线定期检修维护。

结束语

我们应该充分地认识到煤矿安全、可靠供电的必要性和重要性，增加设备投入，加强供电保护意识，改善供电维护上的管理，严格落实管理制度，以便及时发现问题，消除供电事故隐患。同时，我们应该研究和实行一些新方法、新技术来保证煤矿供电质量，保证煤矿供电的安全可靠，以提高和确保矿井生产效益。

参考文献：

[1]李洪美，姜红年.提高煤矿供电安全可靠性的探讨［J］.能源技术与管理，2020.

[2]张尊国.煤矿井下供电安全技术措施探讨［J］.中国科学纵横，2019.