综采工作面供电技术探析

1、综采工作面供电技术探析【摘要】综采工作面供电安全技术直接关系着煤矿的 安全生产，特别是随着科学技术的迅速发展，现代化矿井对 综采工作面的供电系统又提出了新的要求，要求供电系统大 容量、安全可靠、便于设计维护和查找故障。本文结合现代 化矿井的实际情况，为了确保煤矿生产的高效和安全，要求 综采工作面的供电系统具备方便查找故障与设计维护，以及 大容量可靠安全的特点。为此，本文论述了综采工作面的一 系列供电技术。【关键词】煤矿；综采工作面；供电系统；供电技术1. 概述由供电系统、泵站、管路、通风和瓦斯系统、回采巷道 输送设施、转载机、液压支架、刮板运输机、采煤机等所构 成的复杂性的系统就是综采工作面，

2、它的目的是为了开采。 其中，乳化液泵站、胶带运输机、破碎机、转载机、液压支 架、刮板运输机、采煤机等重要的设施组成了综采工作面的 主要生产设备。这一系列功率比较大的设施再加之与之相适 应的装置而构成了自动化的控制系统，进而使得煤矿工工人 的劳动强度减轻，减少了生产费用，并且也使得煤矿的生产 量大大地提高，也确保了综采工作面的生产安全性。为进一 步推进我国煤炭企业的发展 ,获得更大的经济效益和安全效 益,本文结合现代化矿井的特点 ,为实现安全高效的产煤目标 重点阐述综采工作面供电技术，以促进矿井的安全生产。2. 综采工作面供电技术2.1 保护和监测技术 综采工作面的主要组成部分是用电设备与供电系

3、统，事 故停机或者是一次失误都能够导致巨大的损失，监测设备的 状态能够减少损失， 确保企业生产能力的提高。 当前形势下， 保护和监测技术是综采工作面供电系统的急切要求。（1）监测电机安全工作的情况。对于定子、转子、电 机轴承等的故障，在出现的初级阶段实施在线稳定监测，且 对它的改变状态进行监测，对于电机能不能稳定和安全工作 进行判断，进而防止事故停机的情况出现，将较高可行性的 库存和检修计划制定出来，从而确保生产系统的稳定运行。（2）在线监测工作面电缆绝缘。实施接地漏电故障的 保护；可以在出现单相接地故障之前准确地预测电网的绝缘 性；对故障点的区域进行准确地判断，其中高阻接地故障也 包括在内，

4、避免故障的扩大化。2.2 智能化技术 通过多样化的手段或者是计算机对人们的思维进行模 仿，从而实施决策，像是智能代理、遗传算法，以及专家系 统等。在综采工作面中的供电系统，所应用的主要是控制生 产设备过程和人工智能系统的智能系统；在数据库输入信息 设备的工作情况、工作参数、工作形式、外部条件监测等数 据，实施全面地探究，实现设备选型、系统设计，以及选择 改进技术的策略，要么是给出合理化的建议或者是意见；事 前实施维修设备的规划；对于供电系统所发生的故障给出解 决策略或者是维修方法，尽量地缩短故障排除的时间；结合 实际工作状态，对工作参数进行调整和设定。可以说，在智 能化这个方面具有很好的研究前

5、景。2.3 启动刮板运输机的技术 刮板运输机的启动在增大的驱动功能的影响下变得非 常明显。在启动运输机的时候，电机的启动电流会大大地威 胁着电网，如果借助界面较大的供电系统和大容量的移动变 电站，那么投资将会增多，与此同时，启动设备过程中的冲 击力也会危害到设备的使用年限与安全性。当前，机械软启 动技术与双速电机驱动是使得刮板运输机电流降低的策略。 尽管双速电机驱动可以使得启动电流降低，可几乎是在相同 的时间启动多台电机，这样还是存在启动电流冲击。而机械 软启动技术可以将这个问题有效地解决，然而，由于较大的 电机功率，每一台电机依旧具有非常大的启动电流。这两种 策略未能够将电流冲击与电网容量的

6、问题解决。在有关控制 理论与电力电子器件普遍应用的影响下，在运输机的电动机 控制上应用变频调速技术，进而将启动的问题有效地解决。 不过因为低压变频器的应用使得其只有 1140v 的输出电压， 负荷功率却是能够到 1000 kW ，在对软启动进行解决的过程 中，相比较于 3.3 kV 供电，导致比较大的电量损耗。为此， 应当将中压防爆变频器研发出来，从而将低压变频器面临的 问题解决，实现节约能源的最终目的。2.4 综采工作面供电电压 目前，我国井下用电设备的电压主要是660 伏和 1140伏，但是国外进口设备的使用电压除了这两种外， 还有 1000 伏和 500 伏等几种。所以在选择设备时应当注

7、意到设备的用 电电压，特别是进口设备和国产设备混合使用时更应该注 意。一个综采工作面的主要设备最好选用一种或最多两种用 电电压。实践证明， 用电电压多时容易引起混乱， 造成事故。 近几年， 随着综采工作面的割煤高度加大， 生产能力的提高， 采煤机、刮板输送机等设备的总装机功率不断增大，加上井 下特殊环境又限制了电缆截面积和变压器体积的增加， 11.4kV 供电电压已满足不了生产需要。 必须采用 3.3kV 甚至 更高电压等级供电才能保证供电的安全可靠，满足大功率设 备的用电要求。我国综采工作面供电电压现状主要是以 11.4kV 为主 ,局部达到 3.3kV ，而且目前 3.3kV 供电系统一般

8、 仅解决了工作面三机的供电问题，没有完全实现全系统 3.3kV 供电，其供电器件可靠性和寿命还需提高；系统保护 的准确性还需进一步精确；试验范围还需扩大；保护配合、 参数匹配、接口问题等还需要做进一步实验和验证。然而， 即使实现全系统 3.3kV 供电，也远不是工作面升压的终点， 据报道 ,我国在综采工作面升压供电方面与国外相比存有差 距,因而在完善 3.3kV 供电系统的同时必须提前开始更高电 压等级的供电方式以及综合保护方面的研究，开发出相应的 关键设备及其配套装置 ,及早进行工业性试验 ,力争在新一轮 的竞争中取得先机。3. 结论 总而言之，需要结合综采工作面的特点确保供电系统的 安全性

9、、稳定性，以及高效性，这就要求不断地改进和完善 综采工作面的供电技术，最终使得煤矿矿井的生产效益大大 地提高。【参考文献】1 朱 磊,王为丽 ,陈鸿章 .综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 .安全高效工作面设备配套与供电方 式分析J.煤矿机电，2008(1): 7 -11.3 贾俊峰 .现代化高产高效矿井的特点及发展趋势J.山西煤炭 , 2005, 25(1): 42 -43.4 黄 涛,符如康 .综采工作面供电可靠性分析及处理对策J.煤矿机电，2010(3): 98 -99.5 何敬德 .走新型工业化道路 ,发展我国煤矿机电一