煤矿风电瓦斯电闭锁电气原理
双风机双电源自动切换及瓦斯风电闭锁技术
双风机、双电源、自动切换及瓦斯、风电闭锁技术在东庞矿瓦斯涌出异常区掘进工作面的应用与改造张智峰1 白胜民2摘要：关键词：近年来，随着矿井先进技术设备的引进，生产能力的增加，生产水平的延伸，东庞矿自2000年以来多处出现高瓦斯异常涌出区，北翼六采区、2603、2604、2605、2606、2607工作面，九采区2900轨道下山、2900皮带下山、2900北翼辅助轨道下山掘进期间平均瓦斯绝对涌出量超过min，由此，可见东庞矿正处于低瓦斯矿井向高瓦斯矿井发展的过渡时期，据国家煤矿安全监察局统计，低瓦斯矿井爆炸突出约占总瓦斯爆炸次数的60%以上，而掘进发生瓦斯爆炸的次数占80%以上。
针对上述严峻的形势，东庞矿通过不断技术创新改造，在掘进、通风、机电技术方面积累了一套极为完善的验收，基本形成了掘进安全装备系列化，以2607轨道巷掘进采用双风机、双电源和风机自动切换及风电、瓦斯电双闭锁技术为实例，杜绝了瓦斯爆炸事故，该技术的应用与改造经验，以其所有借鉴。
1、工作面概况2607工作面位于二水平六采区，主采2#煤层。
上部为已采的2603采空区，左右两侧为实体煤，2607为倾斜布置开采的倾斜长壁综采工作面，倾斜掘进长度800米，工作面斜长，煤层平均厚度约米，煤层倾向4--16度，可采储量为万吨。
工作面平均瓦斯绝对涌出量超过min，煤尘爆炸指数为，具有爆炸性，2#煤层属于二类自燃三类可能自燃煤层，自燃发火期为12--18个月，煤层具有自燃倾向性。
巷道均采用锚梁网沿为煤层顶板支护，规格宽×中高=×，供风距离1000m ,经计算局扇风量不得小于550m3/min。
2、双风机、双变频器选型及配套风机控制双风机的选型交频选型根据风量计算，2607轨道巷采用的两台2BZK--NO6-3/60对旋轴流式局部通风机供风一台，一台备用，设一趟直径800mm高强度柔性风筒，利用双级变频器调节风量，满足工作面风理要求。
“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验制度
“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验制度
为了煤矿井下安全用电，采掘生产正常，杜绝井下事故的发生，确保矿井职工的生命安全，特制定“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验制度如下：
一、矿井供电必须实行“三专两闭锁”即：“三专”指专用开关、专用电缆、专用变压器；“两闭锁”指“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”。
二、为了确保“风电闭锁”能正常起作用，运行正常，必须每天进行一次“风电闭锁”灵敏试验，确保其灵敏可靠，启动正常。
三、为了确保“瓦斯电闭锁”能正常起作用，运行正常，必须每周一进行一次“瓦斯电闭锁”灵敏试验，确保其灵敏可靠，启动正常。
四、试验时必须在五分钟之内完成，每周一同时进行“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验。
五、“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验时间固定在每天的旱上8点钟开始，严禁拖延。
六、“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验完毕，必须作好详细的试验记录。
风电闭锁瓦斯电闭锁管理制度
记录实验数据
在实验过程中和实验结束后，要及 时记录各项数据，以备后续分析。
清理现场
实验结束后，要及时清理实验现场 ，确保设备安全整洁。
检查设备状态
实验结束后，要检查设备是否有损 坏或异常情况，及时处理发现的问 题。
上报实验结果
根据相关规定，及时上报实验结果 ，确保安全生产管理工作的有效进 行。
06
2
对瓦斯超限、停电等情况进行及时处理，避免 安全事故的发生。
3
明确各级管理人员和操作人员的瓦斯电闭锁管 理职责。
背景
01
近年来，矿井瓦斯事故和通风事故频发，给矿工生命和财产安 全带来严重威胁。
02
传统的风电闭锁瓦斯电闭锁管理方式存在不足之处，需要进一
步完善和规范。
为了适应国家对矿井安全管理的相关要求，需要制定更加严格
瓦斯电闭锁管理规定
瓦斯电闭锁装置应与瓦斯传感器联动，当瓦斯浓度达到 危险值时，应立即断开电源。
瓦斯电闭锁装置应按照规定进行定期检查和维护，确保 其正常运转。
在进行与瓦斯电闭锁装置相关的操作时，需严格遵守相 关操作规程，避免误操作。
风电和瓦斯电闭锁的联合管理规定
当风电和瓦斯电闭锁装置同时动作时，应立即停止相关区域的 工作并进行检查。
记录完整
对故障处理过程进行完整记录，包括故障时间、 故障类型、处理方法、维修人员等信息。
07
对风电闭锁和瓦斯电闭锁的监督和管理
监督内容和方法
监督风电闭锁和瓦斯电闭锁系统的运行状态。 监控风电和瓦斯电源系统的实时数据和趋势。
检查风电闭锁和瓦斯电闭锁设备的维护和保养情况。
对风电闭锁和瓦斯电闭锁系统的操作和记录进行检查 。
清理现场
清理实验现场，确保周围环境安全 整洁。
风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度
风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度
风电闭锁和瓦斯电闭锁是用于保障风电和瓦斯设备安全的重要管理制度。
风电闭锁管理制度是指在风电场内，所有与发电机组、变电站等设备相关的操作和维护工作都需要进行闭锁操作，以确保人员的安全。
风电闭锁管理制度的主要内容包括：闭锁的流程和操作标准、闭锁的责任人、闭锁的时间和地点、闭锁的设备和工具、闭锁的记录和检查等。
同时，风电闭锁管理制度还包括对相关人员进行闭锁操作的培训和考核。
瓦斯电闭锁管理制度是指在矿山或煤矿等瓦斯环境下，对电气设备进行闭锁操作，以防止电火花引发瓦斯爆炸。
瓦斯电闭锁管理制度的主要内容包括：闭锁的流程和操作标准、闭锁的责任人、闭锁的时间和地点、闭锁的设备和工具、闭锁的记录和检查等。
同时，瓦斯电闭锁管理制度还包括对相关人员进行闭锁操作的培训和考核。
风电闭锁和瓦斯电闭锁管理制度的实施可以有效地减少事故发生的可能性，保障人员的安全。
只有通过严格的闭锁操作，才能保证在操作和维护设备时不会发生电击、火灾、瓦斯爆炸等意外情况。
因此，风电闭锁和瓦斯电闭锁管理制度是风电和瓦斯行业非常重要的安全管理措施。
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风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度
风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度风电闭锁、瓦斯电闭锁是一种非常重要的安全管理措施，可以有效地预防和控制风电和瓦斯发电过程中的安全事故。
风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度是指在风电和瓦斯发电过程中对闭锁控制进行管理的一套制度和规范。
本文将从以下几个方面来介绍风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度。
一、风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的背景和意义风电和瓦斯发电过程中存在着各种各样的危险和风险，如火灾、瓦斯泄漏、电气事故等。
风电闭锁、瓦斯电闭锁是一种管理措施，可以有效地预防和控制这些安全事故的发生。
风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的制定和实施对于保障风电和瓦斯发电过程中的安全非常重要。
二、风电闭锁、瓦斯电闭锁的原理和要点1. 风电闭锁的原理和要点：风电闭锁主要是通过电气控制系统来实现的，其原理是利用闭锁装置将风力发电机、变压器、电缆等电气设备与主控室进行电气隔离，从而实现对风电设备和电源的隔离和断电控制。
风电闭锁的要点包括：- 确定闭锁设备的安装位置和布置- 设定监控参数和报警规则- 制定闭锁操作规程- 做好维护和检修工作- 建立闭锁数据记录和管理2. 瓦斯电闭锁的原理和要点：瓦斯电闭锁主要是通过瓦斯浓度监测仪和控制系统来实现的，其原理是测量瓦斯浓度并根据设定的报警值进行控制，当瓦斯浓度超过设定值时，闭锁系统将自动切断电源，防止瓦斯爆炸。
瓦斯电闭锁的要点包括：- 确定闭锁设备的安装位置和布置- 设定瓦斯浓度报警值和闭锁动作规则- 制定闭锁操作规程- 做好瓦斯监测仪的维护和校准- 建立闭锁数据记录和管理三、风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的制定和实施1. 制定风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的必要性和目的：- 提高风电和瓦斯发电过程中的安全性和可靠性- 防止事故的发生，减少损失- 规范闭锁操作和管理流程- 保障操作人员的安全和健康2. 风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的内容：风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度一般包括以下内容：- 制定闭锁装置的安装标准和要求- 设定监控参数和报警规则- 制定闭锁操作规程和操作顺序- 制定闭锁装置的维护和检修措施- 设立闭锁装置的培训和考核制度- 建立闭锁数据记录和管理体系- 制定闭锁装置的应急预案和处置措施3. 风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的实施方法：- 建立闭锁管理机构，明确闭锁管理的责任和权限- 提供闭锁操作人员的培训和技能提升- 定期检查和维护闭锁装置的状态和性能- 建立闭锁数据的自动采集和记录系统- 定期组织闭锁操作人员的考核和培训- 针对闭锁装置培训和考核过程中的问题进行改进和完善四、风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的效果和问题风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的实施可以有效地提高风电和瓦斯发电过程中的安全性和可靠性，减少事故的发生。
煤矿风电瓦斯电闭锁电气原理
一、掘进工作面情况介绍
为了形成回采工作面，需要掘进一条进 风巷和一条回风巷。在掘进过程中，由于还 没有形成回风，掘进工作面的空气比较污浊， 氧气浓度较低，工作人员呼吸不到新鲜空气。 特别是在掘进过程中会产生大量的瓦斯，不 及时冲淡，容易引起瓦斯爆炸，危及井下安 全。所以，必须采用局部扇风机向掘进工作 面送风。
掘进工作面简图
煤层
煤层
局扇
大巷
掘进机械
二、掘进工作面对风电闭锁和瓦斯电闭 锁的要求
《煤矿安全规程》规定: 在沼气喷出区域、 高沼气矿井、煤（岩）与沼气突出矿井中，所 有掘进工作面的局部扇风机都应采用三专（专 用变压器、专用开关、专用线路）供电，保证 局部扇风机可靠运转。 使用局部扇风机供风的 地点必须实行两闭锁（风电闭锁、瓦斯电闭锁） 设施。
接线方法如下: 首先将局扇开关的2和9连接 起来；再将局扇开关的13和掘进开关的空接线 柱连接起来，局扇开关的地PE和掘进开关的2 号接线柱连接起来；掘进开关的9号接线柱接 在甲烷断电仪的一对常开触点K1上；最后将掘 进开关的空接线柱与甲烷断电仪的一对常开触 点K2连接起来。
这样，当甲烷断电仪接上电源,K1和K2闭合， 以及局扇开关合闸，QV3闭合后，才能接通掘 进开关的控制回路，掘进开关才能送电。
对风电闭锁和瓦斯电闭锁的要求如下:
1.局部扇风机启动, 等掘进工作面风量符合 要求后, 才可向供风区域的电器设备送电。
2.停开掘进工作面的电器设备不影响局扇的 正常运转。
3.局部扇风机停止运转时, 应立即切断掘进 工作面中电器设备的电源。
4.正常工作中, 当掘进工作面的瓦斯浓度超 限时（1.5%）, 应切断工作面的电器设备的电源, 而局部扇风机仍应正常运转。
煤矿安全监控系统风电瓦斯闭锁的实现
煤矿安全监控系统风电瓦斯闭锁的实现随着工业化的发展，煤矿成为不可避免的产业之一。
然而，煤矿存在许多安全隐患，常见的矿井事故如煤炭瓦斯爆炸、矿区垮塌、有害气体中毒等等，这些事故都会给生产、人员安全和环境带来极大的损失，因此，确保煤矿的安全运营显得尤为重要。
为此，煤矿安全监控系统应运而生。
煤矿安全监控系统是一种帮助企业有效管理生产安全的一种探测技术，它通过安装各种传感器、监控器、视频监控、系统软件等设备来实现对煤矿本身的监测，从而有效提高企业安全生产管理水平，防范事故的发生。
煤矿安全监控系统是一套兼顾实时性、精度、可靠性、稳定性等综合指标的智能化系统，对于促进煤矿安全生产、提高能源生产效率、保护环境等发挥着重要的作用。
在煤矿安全监控系统中，煤炭瓦斯爆炸是比较常见的一种事故类型，煤炭瓦斯是一种有毒有害的气体，它遇到明火或强电场会燃烧爆炸，对人体健康影响极大，极易导致矿难事故。
因此，在煤矿安全监控系统中，需要对煤炭瓦斯进行闭锁处理，从源头上遏制煤炭瓦斯爆炸的发生。
同时，风电也是煤矿安全监控系统中的关键部件之一，在矿井中通过风机将新鲜气体输送到井下，促进煤矿内部空气的流动，把煤尘、煤炭瓦斯等有害气体排出到矿区外。
因此，风电的作用非常重要，要确保风电的正常运转，确保煤矿环境的安全。
实现煤矿安全监控系统中的风电瓦斯闭锁需要使用一些特殊的技术手段。
首先是使用液晶触摸屏作为煤矿安全管理系统的操作平台，通过与传感器、监控器、仪器等设备联动，实现实时监测和数据分析。
其次，利用PLC控制器并结合电气控制元器件、气动元器件、液压元器件等技术，实现对煤炭瓦斯爆炸的自动闭锁。
同时，还可结合传感器和变频器技术，对井下产生的风量、温度、湿度等参数进行调节，确保风电的正常运转。
总之，通过实现煤矿安全监控系统中对煤炭瓦斯爆炸的闭锁和风电的调节控制，可以提高煤矿生产安全的保证和监测管理水平，有利于保障煤矿员工的生命财产安全，促进煤炭生产的可持续发展和环保改善。
3%风电闭锁功能设置说明
KJ95N系统3%风电瓦斯闭锁功能配置讲解一、风电瓦斯闭锁的配置根据M631—1996《煤矿用风电甲烷闭锁装置通用技术条件》的要求，将分站的十六路传感器输入中的前五路作风电瓦斯闭锁检测的输入，将分站的八路开关量输出中的前五路作风电瓦斯闭锁控制。
具体设置如下：1、传感器输入信号的配置第一路传感器输入设置为掘进工作面瓦斯传感器输入；第二路传感器输入设置为掘进工作面回风流中瓦斯传感器输入；第三路传感器输入设置为被串掘进工作面入风流瓦斯传感器输入；第四路传感器输入设置为局部通风机风筒中的风速开关；第五路传感器输入设置为局部通风机开停。
2、开关量输出的配置第一路开关量输出控制掘进工作面设备；第二路开关量输出控制被串掘进工作面流设备；第三路开关量输出控制供风区域设备；第四路开关量输出控制声、光报警；第五路开关量输出控制局部通风机开停（通风机为高电平闭锁）。
3、分站的其它传感器输入和其它开关量输出按普通数据采集站要求进行工作。
二、风电瓦斯闭锁功能1、分站上电前和上电后一分钟内，分站的用于风电瓦斯闭锁中的五路开关量输出保持输出低电平，切断所有被控的设备的动力电源并闭锁；禁止声、光报警；风机的动力电源解锁。
2、分站上电一分钟后，若掘进工作面瓦斯低于1.0%、掘进工作面回风流中瓦斯低于1.0%、被串掘进工作面入风流瓦斯低于0.5%，且局部通风机风筒中的风速开关大于预置值、局部通风机开时，分站的用于风电瓦斯闭锁的第一路、第二路、第三路开关量输出全部输出为高电平，第四路、第五路开关量输出为低电平，对掘进工作面被控设备、被串掘进工作面被控设备和供风区域被控设备的动力电源解锁；并禁止声、光报警；风机的动力电源解锁。
3、分站上电一分钟后，掘进工作面瓦斯高于1.0%或掘进工作面瓦斯传感器故障，第四路开关量输出为高电平，驱动声、光报警；掘进工作面瓦斯低于1.0%，第四路开关量输出为低电平，禁止声、光报警。
掘进工作面瓦斯高于 1.5%或掘进工作面瓦斯传感器故障，分站的用于风电瓦斯闭锁的第一路开关量输出为低电平，第四路开关量输出为高电平，切断掘进工作面被控设备动力电源并闭锁，同时驱动声、光报警。
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A
4
实验八 风电瓦斯电闭锁
日期 姓名
专业
班级 组别
指导教师
一、实验目的
了解掘进工作面对风电闭锁和瓦斯电闭锁 的要求；掌握风电闭锁和瓦斯电闭锁的电控原 理；会对实物进行接线和排除简单故障。
二、实验用品
磁力启动器两台，三相自耦调压器一台，
电动机两台，甲烷断电仪一台，甲烷传感器两
只，干式变压器一台，工具一套，导线若干。
对风电闭锁和瓦斯电闭锁的要求如下：
A
3
1.局部扇风机启动，等掘进工作面风量符合 要求后，才可向供风区域的电器设备送电。
2.停开掘进工作面的电器设备不影响局扇的 正常运转。
3.局部扇风机停止运转时，应立即切断掘进 工作面中电器设备的电源。
4.正常工作中，当掘进工作面的瓦斯浓度超 限时（1.5%），应切断工作面的电器设备的电 源，而局部扇风机仍应正常运转。
2.心得体会自己写。
A
15
再见
A
16
A
5
QBZ—120 磁力起动器 (也称开关) 的外形
A
6
QBZ—120 磁力起动器 的 内部结构
A
7
磁力起动器 的 接线盒
A
8
甲烷断电仪 的 外形图
A
9
甲烷传感器 (俗称探头)
A
10
三、 电控原理图
L1
L2
L3
2
PE
2
QV313空Fra bibliotek电动机 局扇开关
9
9
电动机
掘进面开关
电
源
K1 K2
甲烷A断电仪
面送风。
A
1
掘进工作面简图
煤层
煤层
局扇
大巷
A
掘进机械
2
二、掘进工作面对风电闭锁和瓦斯电闭 锁的要求
《煤矿安全规程》规定：在沼气喷出区域、 高沼气矿井、煤（岩）与沼气突出矿井中，所 有掘进工作面的局部扇风机都应采用三专（专 用变压器、专用开关、专用线路）供电，保证 局部扇风机可靠运转。 使用局部扇风机供风的 地点必须实行两闭锁（风电闭锁、瓦斯电闭锁） 设施。
这样，当甲烷断电仪接上电源,K1和K2闭合，以 及局扇开关合闸，QV3闭合后，才能接通掘进开关的 控制回路，掘进开关才能送电。
如果局扇开关断电，停止供风，则掘进开关就会 断电；如果甲烷超限，K1和K2断开，掘进开关也会断 电。
A
14
五、心得与总结
1.总结：送风送电，停风停电，就 叫风电闭锁；瓦斯超限，停止供电， 就叫瓦斯电闭锁；要实现两闭锁，必 须把局扇的QV3和甲烷断电仪的K2串 联在掘进开关的控制回路中。
传 感 器
11
电控原理简图
左侧的2、
9、13和PE
2
是局扇开关 PE
13
的几个接线柱；
右侧的2、 9 9和空是掘 进面开关的 几个接线柱。 电
源
K1 K2
甲烷A断电仪
2
空 9
传 感 器
12
四、实验步骤
在中小型煤矿，掘进工作面不使用高压供 电时，采用的是专用开关和专用线路，而不采 用专用变压器，但可以实现两闭锁。
这里使用两台QBZ—120型磁力起动器 和一台甲烷断电仪。其中一台磁力起动器控制 局部扇风机，另一台磁力起动器控制掘进工作 面电气设备，两台起动器的内部线路可不作改 动。甲烷断电仪中使用两对常开触点K1和K2。
A
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接线方法如下：首先将局扇开关的2和9连接起来； 再将局扇开关的13和掘进开关的空接线柱连接起来， 局扇开关的地PE和掘进开关的2号接线柱连接起来； 掘进开关的9号接线柱接在甲烷断电仪的一对常开触 点K1上；最后将掘进开关的空接线柱与甲烷断电仪的 一对常开触点K2连接起来。
掘进工作面的 风电闭锁和瓦斯电闭锁
一、掘进工作面情况介绍
为了形成回采工作面，需要掘进一条进
风巷和一条回风巷。在掘进过程中，由于还
没有形成回风，掘进工作面的空气比较污浊，
氧气浓度较低，工作人员呼吸不到新鲜空气。
特别是在掘进过程中会产生大量的瓦斯，不
及时冲淡，容易引起瓦斯爆炸，危及井下安
全。所以，必须采用局部扇风机向掘进工作