矿井局部通风机供电的实践研究
双三专供电技术在煤矿局部通风机供电中的应用
双三专供电技术在煤矿局部通风机供电中的应用【摘要】在煤矿企业，瓦斯事故一直被列为特重大安全事故，其波及范围广，危害程度大，造成的后果异常严重，因此一直成为安全监管部门及煤矿企业本身所重点关注的要点问题。
瓦斯事故的发生有70%处于掘进头，而且大多数都发生在瓦斯的排放时间段，为了避免此类事故的发生，做好预防预警工作，现如今掘进工作面普遍采用双三专供电的局部体系，这样就有效的遏制恶性事故的发生概率。
【关键词】安全风机三专供电瓦斯1 使用三专供电的必然性安全的高效发展一直是煤矿企业孜孜不倦的追求，但现实是依然存在许多安全事故影响着企业的发展，争夺着社会关注的眼球，特别针对特重大安全事故，更为社会所关注，每一次事故的发生都牵动着大众的心跳。
其中瓦斯安全事故是每一发生就会造成重大影响的安全事故之一，它存在于任何一个煤炭生产环境，不同的仅仅是发生概率的高低，由此，在国家下发的《煤矿安全规程》中就做了详细的安全预防规定，在128条规定、129条规定和141条规定中，就针对掘进工作面的风机供电、控制以及瓦斯的排放做了详细并严格的规定，在模块式规章制度下，瓦斯安全理应有了有力的保障，可事与愿违，依旧避免不了瓦斯事故的发生，其中主要是存在于供电设施自身的操作管理上，因为停止风机的运转导致瓦斯的聚结，这种现象还是依然存在。
所以我们要严格遵守瓦斯的排放制度要求，有效控制瓦斯浓度，这就需要做好风量的有效调控，提高通风设施的工作效率，减少可能导致瓦斯高浓度凝结的情况出现，根据安全监管部门的安全要求，就投入使用了针对掘进工作面的三专供电模式，并采用双风机双电源的方式。
2 三专供电模式的简单诠释在国家下发《煤矿安全规程》中的128条明确指出，在煤矿企业的掘进工作面在局部通风时，可以采用三专供电模式，何为三专？简言之就是利用专用变压器、专用开关以及专用电路进行供电。
为了实现安全可靠的通风运行机制，在此基础上又实现了双风机双电源的管理方式，既工作面的主风机采用的是三专电源，而备用风机则采用的是工作面上的动力电源进行供电。
煤矿井下局部通风机供电安全可靠方案探讨
线 背板 进行信 号联 系 ， 须额外 的端 子 ＋ 线连 接 ， 无 导 更 换 电路板方 便快 捷 ， 块 电 路板 都 设 有 故 障指示 每 灯 。主 电路 的关 键器 件采 用进 口元器 件 。显示部分
摘
要： 为了提高煤矿井下掘进工作面局部通风机供 电安全可靠 ， 减少 和避免 掘进头 出现无计划停 风 ， 努
力消除因无计划停 风导致掘进头 瓦斯增大给生产带来较大 的隐患 ， 对掘进 工作 面（ 综掘 和普 掘 ） 的局部通
风 机 的供 电 方 案 除原 有 的风 专 线 路 外 ， 另增 加 动 力 专 供 线 路 ， 保 在 风 专 线 路 故 障 时 ， 自动 切 换 到 动 力 确 能
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： ０ — ７ ８ ２ １ ） １ ０ ５ ． ２ １ ５ ２９ （００ １ — ０ ８ ０ ０
煤 矿井 下 掘 进 工 作 面 （ 掘 和普 掘 ） 部通 风 综 局
机 的供 电基本 要求是 “ 三专 两闭锁 ” “ ， 三专 ” 即专用
变压器 、 专用 开 关 、 专用 线 路 ； 两 闭 锁 ” 即风 电 闭 “ 锁、 瓦斯 电闭锁 。阳泉 煤业有 限责 任公 司三矿 ， 由于 矿井 属于 老矿井 ， 受 限 ， 进工作 面 （ 掘 和普 掘 ） 掘 综 局部 通 风 机 （ ４ Ｗ） 电系统脆弱 ， 常 由于压 接线 工艺 ２× ５ｋ 供 经
采用 液 晶显 示 ， 示 、 、 浓 度 值 、 电闭 锁状 显 风 态 、 行频 率值 、 运 运行模 式及 运行 状态 。散热器 采用
局部通风机在煤矿安全生产中的运用分析
局部通风机在煤矿安全生产中的运用分析摘要在煤矿安全生产中，为了准备新采区及回采工作面，都必须进行巷道掘进工作，掘进工作面只有一个出口，与采区通风不同，没有进风、回风回路，不能形成通风系统，为了稀释并排除掘进工作面涌出的有毒有害气体及爆破产生的炮烟和矿尘，创造良好的气候条件，保证人作业人员的健康和安全，通常使用局部通风机进行通风。
结合多年煤矿安全生产经验，对使用局部通风机通风淡点个人经验，以供参考。
关键词煤矿；安全生产；通风1 局部通风机的通风方式局部通风机是井下局部地点通风所用的通风设备，局部通风机通风是利用局部通风机作为动力，用风筒导风把新鲜风流送入掘进工作面，局部通风机按其工作方式不同可分为压入式、抽出式和混合式三种。
1.1 压入式通风局部通风机和启动装置安设在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道中，局部通风机把新鲜风流经风筒送入掘进工作面，污风沿掘进巷道排除。
风流从风筒出口以自由射流状态流出。
1.2 抽出式通风局部通风机安装在离掘进巷道口10m以外的回风侧巷道中，新鲜风流沿掘进巷道流入工作面，污风经风筒由局部通风机抽出。
1.3 混合式通风同时采用压入式和抽出式联合工作的通风方式。
压入式局部通风机和启动装置安设在离掘进巷道口10m以外的进风侧巷道中；抽出式局部通风机安装在距掘进巷道口10米以外的回风侧巷道中。
2 不同通风方式的优缺点2.1 压入式通风优点：局部通风机和启动装置都位于新鲜风流中，不易引起瓦斯和煤尘爆炸，安全性高；风筒出口风流的有效射程远，排烟能力强，工作面通风时间短；既可用硬质风筒，又可用柔性风筒，适应性强。
缺点：污风沿掘进巷道排出，污染范围大，炮烟从掘进巷道排出的速度慢，需要的通风时间长。
压入式通风是我国目前掘进通风中最常用的通风方式。
2.2 抽出式通风优点：掘进工作面的污风（炮烟及有毒有害气体）由风筒排出，劳动卫生条件好；放炮时人员只需撤到安全距离即可，往返时间短；所需排烟的巷道长度仅为工作面至风筒吸入口的长度，故排烟时间短，有利于提高掘进速度。
低瓦斯矿井局部通风机供电方式的探讨
２ 对低 瓦 斯矿 井 掘 进 工 作 面局 部 通 风 机 供 电方 式
的研 究
２ １ 掘 进 工作 面局部 通风 机 负荷 等级 的确 定 ．
目前负荷按以下规定分级 ：中断供 电将造成人 身伤 亡的 负荷 ；中断供 电将造成重大政治 、经济损失 的负荷 为一 级负 荷 。在一级负荷 中，当中断供 电将发生 中毒 、爆炸和火灾 等 情况 的负荷 ，应视为特别重要 的负荷 。一级负荷应 由两 回路 电源线路供电。当任一 回路停止供 电时，另一 回路应能担 负 全部负荷。两 回路 电源线路上均不应分接任何负荷。 中断供电将在政治 、经济上造成较大损 失的负荷 为二级
而低瓦斯矿井 的局部通风机基本 属于一个 三级负荷 。 《 煤矿
《 矿瓦斯治理经验五十条 》 中推荐 的供 电方 式为 ：局 煤
部通风机高低压 供 电实 现双 电源 ；采 区变 电所 电源从地 面
变 电所或井 下 中央变 电所 直供 ，且 做到 至少 两个 电源 ；采
区变电所分段运行；每一局部通风机都设有备用局部通风
规 定和 规程规 范，对 井下局 部通风 机 ，特 别是低 瓦斯 矿 井 井下局部 通风 机 的 负荷 等级 ，以及煤矿 常采 用的几种 供 电方 式进行 了分析 和研 究 ，并 给 出 了推荐 的供 电方式 ，以供 同行 探讨 。 关键 词 ：低 瓦斯矿 井 ；局部 通风机 ； 负荷 等级 ；供 电方 式
进 工作 面的局部 通 风机 应采 用 ‘ 专 ’（ 用 变压 器 、专 三 专
用开关 、专用线路 ） 电”，而采用 更 为严格 的 “ 供 双三专 ”
供 电 ，即工作 、备用局 部通 风机均 采用 “ 三专” 供 电，并 做 到主 、备 风机 自动切换 。某 些煤矿 甚至 采用地 面专 用高 压馈线 柜、专用 下井 电缆 、井 下专用变 电所 、专用变压 器 、 专用开关 、专用线路 的 “ 专 ”供 电，然 而长期 以来 ，低 六 瓦斯煤 矿对 掘进 工作 面局 部通风机的供 电往往重视不足 。
荫营煤矿井下局部通风机“三专”供电的探索与实践
：
—— 自 动切换联接线 —— — —
、 ‘ ｌ ｌ ｌ ‘ ｊ
— — 一 ’ ’
井 下 变 电 所
Ｉ ］ ＿ ｉ
风 电 闭 锁 联 接 线
副 局扇 去掘 进工 作面
主 局扇
图 ２掘 进工作 面局 扇供电 示意图 如荫 营矿在 ２ ０ １ ２ 年７ － ８ 月份 由于井下电气接 线盒 受潮 等原
“ 一通 三 防” 的核心， 其 中最为关键 的是解决 掘进 工作面局部 风机运行， 副局部通风机 处于热备用； 一旦主局部通风 机有故 通风机 的无计划停 电导致瓦斯 超限问题
１三专改善了局部通风机的供电质量
控制开关 故障和专用线路故 障造成的掘进工作面停风 为了解 决局 部通风机供 电的可靠性及掘进工作面 瓦斯超 限 身故 障、 基本上保证 了掘进工作面的通风的连续 问题，《 煤 矿安全规程》 第一百二十八条 （ 五） 规 定：“ 瓦斯喷出 导致的瓦斯超 限现象 ， 但是 ， 这 种方案没有解决 由于采掘 电气设备故障造成 开关 区域、 高瓦斯矿井、 煤（ 岩） 与瓦斯 （ 二氧化碳 ） 突出矿井 中， 掘 性。 对 进 工作面的局部通风机应 采用三专 （ 专用变压器、 专用开关、 专 越级跳 闸而使得掘进 工作面停 电停风导致 的瓦斯超 限问题 。 用线路） 供 电… 。 ” 即每个掘进工作面局 部通 风机的供 电， 直接 局部通风 机的供 电仍不能摆脱其它电气设备的用 电干扰 。 由采区变电所采用专用高压开关、 专用变压器、 专用电缆 向局部 通风机供 电 （ 如图１ ） 。 此规 定实施后， 实现 了采 掘供 电分开， 而且专用的高压 开关、 变压器 、 线路事故较少。 确 实减 少了由于
作者简介： 王文￣（ １ ９ ６ ８ ． １ １ － ） ， 男， 汉族， 山西平定人， 单位： 山
煤矿井下局部通风机供电的探讨
煤矿井下局部通风机供电的探讨摘要：近年来，国家不断加强对煤矿的监管力度，煤炭工业正沿着良性轨道向前发展。
但煤矿瓦斯事故仍时有发生，给人民群众生命安全及国家财产造成了重大损失。
在所发生的瓦斯事故中，因掘进工作面局部通风机无计划停电停风，导致局部通风区域瓦斯积聚超限以及在排放瓦斯过程中，遇火源而引起的瓦斯事故占相当大的比例。
为了最大限度地抑制掘进工作面无计划停电停风，防止瓦斯超限，杜绝掘进工作面瓦斯事故，本文结合相关规程，探讨了高瓦斯矿井掘进工作面局部通风机的供电控制方式。
关键字：高瓦斯矿井，局部通风机，供电与控制Abstract: In recent years, the country continues to strengthen the supervision of the coal mine, coal industry is developing forward along the benign track. But coal gas accident still to happen from time to tome, for the people’s life safety and st ate property caused a great loss. In the gas accident happened, because of heading face all stop the wind power local-ventilator, lead to local ventilation regional gas accumulation overrun and in the process of gas in emissions in the gas accident caused by fire accounts for a considerable proportion. In order to maximize inhibit heading face all stop the wind power, to prevent the gas overrun, stop the heading face gas accident, combining with the related regulations, probes into the mine gas heading face local fan control mode power supply.Key words: mine gas, local fan, power supply and control引言近几年来,煤炭工业取得了前所未有的发展,职工生活得到了较大改善,但随之而来的是煤矿重大、特大事故屡有发生,给煤炭企业和煤炭职工带来了巨大的财产和生命损失，在煤矿灾害中造成群死群伤事故有相当一部分是由于井下局部通风机不能正常工作或断电停运而引起的瓦斯积聚而导致瓦斯爆炸，瓦斯爆炸的基本条件是瓦斯的浓度和火源。
浅谈关于局部通风机“三专”供电在实际工作中的应用
专（ 专用开关、 专 用 电缆 、 专用 变压 器 ） 供 电， 专 用 变 压 器 最 多可 向 ４ 方 式 是 最 恰 当 不 过 的 。
套不 同掘 进工作面的局部通风机供 电；备用局部通风机 电源必须
取 自同 时 带 电的 另 一 电源 ， 当 正 常 工 作 的局 部 通 风 机 故 障 时 ， 备用
如果一个采 区所布置 的工作面个数不超 过 ２个 ， 按照 《 煤矿 安
全 规 程》 １ ２ ８条 的 规 定 ，该 采 区 内设 置 一 台 专 用 变 压 器 就 能 够 满 足
局部通风机 能自动启动 ， 保持掘进工作 面正常通 风。其他掘进工作 面和通风 地点正常工作 的局部通风机 可不配备安装备用 局部通风
开关的三专供电。
《 煤矿安全规程》 第 １ ２ ８条 规 定 ： 高瓦斯矿井 ， 煤 与 瓦 斯 突 出矿 井、 低 瓦斯 矿 井 中 的 高 瓦 斯 区 的煤 巷 、 半 煤 岩 巷 和 有 瓦 斯 涌 出 的岩 巷 掘 进 工 作 面 正 常 工 作 的 局部 通 风 机 必 须 配 备 安 装 同 等 能 力 的 备 用 局 部通 风机 ， 并 能 自动 切 换 。正 常 工作 的局 部通 风 机 必 须 采 用 三
部通 风机 配 备 安 装 一 台 同等 能 力 的局 部通 风 机 ， 并 能 自动 切 换 。正 常 工 作 的 局 部 通 风 机 和 备 用 通 风机 的 电源 必 须 取 自同 时 带 电 的 不 备用 风机 能 正 常工 作 。 以上 关 于 局 部 通 风 机 三 专 供 电 问题 ， 质量标 准化要求和 《 煤矿 安 全 规 程》 规 定 内容 不 尽 相 同 ， 那么， 在 实际工作中， 我 们该执行 哪
煤矿通风机运行的研究与实践
２两级叶轮区域的压力场分布 ．
ｌ
前言
前 、后两级 叶轮 以及 叶片 是对旋 式风 机的 主要做
近几年来 ，兖州矿业 （ 团）有限责任公司及其 集
下属各矿和地处 济宁市的其他煤矿针对矿井通风机运行
功部件。叶轮以及叶片的表面静压变化比集流器和扩散
器要 剧 烈得 多 ，不 会 出现 明显 的压 力带分 布规律 。 由
以忽略的情况下， 风硐中各个截面上的全压相等，并且 截面上的静压和动压可以相互转化，动能比较大的截 面静压比较低 ，动能比较小的截面静压比较高。根据 这一原理 ，选择两个截面，一个在风机入Ｉ的集流器 ＝ ｌ 附近 ，一个在动轮前集流罩处的环行空间上 ，截面面
隙缝隙流的速度比较大而且局部分布很不均匀， 因此在
计算机测试系统硬件包括传感器、Ａ Ｄ￣ ／ － 、
的采集和计算 ，实现了对风量的准确采集、连续记录和
相关预警等。该方法测量手段简单，结果准确可靠，成
本相对较 低 ，在矿 井风 量测量 中的应用前景广阔 。
输入／ 输出接ｇ电路和计算机等。负压测试采用多路共 ｌ
享Ａ Ｄ ／ 转换方式完成对多个负压值的测量。系统采用
５ ． 风机轴 向截面的涡量场分布
对旋风机的内部流场非常复杂，速度梯度是流场 速度分布不均匀程度的度量。对于不可压缩流体的流动 而言，涡量就是速度梯度的直接反映。从对旋风机轴向 截面的涡量分布可以看出，截面外缘存在着连续的负速 度梯度。这是由叶片顶隙的缝隙流造成的。由于叶片顶
体力学基本方程式导出的新方程式表明，在流动损失 口 Ｊ
Ｍｃ ｓ 态软件结合Ｖ ｓａ ｃ ＋ ． ｆ ｃ２０等软件 Ｇ组 ｉ ｌ ＋ ６ 和０ ｆ ｅ０７ ｕ ０ ｉ
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矿井局部通风机供电的实践研究
[摘要]通过分析矿井局部通风地点停电停风原因，介绍了几种局部通风机供电的方式及存在的问题，并着重介绍了双风机三电源的供电方式及缺陷的改进方法。
[关键词]局部通风机、“三专”、闭锁、“双三专”
中图分类号：td63+5文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）17-0096-01
引言
瓦斯防治已经成为煤矿安全工作的重中之重，局部通风是降低采区的瓦斯积聚的有效手段之一，井下局部通风大部分是使用局部通风机来供风，只要局部通风机能够连续运转供风，正常情况下是可以保证局部通风地点不积存瓦斯，避免瓦斯事故的发生。
如何保证煤矿井下正常供风，消灭无计划停电停风，是煤矿安全生产中的一个重要课题。
1 矿井局部通风机停电停风原因
由于井下环境比较复杂，许多因素都可能导致通风机停电停风，具体情况主要有以下几点：
1、高压电源故障。
高压电源都来自地面变电所，供电电缆一般都敷设在条件良好大断面巷道中，故障率相对较低，但是一趟高压电源大多供许多负荷，供电负荷的短路、超负荷等故障也会引起高压开关保护跳闸，引起高压电源停电。
2、电源变压器故障。
变压器在正常运行时的故障率很低，但在
满负荷或超负荷运行时，就有可能发生变压器短路、烧损等故障，导致局部通风机停电。
3、低压供电线路故障。
低压供电电缆敷设的地点条件比较复杂，容易发生短路、漏电、断相等故障，导致保护器动作开关跳闸，或通风机断相无法正常启动。
4、局部通风机起动开关故障。
局部通风机起动开关均使用防爆真空磁力起动器，开关本身有过载、短路、断相等保护，许多方面的因素都可能导致开关跳闸或开关接触器不吸合，使通风机无法起动。
5、局部通风机故障。
局部通风机在一般情况下都是长时运行，加之井下环境复杂，造成局部通风机的检修不及时，发生电动机或机械故障，使工作面停风。
2 局部通风机供电的几种方式
随着科技的进步、煤矿管理的科学化、规范化及矿井安全生产的要求。
局部通风机的供电形式也发生了很大变化。
从最初的单风机单电源供电到双风机双电源供电，发展到双风机三电源供电。
有效的避免了停电停风所导致的瓦斯事故。
1、单风机单电源供电方式。
即只有一套局部通风机向局部通风地点供风系统，此种供电的弊端和隐患非常多，无法停电检修，如果供电系统发生故障，必然导致工作面停电停风，而且无法对风机及供电线路进行停电检修，所以这种供电方式已经被禁止使用。
2、双风机双电源供电方式。
双风机双电源供电使用两套局部通
风机、两个独立电源、两个风机开关、两趟供电线路；根据《煤矿安全规程》规定，主运局部风机使用“三专”供电，“三专”就是“专用变压器、专用线路、专用开关”；而且工作面必须实现“风电闭锁和瓦斯电闭锁”，主运局部通风机与备用局部通风机之间的自动转换。
主运局部通风机由“三专”供电，该供电线路上无其它机电设备，以保证专供局部通风机的正常运转；备用局部通风机一般是接在工作面的生产动力电源上，在主局部通风机因故不能运转的情况下才工作，此时风电闭锁使联锁开关跳闸，停止工作面供电。
这种双风机双电源的供电方式中，主风机由于使用了“三专”供电，故障率非常低，加之使用了双风机自用转换开关在主通风风机停运的情况下备用局部通风机能够自动启动，有效的避免了掘进工作面停电停风。
因此，这种供电方式在各个煤矿广泛使用。
为确保局部正常通风，减少局部瓦斯积存，奠定了基础。
3、双风机“双三专”电源供电方式。
双风机“双三专”电源供电方式是在双风机双电源供电方式的基础上形成的。
经过长期的实践虽然双风机双电源的供电方式已经比较成熟，但是这种供电方式在一些情况下，也不能保证连续供风。
如“三专”线路停电检修，使用备用风机向工作面供风时，由于备用风机线路负担的供电系统多故障率高，可能发生故障停电的概率很大，故障如不能及时排除，就会导致停电停风，高瓦斯工作面还会造成瓦斯超限甚至瓦斯事故。
为了避免这类情况发生，双风机供电方式增加了一趟三专线路，即备用风机也使用“三专”电源。
由于“三专”稳定性比生产动力
电源要高得多，无论哪一路出现故障或停电检修，另一套局部通风机都可以长时稳定的为工作面供风。
经过一阶段的实践应用，虽然两套局部通风机都实现了“三专”供电，但是这种供电方式与双风机双电源供电方式相比存在一个很大的弊端。
双风机双电源供电方式中备用局部通风机电源与工作面电源为一趟电源，只要动力电源有电，主通风机正常工作，备用通风机开关带电并处于备用常态，工作面联锁开关就能合闸送电。
而双风机三电源供电方式中备用局部通风机电源与工作面电源为不
同电源，当主通风机正常供风，工作面正常工作时，备用通风机一旦因故障停电，仍然联锁开关就能合闸送电，在无人看守的情况下，工作面不会有人知道备用通风机开关停电，这样工作面可能会长时单风机工作，若此时主通风机停电就会造成在工作人员未撤离的情况下，工作面停风，严重威胁安全生产。
为了解决这一问题，我们在将双风机双电源供电方式改为双风机三电源供电方式时，如图所示，在原有的“风电闭锁和瓦斯电闭锁”上增加一个闭锁接点，使备用通风机在未处于备用状态时，在电源没电时，通过闭锁接点使工作面联锁开关断电。
第一时间停止工作面作业，以便让维修人员及时处理备用“三专”线路故障。
具体断电是通过现有的双风机转换开关来实现，当两趟电源都有电时，主通风机开启，备用风机开关内的中间继电器便会吸合，开关处于备用状态，我们从中间继电器上取一组常开接点作为联锁开关的闭锁接点，当备用通风机供电系统停电，中间继电器分断，联锁开关跳闸，工作面停电。
通过完善后的双风机三电源供电方式，两套局部通风机都使用“三专”电源供电，而且工作面只有在主通风机开启，备用通风机开关带电备用时，工作面联锁开关才能够合闸送电，工作面才能正常工作。
这样的供电方式大幅降低了停电停风的可能性，有效避免了瓦斯超限及瓦斯事故的发生。
结束语
经过长期的应用实践局部通风机供电已经比较完善，但除此以外还要依靠科学的管理，严格的停送电制度，才能彻底地消除局部通风地点发生停风停电事故，保证矿井安全生产。
参考文献
[1] 《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局煤炭工业出版社2010.
[2] 《矿山电工学》赖昌干煤炭工业出版社，2006.。