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[摘 要]本文介绍煤矿井下掘进工作面双风机和双电源的自动切换、事故案例分析，以及如何延伸“三专”供电提高安全可靠性的途径。
[关键词]煤矿井下；掘进工作面；双风机、电源切换；主电源专用
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0364-01
1 引言
为提高井下局部通风机供电的安全可靠性，根据《煤矿安全规程》第128条（五）规定：高瓦斯矿井，掘进工作面的局部通风机应采用三专（专用变压器，专用开关，专用线路）供电。因此，对于井下每个掘进工作面的局部通风机供电可靠性来说，就直接关系到采区变电所采用的专用高压开关、专用变压器和专用电缆向局部通风机供电问题。按此规定，必须将采掘供电进行分开，专用高压开关、变压器、线路事故率也较少，从而减少引起的瓦斯超限事故次数，减少局部通风机无计划停电停风造成的事故发生。
2 双风机和双电源的自动切换
1）改进方法。鉴于以上原因，我们可进行改进：就是在掘进工作面加装1台副局部通风机，电源取自掘进工作面工作电源，原“三专”供电的局部通风机作为主局部通风机，主、副局部通风机可自动切换，即所谓的双风机双电源与自动切换（见如图1所示）。
2）运行方式。正常情况下，主局部通风机运行，而副局部通风机则处于热备用状态。一旦主局部通风机有故障停止运转时，就能自动切换到副局部通风机运行上，同时断开掘进工作面的工作电源。自动切换是通过在主、副局部通风机的控制开关中加装的一套双风机双电源自动切换装置实现。
3）实施方案。解决局部通风机本身故障，并控制开关和专用线路故障造成的停风导致的瓦斯超限现象，这样基本上保证了通风的连续性。但不能解决由于采掘电气设备故障所造成的越级跳闸及导致停电停风的瓦斯超限问题。
3 事故案例分析
1）事故案例。①瓦斯超限。某处的由于井下电缆接线盒受潮等原因，使线路发生多次短路，造成采区变电所停电甚至井下大面积停电，多次造成了掘进工作面无计划停电停风及瓦斯超限事故。高瓦斯矿井，只要停风5min就会出现瓦斯就超限，而排放瓦斯长时则达到一个班，严重威胁矿井安全生产。②高压开关速动。某处移动变压器高压侧发生短路，短路故障电流越过采区变电所和中央变电所，使35KV变电所控制井下的6KV开关柜速断动作，造成井下大面积停电；某材料巷1140V电缆接线盒烧毁（三相短路）短路故障电流越过采区变电所和中央变电所使地面6KV开关柜速断动作，造成井下大面积停电；某处工作面两巷低压电缆受潮，在反复送电时，发生过流，越过采区一段变电所使中央变电所总控高压开关动作，以致采区大面积停电。
2）事故特点。这些事故案例的共同特点就是：发生过流后，上级变电所高压开关动作，使本采区变电所失电，掘进工作面停风。
3）事故原因。①井下变电所使用的高压开关是一种较新的产品BGP9L-6型，而这种开关的短路保护没有时间整定。如果短路故障电流大（如三相短路），必然使上下级开关的短路保护同时达到动作值，开关同时跳闸，产生越级跳闸；②由于井下开关长期工作在潮湿阴暗的环境中，其机构灵敏度会下降，造成了开关速断跳闸时间延长，地面6KV分路开关就先于井下变电所开关过流动作，从而产生越级跳闸。③井下高开跳闸机构拒动，以致造成了越级跳闸。④采掘工作面电源和专用变压器的电源均取自采区变电所，如果采区内供用电设施发生故障产生越级跳闸，本变电所就会失电，主、副局部通风机都不能运转。
4 延伸“三专”供电，提高安全可靠性
1）总体改进方案。为保障掘进工作面局部通风机供电的可靠性，以最大限度地减少掘进工作面无计划停风现象，可对高瓦斯矿井的井下掘进工作面局部通风机“三专”供电实施方案做进一步的改进（见如图2所示）。
2）重新布局电源线。井下主局部通风机的供电电源直接从矿井地面35KV变电所的6KVΙ段（或Ⅱ段）母线单独引出一回线至井下中央变电所作为井下局部通风机供电的专用线。
3）调整采区变电所供电方式。整个专用供电系统流程可采用如下方案：地面6KV局部通风机专用开关柜→井下局部通风机专用高压电缆→中央变电所局部通风机专用高压进线开关→局部通风机分路高压开关→采区变电所局部通风机高压电缆→采区变电所高压进线开关→分路高压开关→主局部通风机专用变压器→低压电缆→主局部通风机开关。
4）变电所和主局部通风机电源不得互备。井下变电所，包括中央变电所、采区变电所的高压动力电源，不得与主局部通风机专用电源相连接，也不得互为备用。一般主局部通风机专用线路所带负荷相对较稳定，其发生事故的机率大大低于生产线路的事故机率，所以，为了防止其他电气设备对专用线的用电干扰，确保井下局部通风机运行不受影响，主局部通风机专用线在井下任何地点不得与其他供电线路相连接，也不得互为备用。
5）副局部通风机实行“三专”供电。掘进工作面副局部通风机也应实行“三专”供电，其供电方式应符合《规程》128条第五项的要求：即每个掘进工作面副局部通风机的供电，直接由变电所（中央或采区变电所）采用专用高压开关、专用变压器、专用电缆向副局部通风机供电。主、副局部通风机线路上不得分接其他负荷。
6）工作面风电闭锁。井下掘进工作面只有在主局部通风机运行时，方可进行作业。而在副局部通风机运行期间，掘进工作面无工作电源。只有恢复主局部通风机运行后掘进工作面才能恢复供电，以实现风电闭锁。
5 结束语
双风机电源改造，实质上是双风机双电源自动切换、延伸“三专”（供电）。这就基本杜绝了掘进工作面无计划停电停风而导致的瓦斯超限现象发生。在某矿实施后，效果一直很好，没有发生过因生产线路故障出现越级跳闸，更没影响到局部通风机的正常运行。它具有广泛的推广应用与借鉴价值。
参考文献
[1] 王波.高压配电装置与局部通风机实行风电闭锁的设计[J].煤矿现代化，2006（3）：59-60.
[关键词]煤矿井下；掘进工作面；双风机、电源切换；主电源专用
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）40-0364-01
1 引言
为提高井下局部通风机供电的安全可靠性，根据《煤矿安全规程》第128条（五）规定：高瓦斯矿井，掘进工作面的局部通风机应采用三专（专用变压器，专用开关，专用线路）供电。因此，对于井下每个掘进工作面的局部通风机供电可靠性来说，就直接关系到采区变电所采用的专用高压开关、专用变压器和专用电缆向局部通风机供电问题。按此规定，必须将采掘供电进行分开，专用高压开关、变压器、线路事故率也较少，从而减少引起的瓦斯超限事故次数，减少局部通风机无计划停电停风造成的事故发生。
2 双风机和双电源的自动切换
1）改进方法。鉴于以上原因，我们可进行改进：就是在掘进工作面加装1台副局部通风机，电源取自掘进工作面工作电源，原“三专”供电的局部通风机作为主局部通风机，主、副局部通风机可自动切换，即所谓的双风机双电源与自动切换（见如图1所示）。
2）运行方式。正常情况下，主局部通风机运行，而副局部通风机则处于热备用状态。一旦主局部通风机有故障停止运转时，就能自动切换到副局部通风机运行上，同时断开掘进工作面的工作电源。自动切换是通过在主、副局部通风机的控制开关中加装的一套双风机双电源自动切换装置实现。
3）实施方案。解决局部通风机本身故障，并控制开关和专用线路故障造成的停风导致的瓦斯超限现象，这样基本上保证了通风的连续性。但不能解决由于采掘电气设备故障所造成的越级跳闸及导致停电停风的瓦斯超限问题。
3 事故案例分析
1）事故案例。①瓦斯超限。某处的由于井下电缆接线盒受潮等原因，使线路发生多次短路，造成采区变电所停电甚至井下大面积停电，多次造成了掘进工作面无计划停电停风及瓦斯超限事故。高瓦斯矿井，只要停风5min就会出现瓦斯就超限，而排放瓦斯长时则达到一个班，严重威胁矿井安全生产。②高压开关速动。某处移动变压器高压侧发生短路，短路故障电流越过采区变电所和中央变电所，使35KV变电所控制井下的6KV开关柜速断动作，造成井下大面积停电；某材料巷1140V电缆接线盒烧毁（三相短路）短路故障电流越过采区变电所和中央变电所使地面6KV开关柜速断动作，造成井下大面积停电；某处工作面两巷低压电缆受潮，在反复送电时，发生过流，越过采区一段变电所使中央变电所总控高压开关动作，以致采区大面积停电。
2）事故特点。这些事故案例的共同特点就是：发生过流后，上级变电所高压开关动作，使本采区变电所失电，掘进工作面停风。
3）事故原因。①井下变电所使用的高压开关是一种较新的产品BGP9L-6型，而这种开关的短路保护没有时间整定。如果短路故障电流大（如三相短路），必然使上下级开关的短路保护同时达到动作值，开关同时跳闸，产生越级跳闸；②由于井下开关长期工作在潮湿阴暗的环境中，其机构灵敏度会下降，造成了开关速断跳闸时间延长，地面6KV分路开关就先于井下变电所开关过流动作，从而产生越级跳闸。③井下高开跳闸机构拒动，以致造成了越级跳闸。④采掘工作面电源和专用变压器的电源均取自采区变电所，如果采区内供用电设施发生故障产生越级跳闸，本变电所就会失电，主、副局部通风机都不能运转。
4 延伸“三专”供电，提高安全可靠性
1）总体改进方案。为保障掘进工作面局部通风机供电的可靠性，以最大限度地减少掘进工作面无计划停风现象，可对高瓦斯矿井的井下掘进工作面局部通风机“三专”供电实施方案做进一步的改进（见如图2所示）。
2）重新布局电源线。井下主局部通风机的供电电源直接从矿井地面35KV变电所的6KVΙ段（或Ⅱ段）母线单独引出一回线至井下中央变电所作为井下局部通风机供电的专用线。
3）调整采区变电所供电方式。整个专用供电系统流程可采用如下方案：地面6KV局部通风机专用开关柜→井下局部通风机专用高压电缆→中央变电所局部通风机专用高压进线开关→局部通风机分路高压开关→采区变电所局部通风机高压电缆→采区变电所高压进线开关→分路高压开关→主局部通风机专用变压器→低压电缆→主局部通风机开关。
4）变电所和主局部通风机电源不得互备。井下变电所，包括中央变电所、采区变电所的高压动力电源，不得与主局部通风机专用电源相连接，也不得互为备用。一般主局部通风机专用线路所带负荷相对较稳定，其发生事故的机率大大低于生产线路的事故机率，所以，为了防止其他电气设备对专用线的用电干扰，确保井下局部通风机运行不受影响，主局部通风机专用线在井下任何地点不得与其他供电线路相连接，也不得互为备用。
5）副局部通风机实行“三专”供电。掘进工作面副局部通风机也应实行“三专”供电，其供电方式应符合《规程》128条第五项的要求：即每个掘进工作面副局部通风机的供电，直接由变电所（中央或采区变电所）采用专用高压开关、专用变压器、专用电缆向副局部通风机供电。主、副局部通风机线路上不得分接其他负荷。
6）工作面风电闭锁。井下掘进工作面只有在主局部通风机运行时，方可进行作业。而在副局部通风机运行期间，掘进工作面无工作电源。只有恢复主局部通风机运行后掘进工作面才能恢复供电，以实现风电闭锁。
5 结束语
双风机电源改造，实质上是双风机双电源自动切换、延伸“三专”（供电）。这就基本杜绝了掘进工作面无计划停电停风而导致的瓦斯超限现象发生。在某矿实施后，效果一直很好，没有发生过因生产线路故障出现越级跳闸，更没影响到局部通风机的正常运行。它具有广泛的推广应用与借鉴价值。
参考文献
[1] 王波.高压配电装置与局部通风机实行风电闭锁的设计[J].煤矿现代化，2006（3）：59-60.