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摘要：对煤矿井下供电安全的重要性及存在安全隐患的原因进行了分析，对煤矿企业对供电基本要求进行了阐述，最后就如何提高煤矿井下供电安全可靠性提出了自己的见解。
关键词：煤矿；井下供电；安全
中图分类号： TD611文献标识码：A 文章编号：
煤矿井下供电的安全可靠性与作业面上工人的人身财产安全和矿区煤炭开采生产各个环节有着非常紧密的关系，所以安全可靠供电是煤矿井下安全高效作业的保障性基础条件。由于煤矿井下作业环境的特殊性，其发生漏电和人身触电事故的几率要比地面作业高很多，这给煤矿井下安全可靠供电提出了更高的技术要求，因此，必须结合井下供电相关技术规范要求，采取有效的技术方法措施，提高井下供电系统的安全可靠性，预防漏电和人身触电事故的发生，已成为每个煤矿机电工作人员研究的重要内容。
1 井下供电系统概述
煤矿井下供电系统是电网的重要组成部分,不但直接决定着整个电网的经济合理性与安全稳定性,更是作业人员工作和生命财产安全的保障。根据目前我国《煤矿井下供电设计技术规定》,目前井下供电高压一般采用10kV；低压配电系统则分为电源变压器中性点接地的TN系统和TT系统,以及电源变压器中性点不接地或通过高电阻接地的IT系统,其中IT系统是我国大多数矿井采用的供电模式,用电设备的外露导电部分一般通过保护线直接接地。自20世纪60年代以来,我国的低压供电技术已经有了长足的进步,从最初的380V阶段提高至3300V阶段,就近年来飞速发展的高产高效综采工作面而言,若工作面供电电源引自采区变电所6000分段母线上,则工作面就存在6000V,3300V,1140V和660V等4个电压等级。然而,与国际先进水平相比,我国井下供电系统还存着了不小的差距,如移动变电站的容量偏小,电控产品的灵敏度较低、工作范围较窄,以及3300V的防爆电机容量不足,相应的电缆产品技术尚不成熟等。
2 井下供电安全的重要性及存在安全隐患的原因
众所周知,井下供电直接影响着矿井作业的安全。相关资料显示,电火花引起的矿井煤尘、瓦斯爆炸约占矿区爆炸事故的一半,而触电死亡事故中,发生在井下的比例更在60%～70%,此外,供电系统出现漏电、短路、过流、电火灾、雷管不当引爆等事故,都可能造成极其严重的安全事故。由于井下工作环境具有空间狭小,温、湿度高,工作条件差等特殊性,不便于安全检测工作的进行,因此在电力设备、操作、管理方面都存在着诸多的安全隐患,仅就最常见的漏电事故而言,电机设备及开关数量过多、设备内部产生凝露现象、绝缘老化性能降低以及电缆的过度拉伸弯曲都可能增加漏电的可能性；而电缆接头的连接、橡套电缆的吊接等的操作不符合规定,或疏忽对设备的维护和检测监控,均可能导致漏电；此外,管理不严,设备检修不细致,检修后将线头、金属碎屑等残留在开关内等行为,也可能造成严重的漏电事故。
3 煤矿企业对供电基本要求
3.1 供电安全
供电安全有两个方面的意义，即防止人身触电和防止由于电气设备的损坏和故障引起的电气火灾及瓦斯、煤尘爆炸事故。因此，为了避免事故的发生，在煤矿供电工作中，应严格按照煤矿安全规程的有关规定．确保供电安全。
3.2 供电可靠
供电可靠就是要求供电不能中断．特别是对重要的用电部门．要保证在任何情况下都不能中断供电。例如矿井主要运输设备停电，会造成大量减产：矿井提升没备突然中断供电，会使提升机紧急制动，产生很大的冲击拉力．使钢丝绳损坏。另外，矿井井下含有甲烷等有害气体，并有水不断涌出．一旦中断供电，可能使工作人员窒息死亡和引起瓦斯爆炸，矿井也有被水淹没的危险。因此，对煤矿中的重要用电设备．要求采用两个独立电源的双回路或环式供电方式，两路电源互为备用，当一路电源线路出现故障或停电检修时，则有另一路电源继续供电，以确保供电的可靠性。
3.3 供电经济
供电经济涉及的范围很广，比如使供电系统在运行中尽量减少损耗、提高效率，尽量降低供电系统的基本建设投资和维护费用，此外．在设备的选型上应尽量选用低能耗、功率因數高的节能产品。
4 提高煤矿井下供电安全可靠性的技术措施
4.1 提高井下供电可靠性
当煤矿井下一类负荷出现供电中断时，将会引起严重的人身伤亡、设备损坏事故，不仅给煤矿带来巨大的经济损失，同时还会造成巨大社会负面影响。所以，必须保证井下供电的安全可靠性，每一矿井均必须采取两回电源进行供电，且对于通风系统、排水系统、立井提升系统等一类负荷，必须从井下变(配)电所中采取两路互为备用电源进行供电。井下供电双回电源回路，必须引自不同的发电厂或变电所，并配置完善可靠的自动切换装置，一旦工作电源回路出现故障，则会通过自动切换装置自动切换到备用电源回路，快速恢复供电，确保井下作业的安全可靠性。。
4.2 合理优化布设提高供电安全
煤矿井下作业环境较为恶劣，且安全威胁影响较多，为了提高井下长距离供电的安全可靠性，避免安全事故发生，合理优化布设供电系统提高供电安全可靠性就显得尤为重要。在实际工作中通常采取提高井下供电电压等级、装设相敏装置、分列分段供电、增大供电电缆经济截面、合理调节供电方案等技术措施，同时结合加大井下供电系统运行维护力度等管理措施，确保井下供电具有较高安全可靠性，保证井下作业安全。
4.3 完善继电保护设备系统
完善井下供电继电保护方案，改善继电保护装置系统，提高供电系统故障或事故工况下动作选择性、可靠性和速动性。井下高压电动机、动力变压器等高压动力设备、控制设备等，均需按照要求设置短路、过负荷、接地和欠压释放等保护功能。煤矿应根据井下作业用电负荷类型、保护等级、分布位置、使用频率等实际情况，有针对性地进行井下供电系统继电保护方案的优化设计，同时应采取各种先进的技术措施、设备装置等，提高井下供电的安全可靠性，减少供电故障或事故影响范围，同时提高故障或事故排除速度，确保井下供电的安全可靠性。
5 结束语
目前，煤矿井下供电系统在实际应用过程中，存在各种各样的安全问题，要解决好上述诸多问题，不仅要提高井下供电安全、可靠的认识和意识，同时在实际供电运行维护过程中，要从技术措施、管理措施等多方面进行综合分析研究，采取有针对性的整改措施，通过各种技术手段构筑完善可靠的井下供电系统安全防护网，提高井下供电系统的安全性，确保井下煤炭开采安全可靠、节能经济的高效稳定进行。
参考文献：
【1】刘天琪，邱晓燕．电力系统分析理论【M】．北京：科学出版社，2005．
【2】陶家安全生产监督管理总局．安全评价【M】．北京：煤炭工业出版社，2005．
关键词：煤矿；井下供电；安全
中图分类号： TD611文献标识码：A 文章编号：
煤矿井下供电的安全可靠性与作业面上工人的人身财产安全和矿区煤炭开采生产各个环节有着非常紧密的关系，所以安全可靠供电是煤矿井下安全高效作业的保障性基础条件。由于煤矿井下作业环境的特殊性，其发生漏电和人身触电事故的几率要比地面作业高很多，这给煤矿井下安全可靠供电提出了更高的技术要求，因此，必须结合井下供电相关技术规范要求，采取有效的技术方法措施，提高井下供电系统的安全可靠性，预防漏电和人身触电事故的发生，已成为每个煤矿机电工作人员研究的重要内容。
1 井下供电系统概述
煤矿井下供电系统是电网的重要组成部分,不但直接决定着整个电网的经济合理性与安全稳定性,更是作业人员工作和生命财产安全的保障。根据目前我国《煤矿井下供电设计技术规定》,目前井下供电高压一般采用10kV；低压配电系统则分为电源变压器中性点接地的TN系统和TT系统,以及电源变压器中性点不接地或通过高电阻接地的IT系统,其中IT系统是我国大多数矿井采用的供电模式,用电设备的外露导电部分一般通过保护线直接接地。自20世纪60年代以来,我国的低压供电技术已经有了长足的进步,从最初的380V阶段提高至3300V阶段,就近年来飞速发展的高产高效综采工作面而言,若工作面供电电源引自采区变电所6000分段母线上,则工作面就存在6000V,3300V,1140V和660V等4个电压等级。然而,与国际先进水平相比,我国井下供电系统还存着了不小的差距,如移动变电站的容量偏小,电控产品的灵敏度较低、工作范围较窄,以及3300V的防爆电机容量不足,相应的电缆产品技术尚不成熟等。
2 井下供电安全的重要性及存在安全隐患的原因
众所周知,井下供电直接影响着矿井作业的安全。相关资料显示,电火花引起的矿井煤尘、瓦斯爆炸约占矿区爆炸事故的一半,而触电死亡事故中,发生在井下的比例更在60%～70%,此外,供电系统出现漏电、短路、过流、电火灾、雷管不当引爆等事故,都可能造成极其严重的安全事故。由于井下工作环境具有空间狭小,温、湿度高,工作条件差等特殊性,不便于安全检测工作的进行,因此在电力设备、操作、管理方面都存在着诸多的安全隐患,仅就最常见的漏电事故而言,电机设备及开关数量过多、设备内部产生凝露现象、绝缘老化性能降低以及电缆的过度拉伸弯曲都可能增加漏电的可能性；而电缆接头的连接、橡套电缆的吊接等的操作不符合规定,或疏忽对设备的维护和检测监控,均可能导致漏电；此外,管理不严,设备检修不细致,检修后将线头、金属碎屑等残留在开关内等行为,也可能造成严重的漏电事故。
3 煤矿企业对供电基本要求
3.1 供电安全
供电安全有两个方面的意义，即防止人身触电和防止由于电气设备的损坏和故障引起的电气火灾及瓦斯、煤尘爆炸事故。因此，为了避免事故的发生，在煤矿供电工作中，应严格按照煤矿安全规程的有关规定．确保供电安全。
3.2 供电可靠
供电可靠就是要求供电不能中断．特别是对重要的用电部门．要保证在任何情况下都不能中断供电。例如矿井主要运输设备停电，会造成大量减产：矿井提升没备突然中断供电，会使提升机紧急制动，产生很大的冲击拉力．使钢丝绳损坏。另外，矿井井下含有甲烷等有害气体，并有水不断涌出．一旦中断供电，可能使工作人员窒息死亡和引起瓦斯爆炸，矿井也有被水淹没的危险。因此，对煤矿中的重要用电设备．要求采用两个独立电源的双回路或环式供电方式，两路电源互为备用，当一路电源线路出现故障或停电检修时，则有另一路电源继续供电，以确保供电的可靠性。
3.3 供电经济
供电经济涉及的范围很广，比如使供电系统在运行中尽量减少损耗、提高效率，尽量降低供电系统的基本建设投资和维护费用，此外．在设备的选型上应尽量选用低能耗、功率因數高的节能产品。
4 提高煤矿井下供电安全可靠性的技术措施
4.1 提高井下供电可靠性
当煤矿井下一类负荷出现供电中断时，将会引起严重的人身伤亡、设备损坏事故，不仅给煤矿带来巨大的经济损失，同时还会造成巨大社会负面影响。所以，必须保证井下供电的安全可靠性，每一矿井均必须采取两回电源进行供电，且对于通风系统、排水系统、立井提升系统等一类负荷，必须从井下变(配)电所中采取两路互为备用电源进行供电。井下供电双回电源回路，必须引自不同的发电厂或变电所，并配置完善可靠的自动切换装置，一旦工作电源回路出现故障，则会通过自动切换装置自动切换到备用电源回路，快速恢复供电，确保井下作业的安全可靠性。。
4.2 合理优化布设提高供电安全
煤矿井下作业环境较为恶劣，且安全威胁影响较多，为了提高井下长距离供电的安全可靠性，避免安全事故发生，合理优化布设供电系统提高供电安全可靠性就显得尤为重要。在实际工作中通常采取提高井下供电电压等级、装设相敏装置、分列分段供电、增大供电电缆经济截面、合理调节供电方案等技术措施，同时结合加大井下供电系统运行维护力度等管理措施，确保井下供电具有较高安全可靠性，保证井下作业安全。
4.3 完善继电保护设备系统
完善井下供电继电保护方案，改善继电保护装置系统，提高供电系统故障或事故工况下动作选择性、可靠性和速动性。井下高压电动机、动力变压器等高压动力设备、控制设备等，均需按照要求设置短路、过负荷、接地和欠压释放等保护功能。煤矿应根据井下作业用电负荷类型、保护等级、分布位置、使用频率等实际情况，有针对性地进行井下供电系统继电保护方案的优化设计，同时应采取各种先进的技术措施、设备装置等，提高井下供电的安全可靠性，减少供电故障或事故影响范围，同时提高故障或事故排除速度，确保井下供电的安全可靠性。
5 结束语
目前，煤矿井下供电系统在实际应用过程中，存在各种各样的安全问题，要解决好上述诸多问题，不仅要提高井下供电安全、可靠的认识和意识，同时在实际供电运行维护过程中，要从技术措施、管理措施等多方面进行综合分析研究，采取有针对性的整改措施，通过各种技术手段构筑完善可靠的井下供电系统安全防护网，提高井下供电系统的安全性，确保井下煤炭开采安全可靠、节能经济的高效稳定进行。
参考文献：
【1】刘天琪，邱晓燕．电力系统分析理论【M】．北京：科学出版社，2005．
【2】陶家安全生产监督管理总局．安全评价【M】．北京：煤炭工业出版社，2005．