井下动力开关联合闭锁在实际现场中的应用

井下动力开关联合闭锁在实际现场中的应用

张传后 赵玉 许亮 赵忠良

淮浙煤电公司顾北煤矿

【摘要】：我国具有丰富的煤炭矿产资源，它的开采方式和利用技术与我国的煤炭产量和有效利用率息息相关。利用新的开采技术，提升煤炭开采质量，是保证我国能源供应需求、促进煤炭产业发展的关键。机电一体化是煤矿开采业的一种新兴技术，近年来得到了迅猛的发展。与机电一体化相关的技术逐渐智能化，并逐渐演变成一项包含机械电子、信息传播、信号转换、传感器与微电子应用等多项技术的综合技术。机电一体化技术的应用，将使我国煤矿开发现实现自动化，大大高煤炭资源的开采效率和生产质量，使煤炭企业的生产效益得得到大幅提升。煤矿机电技术的应用现状，机电一体化技术在煤矿生产中的应用主要是体现在生产的机电设备上。

【关键词】：煤矿；可靠性运行；降低监控设备的投入；减少维护力度；节约成本；巷掘进机械化自动化

引 言

合理应用机电一体化技术，不但可以使煤矿设备趋于信息息化与自动化的方向发展，还大大提高了煤矿的生产效率。机电一体化设备凭借其性能好、易操作、可维护性高等特精点，得到了广泛应用。随着集团公司的发展，立足煤矿，将重点推进煤（岩）巷掘进机械化自动化、煤矿综采工作面机械化自动化、煤矿井下辅助运输自动化、煤矿生产保障系统智能监测控制。这就使工作面大型先进设备的普遍使用，告别以往只有单一设备的情况。

1、目前存在大量机电设备安装与瓦斯电闭锁安装问题

掘进工作面在安装断电控制设备时只需要一台断电器就可以实现全部断电功能，但随着生产力的扩大，机械化的程度加大，应用大功率岩巷掘进机、锚杆台车、连续运输机等成套设备，代替传统的钻爆法掘进技术，实现掘进、支护、运输的机械化作业,这就会出现工作面不同电压等级的设备，多种类型设备在工作面出现，根据断电要求一台断电设备就不能完全实现全部开关同时断电，必须在不同设备馈电开关安设断电设备，加大了设备的投入和成本，增加了现场施工的复杂性，加大人员维护力度和劳动强度，对监控分站电源、通道号的占用和分配。有时增加一台设备有可能给监控容量资源满负荷运行带来压力，从而增加监控设施及成本。

2、井下动力电源联合闭锁的应用

2.1 工作原理说明

瓦斯电闭锁一种将电子瓦斯浓度仪表与断路器结合的煤矿井下断电技术。当瓦斯浓度达到一定的值的时候，声光报警并自动切断工作面内所有设备电源，当瓦斯浓度降低到一定值的时候，系统转到允许送电的状态，完成这一过程来实现瓦斯闭锁功能。

图1：

2.2 新的安装方法

图2：

2.3 创新、改造方案：

如原连接示图所示：掘进工作面开关类型多一个工作面至少有AC660V馈电开关和AC1140V馈电开关两种，按照以往安装方式必须在掘进工作面一台AC660V总馈电开关设备上安装一台断电器，在另一台AC1140总馈电开关上安装另一个断电器，这样增加断电器及馈电传感器设备的安装。按照原闭锁方式用660V馈电开关本身闭锁闭1140V馈电开关，断电指令发出到660V馈电开关，反馈信号也是由660V馈电开关负荷侧监测出来，在正常状态下通过660V开关与1140V开关之间的串联控制线来实现1140V开关的闭锁功能。如果，两台开关之间的串联控制线如过出现问题，只能监测到660V开关断电和反馈是否正常，对于1140V馈电开关是否为闭锁状态不能准确掌握。

2.4 改进安装方法描述：

工作面有多种电源开关，两台及以上馈电开关在使用时，通过在馈电开关内部闭锁使其控制回路串联形成回路，然后甲烷断电器断电信号接入1140V馈电开关内，反馈信号引入660V开关内，这就形成了一台断电设备控制两台及以上开关，反之甲烷断电器断电信号接入660V馈电开关内，反馈信号引入1140V开关内同样可以达到目的。

2.5 通过改进方法：

井下安装采用新的安装方式，断电器开点接入1140V馈电开关闭锁点上来闭锁该开关，通过串线1把馈电传感器接入660V馈电开关内来监测负荷侧有电无电状态，串线2连接两台馈电开关，利用1140V馈电开关本身闭锁来闭660V馈电开关实现同时闭锁，当断电指令发送到1140V馈电开关本开关正常断电，串线2闭锁660V馈电开关，串线1反馈660V馈电开关断电情况；确保断电正常。如果任何串线出现问题，660V馈电开关内馈电传感器反馈信号不翻转，我们就可以判定出现故障及时安排人员进行处理。

3、主要创新点

3.1 正常安装需要两台或两台以上设备，改进后每个工作面至少减少一台断电传感器设备。

3.2 减少了井下监控分站扩容量的压力，原本需要占用多路监控通道信号，现在只要一路，降低了监控分站的安装，井下交换机的投入。

3.3 大大降低监控设备的投入，减少维护力度，节约成本。

4、结束语

随着科学技术的不断发展，在煤矿开采过程中机电技术的应用范围越来越广，自动化程度也越来越高。这不仅大大提高了煤矿开采行业的效率，而且也有利于煤炭企业经营效益的提升。尽管目前机电技术在煤矿中的应用已经十分普遍，但还存在着一些需要解决的问题，应从技术.上和管理上进行努力，在积极借鉴发达国家先进经验的同时，不断提高我国的煤矿机电技术应用水平和管理水平，促进我国煤炭行业的快速发展。

参考文献

[1].AQ6201-2019煤矿安全监控系统通用技术要求[S].北京：应急管理出版社，2019

[2].AQ6201-2019煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范[S].北京：应急管理出版社，2019

[3].毛龙泉.煤矿安全监测监控技术 [M].北京：煤炭工业出版社，2011

[4].煤矿安全规程. 2016

[5].马龙、刘春富、付淑玲等.在用煤矿监控系统甲烷超限断电控制时间测试技术探讨［J］.煤矿安全，2010，41(5)：132-134.

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