高瓦斯矿井局部通风机三回路方案探讨

方案，该方案从经济性和安全性出发，充分利用现场条件，在现有采区变电所的混装电路上引入第三路供电电源，提高了局部通风系统的稳定性及安全性。

关键词：高瓦斯矿井；局部通风系统；三回路方案；矿井开采；掘进工作面 文献标识码：A

中图分类号：TD712 文章编号：1009-2374（2015）29-0167-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.083

当前，安徽省两淮矿区部分矿井开采深度已突破1000米，且多为高瓦斯矿井。众所周知，随着矿井开采深度的增加，采掘工作面瓦斯集聚进一步加剧，尤其对于高瓦斯矿井，其危害程度不言而喻。据安全管理部门统计，矿井70%以上的瓦斯事故都发生在采掘工作面，因此高效的局部通风系统已成为治理采、掘工作面瓦斯及预防瓦斯事故的重要保障。所以，针对高瓦斯矿井，局部通风系统通风效果的好坏已成为制约其向深部，甚至超深开采的关键性问题之一。随着开采技术水平的不断发展，传统的局部通风机安全技术要求及三专两闭锁技术已经不足以适应高瓦斯矿井快速发展的需要，基于此，结合矿山安全管理和现有设施技术条件，本文拟对矿井局部通风系统进行“三回路、三风机”方案的改造，在原有的“三专两闭锁”技术要求下，进一步提高局部通风系统的稳定性，以适应高瓦斯矿井超深开采的安全性及可靠性的需要，具体如下：

1 基于“三专两闭锁”的局部通风系统介绍

《煤矿安全规程》规定，三专是指“高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯突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套不同掘进工作面的局部通风机供电；备用局部通风机的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，备用局部通风机能自行启动，保持决定工作正常通风”。“两闭锁”则是指掘进工作面瓦斯电闭锁和风电闭锁。其中瓦斯电闭锁是指当掘进工作面瓦斯浓度超限时，声光报警并自动切断工作面迎头被控设备电源；风电闭锁是指当局部主通风机停止运转或风筒风量低于规定值时，自动切断掘进工作面内（除备用风机电源外）的所有设备电源。基于此，矿井局部通风机的供电方式主要由以下两种实现方式：（1）采区变电所内，设立专供局部通风机使用的高压防爆开关、变压器、低压馈电开关、漏电继电器和供电电缆；（2）同一采区内相邻的两个掘进巷道内的局部通风机，可用1条电缆从采区变电所为其供电，也可以分开供。因此，大多数矿井掘进工作面局部通风系统的“双回路”采用的是两路电源，分别引自采区变电所的两台局扇专用馈电开关Ⅰ段、Ⅱ段，两路局部通风机专用电源分别进QBZ（F）型双回路风机的主机和辅机的电源侧，中间用自动切换开关连接，形成“一用一备”的局部通风机供电模式。然而随着矿井开采深度的增加、瓦斯涌出量的增大，局部通风机双回路的供电方式逐渐暴露出一定的风险，因此，为本文提出矿井局部通风系统的“三回路”改造方案提供了客观

条件。

2 “三回路”方案及原理

通过现场实践，提出如下方案：

2.1 方案介绍

如图1所示，局部通风机的原有两路供电电源保持不变，中间采用自动切换开关相连。另外增加一路辅助电源，也是本文所说的第三路供电方案，在当前两路局部通风机供风系统均不能正常工作的情况下，第三路辅助电源投入使用，带动局部通风机投入工作，保证采掘工作面供风正常。综合考虑成本及实用因素，结合现场实际，拟从采区变电所的混装线路引入第三路辅助电源，两路局部通风机专用电源分别进QBZ（F）型双回路风机自动切换开关的主机和辅助的电源侧，混装线路进入到QBZ-80磁力启动器的电源侧形成“一用两备”的“三回路”方案。

2.2 控制原理

切换开关的主、辅机分别控制主风机及备用风机，QBZ-80型开关控制第三路备用风机，为了使三路电源能够在实现故障时自动切换，从切换开关的主机和辅机侧各取出一只常闭接点引至QBZ-80开关的启动按钮1#、2#接点上，切换开关主机及辅机有一方工作时，自动切换开关所使用的接点产生变化，形成常开，主辅机主引出线又是串联接法，常闭接点形成开路，第三路电源无电，开关QBZ120不工作；当切换开关主机及辅机均不工作时，且时间大于做手动切换实验的检修时间，自动切换开关关联的常闭触点闭合，第三路电源有电，开关QBZ120工作，第三路局部通风系统投入使用，保证了工作面的不间断供风，极大地提高了供风的稳定性和可

靠性。

2.3 特殊说明

2.3.1 在对局部通风机检修时，为防止在做一、二路风机手动切换试验时间间隔内第三路备用风机自行启动，需在QBZ80开关控制线路上加装一个时间继电器，其设定的延时时间T必须大于做风机切换试验的时间t1。这样就保证了在对通风机检修时，第三路通风机误动作而干扰正常的检修工作。

2.3.2 第三路局部通风机与原有通风机之间的连接件为自制件，一、二路通风机为并联连接方式，始终保证一路风机处于正常工作状态；一、二路风机与三路风机为串联连接方式，并串接一个常开触点，只有在一、二路风机都不工作的一定时间间隔内（大于手动切换试验时间t1），常开触点闭合，第三路风机才能自行启动。

3 结语

本文结合矿山开采实际，从局部通风机供风系统的稳定性上对高瓦斯矿井深部开采过程中瓦斯治理方案提出了尝试。通过对局部通风系统三回路改造提出具体的方案，进一步改善了掘进工作面局部通风系统的可靠性和稳定性，有效地保障了高瓦斯矿井深部开采过程中掘进工作面局部供风系统的有效性。此方案不是仅从设备投入上增加一路局部通风系统，而是充分利用井下采区变电所及采掘工作面局部通风系统的现状，在采区变电所混装电路上引出一路电源，实现“一用两备”的三回路供电方案。此方案以更小的投入、更经济的方式实现了高瓦斯矿井局部通风系统三回路控制方案的改造。该方案不需要更多的设备投入，有利于节约资源，提高了经济效益，同时实现了新形势下高瓦斯矿井深部开采治理采、掘工作面瓦斯的需要，有效地保障了矿井安全生产的需要。

参考文献

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[2]顾永辉，范廷瓒.煤矿电工手册[S].北京：煤炭工业出版社，l999.

[3] 任洪军，李进，从继忠.煤矿井下局部通风机供电系统存在问题及处理方法[J].煤炭工程，2009，（4）.

作者简介：储诚赞（1983-），男，安徽岳西人，安徽省煤炭科学研究院安全评价中心助理研究员，硕士，研究方向：矿山安全评价、机电运输专项评价。

（责任编辑：王 波）

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