煤矿主要通风机配电系统双电源切换装置应用研究

煤矿主要通风机配电系统双电源切换装置应用研究

张勇波

深圳市德兰明海科技有限公司 深圳市宝安区 518000

摘要：随着我国各大矿井不断地加深开采深度，在通风方面矿井所需要面对的压力逐渐增加，然而，在矿井安装生产中通风机作为重要的保障设备，在矿井的实际生产中发挥的作用愈发明显。矿井通风机与压缩机两种设备相配合，不仅能够对矿井空气起到疏通的作用，而且可以使矿井空气实现质量达标的目标，但是，立足于矿井通风机的实际应用层面而言，多数矿井通风机均呈现出陈旧以及老化等现象，同时在安装以及使用中有着各种问题的出现。矿井空气如果不达标，则会对矿井的顺利生产产生严重的影响。

关键词：煤矿通风机；配电系统；双电源切换；

引言

煤矿井下开采在获取煤炭资源的同时会释放大量甲烷等有害气体，矿井通风机是挥发、稀释井下有害气体的重要设备，风机的有效运行是维持井下工作人员的重要保障。然而，风机设备在长时间、满负荷工作的情况下，其电机、机壳、转子、叶轮都有可能受到不同程度的腐蚀，通过人工手段来排查风机故障虽然具有较高的准确性，但难以保证实时性。因此，越来越多的煤矿生产单位开始将计算机、传感器以及各种信息技术应用于矿井通风机设备的故障工作。

1通风机

煤矿开采过程中会在巷道及作业面等地下空间内形成大量可燃煤尘或产生瓦斯气体的挥发，这些充斥于矿井中的可燃物质在电火花的作用下可以引起严重的爆炸事故。另外，矿井中的粉尘颗粒物对井下作业人员的正常工作和呼吸安全也具有显著的影响和危害。因而在煤矿开采的过程中需要通过大型通风机来进行换气，将这些含有粉尘、煤尘以及瓦斯的空气排出矿井并将安全的空气引入矿井，通风机在这一过程中起到非常关键的作用，其主要构件包括叶轮、叶片、转轴、电机、法兰等。

2煤矿通风机所具备的性能以及特点

目前，我国多数煤矿对于通风设备的应用主要采用三种：GAF型、AJN或ANN型以及FBCDZ型矿用防爆对旋等矿井轴流式通风机。要求每个煤矿必须根据自身的具体情况，对通风设备做出合适的选择，以此使煤矿运营具备一定的安全性、稳定性以及高效性。目前，我国多数煤矿普遍使用GAF型矿井轴流式通风设备，其具备了完整的质量体系认证系统的优势，且安装和调试具有齐全的配套工具，同时有着一定的安全可靠性，质地十分优良。在鼓风机叶片的实际调节过程中，可以将电源切断，使设备处于停止运行状态，然后展开整体调节。同时，可以通过反方向运转通风机展开调节，也可以将电源切断，使设备处于停止运作状态，对叶片角度展开有效调整，还可以以人工的方式逐一调节等，具有众多方法，操作十分便捷。此种通风机具有十分齐全的配置，且安全性较高。然而不足之处是，这种通风机具有较大难度的安装以及调试作业。特别是通风机以及电动机两者的基础部分具有较难的处理作业，且具有很长的操作时间。

3双电源快速切换原理

3.1同期捕捉切换

在图1中，当BC段通过点b时是危险区域时，它在到达点c时应保持在安全区域。在此阶段，根据实时频率差和相位差，当电源电压与关闭后备用电源电压的第一相位重合时在快速切断装置中，电力线电力线载波电压采样(紧急切换时的残馀压力)采用自动频率跟踪技术，快速计算各电力线电压的频率、相位和相位差异，以确保计算的准确性和可靠性在同时解决过程中，装置可以精确计算上电源和残馀电压之间相位角差的速度和加速度，并根据设置的上电源开关停机时间精确计算备用闭合导线，从而确保公用实际上，同步捕获交换机的应用范围很小，例如5。关闭电源后，当同一捕获周期切换成功且母线残馀压力为额定电压的65%至75 %时，电机转速不会显着降低，从而可以确保平稳重启。此外，由于这两种电压处于相同的相位，因此SPs通电时的脉冲电流很低，不会损坏设备和系统。

3.2长时间切换

在特殊情况下，当电力线母线上的压力降不易缓解并停留在线路上，线路上的剩馀电压指令设置不正确，或者不需要及时启动备用电源时，可能会延迟或停止此时，可以将设备设置为长时间切换模式。

图1母线残压向量轨迹

4煤矿通风机优化措施

4.1做好通风机的运行调试

通风机在完成安装之后需要通过严格的调试来检查其安装位置、连接部位的紧固程度、散热效果以及防爆水平等是否符合要求。第一，在散热性的检查中可以将通风机运行足够的时长并观察其是否出现过热的现象，而且一旦出现过热的问题就应该考虑是否是因为位置选择不当而造成其散热效果差。第二，在调试的过程中还需要通过声音来判断相关的机械设备是否存在异常，或者观察通风机在运行时是否存在超过正常范围的振动情况，一般情况出现以上这两种情况可能是因为通风机底座、电动机以及叶轮等部位安装不到位，或者螺栓没有紧固到位。第三，调试过程中的另一个重点是观察通风机是否可以实现稳定、有效地矿井通风效果，也就是能否达到最初的设计效果。

4.2改善通风机所具备的散热功能

通风机所具备的散热功能，直接关系着其运转的实际效率。因为矿井下不具备较好的自然通风条件，如果通风机在实际运转过程中缺乏较强的风流力度，且不具备较大的风流量，进而无法对瓦斯、一氧化碳以及二氧化碳等具有危害性的物质或者其他做到有效隔离，也无法有效地发挥散热功能。因此，可以在通风机中安装隔离轮，利用这种具有特殊性的装置包裹电机，使机电设备内部达到密封状态，进而对爆炸性物质更好地隔离，使通风机能够正常作业，实现生产效率的提高。

4.3加强日常的检修和维护

煤矿通风机在日常运行过程中可能会因为人为操作、环境影响或者设备老化等因素而产生各种各样的运行问题，因而矿井工作人员在日常工作中需要定期地对其进行检查并及时排除各种故障因素。矿井通风设备的正常运行对煤矿井下开采工作具有非常重要的安全保障效果，一旦其运行出现停顿或者效果上的折损就会对井下工作人员和设备的安全产生很大的威胁，因而矿井工作人员需要根据通风机的型号、结构特点以及运行过程中常见的故障类型来开展严格的检查，预防或者处理各种故障。煤矿企业需要建立起包括人员、制度、技术在内的完整检修和维护体系并严格落实各个相关人员的管理责任，而且当煤矿通风机设备中出现损坏且不能修复的情况下必须及时进行更换。

4.4加强监督管理机制的完善力度

一套完善监督管理机制，不仅有利于煤矿通风机的实际安装以及调试作业能够顺利开展，而且有利于煤矿开采作业的顺利开展以及安全开采水平的不断提高，面对此情况，煤矿企业需要对监督管理机制加大完善力度，实时有效的监督煤矿通风机的实际作业情况，以此使煤矿通风机得到使用寿面的延长。此外，煤矿企业需要切实落实煤矿通风机投入使用后的检修以及维修方面的记录工作，为通风机的检修以及维修作业建立完整的档案，这样做的目的在于使煤矿通风机所具有的使用性能得到充分发挥。

结束语

煤矿企业在生产过程中需要使用通风机来排出矿井内的煤尘、粉尘以及瓦斯等物质，但是通风机在安装和使用的过程中可能会存在零部件安装不到位、变频器故障以及散热效果不佳等问题，因而企业在管理过程中需要建立完善的安装和检修体系并防止各种故障对生产过程产生影响。

参考文献

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