安全高效综采工作面的应用范文

《煤矿开采杂志》2014年第三期

1工作面概况

山西煤炭运销集团有限公司王家岭煤矿为新建矿井，采用“一井一面”的建矿模式，矿井设计生产能力为5Mt/a。为把该矿井建设成为“高水平、高质量、高效率、高效益”的现代化矿井，要求积极采用国内、外成熟技术和先进装备，工作面采用科学的采煤方法及工艺，供电系统采用高等级化供电电压、集成化供电设备、智能化控制系统等，力求简化工作面供电系统。首采区4号煤层煤厚4.02～11.70m，平均7.69m，采用综采放顶煤采煤法，工作面长度为230m，走向长度为2200m，运输巷巷道断面尺寸为5.5m(长)×3.5m(宽)。工作面设备配套及负荷统计如表1所示。3工作面负荷中心选型

1.1工作面负荷分配根据工作面设备配套及设备电压等级，确定工作面主要采煤设备采用4台负荷中心进行供电和保护，其负荷分配如下:(1)FH－1负荷中心(10kV/3.45kV)采煤机1630kW，破碎机375kW，喷雾泵Ⅰ2×160kW，额定功率合计2325kW。(2)FH－2负荷中心(10kV/3.45kV)前部刮板输送机2×855kW，转载机525kW，额定功率合计2235kW。(3)FH－3负荷中心(10kV/3.45kV)后部刮板输送机2×855kW，喷雾泵Ⅱ2×160kW，额定功率合计2030kW。(4)FH－4负荷中心(10kV/3.45kV)乳化液泵4×315kW，额定功率合计1260kW，实际使用功率合计945kW。

1.2负荷中心干式变压器容量计算根据以往的计算和应用经验，10kV级干式变压器的最佳负荷率约在67%～80%，在最佳负荷率范围内运行效率较高，且有较大的容量利用率。因此，4台负荷中心的容量在此范围内选择。为保证供电质量和安全，采用“需用系数法”来计算负荷中心变压器容量。

1.3低压侧组合开关负荷中心用低压侧组合开关与一般独立使用的组合开关不同，它必须具有馈电开关功能和完善的高低压电气联锁功能，当故障发生时动作灵敏但不越级跳闸。根据控制回路设备功率大小选择合适的低压侧组合开关驱动单元及回路数，考虑设备的互换性，确定选用4台配置相同的低压侧组合开关。要求其隔离换向开关总容量不小于1200A、驱动单元容量不小于400A、高压电缆快速连接器额定电流不小于400A。

1.4负荷中心型号通过对负荷中心用干式变压器容量的计算和压侧组合开关主要参数的确定，最终选用3台KJZ－2400/3300－10D2500kVA型负荷中心和1台KJZ－2400/3300－10D1250kVA型负荷中心，主要技术参数见表2。4台负荷中心均须采用解体下井，最大件尺寸约为4400mm(长)×1300mm(宽)×1800mm(高)，重约15t，满足王家岭煤矿设备下井运输要求;KJZ－2400/3300－10D2500kVA型负荷中心外形尺寸约为6760mm(长)×1300mm(宽)×1800mm(高)，满足工作面近距离供电供液机轨合一的布置要求。

2工作面负荷中心应用分析

4台矿用隔爆兼本质安全型负荷中心是在充分考虑了王家岭煤矿井下4号煤层实际工况需要的情况下设计的，负荷中心的应用主要表现为以下几个特点:一体化设计有效地简化了供电系统;缩小了设备的占地面积，减少了低压侧电缆连接数量，降低了电缆连接的事故率，提高了工作面的推进速度;智能化的工作模式、完善可靠的综合保护功能，满足了工作面设备的双速起动、顺序起动等要求，提高了工作面的自动化程度;友好直观的人机显示界面，方便了操作人员的监控和管理;低压侧以太网通讯接口实现了工作面巷道监控中心对供电设备数据的采集，为工作面实现少人化生产管理提供了坚实的技术保障［7］。

3结论

从总体使用情况来看，负荷中心运行质量高，控制和保护灵敏可靠，故障率低，满足了现代化矿井安全、高产高效综采(放)工作面的供电要求，为工作面的顺利推进提供了可靠的电气设备保证，取得了很好的应用效果。

作者：李占平单位：天地科技股份有限公司开采设计事业部