榆树坡煤矿自备应急电源选型设计研究

针对矿井工业负载缺少应急电源,电力突发事件应急能力较差的问题,榆树坡煤矿决定增加自备应急电源。本文根据榆树坡煤矿实际情况,对自备应急电源的类型进行选择,根据实际负载量等信息进行发电机组的选型计算,最终选定2台功率为2 400 k W/3 000 k VA的柴油发电机组。经过实际试验,此次设计应急电源柴油发电机组运行良好,可以在突然断电情况下保证榆树坡煤矿井下重要用电负载的正常运行,达到了预期目的,保障了榆树坡煤矿安全高效生产。

景福公司自备应急电源方案设计

景福公司建设时没有考虑应急备用电源,存在安全隐患,因此为防范和遏制煤矿无计划大面积停电事故,确保井下工作人员安全升井,决定在矿井增设自备应急电源。本文根据景福公司实际情况,对自备应急电源的类型进行选择,选择大容量静态储能装置EPS作为自备应急电源,并根据设计所需负载量等信息进行储能装置规格计算和相关系统的布置。实践表明,此次设计的7.15MW/10kV的升压一体化单元以及8.08 MWh的储能电池系统运行良好,可以在突然断电情况下保证景福公司井下重要用电负载的正常运行,达到了预期目的,保障了景福公司安全高效生产。

PLC技术在煤矿机电设备中的应用分析

为了促进PLC技术在煤矿机电设备中的应用,分析PLC技术的数据收集、控制程序、控制输出功能,研究其在供电系统、通风系统、提升系统、运输系统中的应用。分析表明,PLC技术在供电系统中时会对信号进行计算,计算电压大于1.2 U为过压,小于0.8 U为欠压,计算电流大于额定电流6倍为短路,在1.2倍~6倍则为过载;PLC技术可以不断监测提升机的运行状态,以确保提升机运行正常;此外,PLC技术能够实时监测风机的电压、电流、运行功率等参数,以确保风机的正常运行。

储能变流技术在煤矿局部通风机应急电源的应用

为实现煤矿局部通风机应急供电,通过对储能变流技术的创新研究,解决了防爆条件下低电压直流电能逆变为高电压交流电能的难题,完成了煤矿局部通风机应急电源设计,实现局部通风机连续、稳定工作,减少了因停止供风造成甲烷超限等事故,提高了局部通风机自动启动能力。

煤矿储能电站电池安全运行评价及障碍因素研究

储能电站在煤矿应急供电中逐步得到了应用,电池的安全运行对于煤矿应急电源系统具有重要影响。基于储能系统事故原因统计与文献资料,选取影响储能电池运行安全的6个子系统共30个风险因素建立评价体系,采用熵权、逼近理想解排序法与障碍度模型对5个煤矿2018—2022年的应急电源系统进行安全评价。评价结果表明,煤矿应急电源系统的安全风险随时间呈现明显上升趋势;人为因素、运行环境、外部刺激3个子系统是影响煤矿应急电源运行安全的主要障碍因素。

储能式应急供电系统在煤矿领域的应用研究

储能式应急供电系统具备充放电功能,工作状态实现了无人值守自动运行,各类运行方式切换全部为自动操作,反应时间毫秒级。正常供电时本装置可以在用电低谷时储存能量,用电高峰时释放能量,可以盈利,逐步收回投入成本。供电中断时工作方式变为电源模式,能量由本装置流入负荷侧,如同一个超级充电宝,保证短时供电正常。储能式应急供电系统并联于煤矿主要配电所母线上,在煤矿停电时可以瞬间恢复供电,为井下人员撤离提供黄金时间。

增设局部通风机应急电源的思考及可行性分析

尽管《煤矿安全规程》规定工作面必须做到"双电源双风机",我国煤矿因为停电停风导致的瓦斯爆炸事故还是非常普遍,究其原因主要问题是煤矿只有一个变电所,供电网络也只有一个。针对此问题提出在给井下局部通风机安装独立于煤矿电网的矿井局部通风机应急电源,并对该应急电源的方案及其可行性进行了分析。增设矿井局部通风机应急电源将是防止停电停风导致瓦斯爆炸的一个新途径、新思路。

煤矿风机隔爆型大功率应急供电系统的研究

针对煤矿井下苛刻的环境以及保持巷道通风连续性的特殊需求,从提高风机供电可靠性角度考虑,开发了大功率三相应急供电系统,当主风机双电源同时出现故障时,该系统立即用于备用风机供电,使备用风机继续供风。当主风机供电电源故障解决后,应急供电系统通过自动投切装置,使工作面恢复由主风机继续供风,应急供电系统对蓄电池组进行充电与风机进入后备状态。应急供电系统由控制模块、蓄电池系统模块、逆变模块、保护模块组成。系统设计备用时间最长60 min,防止因停电停风造成的瓦斯积存或爆炸事故,使煤矿生产实现本质上的安全。

煤矿备用电源应急避险系统的应用

以大功率柴油发电机组为基础,通过先进的煤矿应急救援新型发电技术,保证矿井在双回路无法正常供电的情况下,安全运转及人员的安全升井。项目研究成功后可有效保证矿井在紧急情况下的供电安全,保证人员提升系统的安全持续运行。

煤矿应急负荷储能系统配置及其经济性研究

根据平沟煤矿应急负荷的具体情况,分析其储能容量需求,采用了2MWH铅酸储能系统保障35kV站内主扇、井下局扇风机负荷,研究了铅酸储能系统的配置结构,并对投入成本、运行成本和附加收益等进行计算分析对比,论证了储能装置使用的经济性,确认了储能技术推广应用的价值。

矿井局部通风智能调控系统及关键技术研究

目前矿井局部通风自动控制方式采用手动调节通风机频率,且风筒参数依靠人工采集,缺少准确、可靠的监测方法来反映通风状态,无法为准确调节风量提供依据。针对矿井局部通风智能化建设需求,提出了矿井局部通风智能调控系统,从系统组成、原理、功能等方面详细介绍了系统总体设计方案。根据多传感器实时监测数据,提出了局部通风参数计算方法及通风系统功耗分析方法,通过分析风筒阻力动态分布对风筒阻力和功耗异常进行研判和快速定位,结合监测参数对风量进行超前模拟,以确定最佳供需匹配调控方案。根据工作面瓦斯涌出规律,提出了基于瓦斯涌出量监测和通风机变频调风稀释瓦斯的智能调风方案,制定了5种局部通风机变频调控规则,实现了局部通风智能化供需匹配。采用贝叶斯网络算法对局部通风机和传感器设备健康状况进行诊断,利用粗糙集和遗传算法提取局部通风正常供风和故障状态的特征样本和前兆信息,基于支持向量机建立局部通风故障决策规则,建立局部通风异常研判和预警模型,实现了对局部通风状态及发展态势的研判及预警。以某矿掘进工作面局部通风为例验证了该系统通风参数计算方法,为局部通风异常研判与预警提供了基础数据。

矿用应急电源防爆外壳关键参数设计及验证

针对传统矿用电气设备防爆外壳设计方法存在的缺陷,以及现有设计人员对矿用应急电源防爆外壳设计经验不足等问题,运用静力学原理对防爆外壳进行了受力分析,提出矿用应急电源防爆外壳壁板、加强筋板、法兰和连接螺栓等主要零部件的关键参数设计计算方法,经试验验证,按该方法设计的防爆外壳符合要求,且节省材料。

3种动力源应急局部通风机在矿井掘进工作面的应用

为防止煤矿掘进工作面因局部通风机停风,引发工作面瓦斯超限事故的发生,在掘进工作面局部通风机原有“双风机、双电源”基础上,从提高风机供电可靠性角度出发,根据各矿的实际情况,在不同的煤矿,分别设计采用了3种不同方式的应急局部通风机动力源装置,确保掘进工作面局部通风安全可靠;详细介绍了3种动力源装置的设备布置、工作原理、运行方式及应用效果。

井下局部通风机储能型变流器控制策略研究

针对传统集中式变流器的结构已无法满足井下通风机应急供电需要的问题,设计了一种集充放电为一体的双级式井下局部通风机储能型变流器,该储能型变流器既能在系统停电时作为应急电源使用,又能实现电网正常运行时的无功补偿功能。提出了双级式储能型变流器的控制策略:当局部通风机的双回供电线路正常工作时,储能型变流器处于在线运行模式,PWM逆变器采用P/Q控制策略,此时主要对蓄电池进行充电并对电网进行无功补偿;当局部通风机的双回供电线路出现故障时,储能型变流器处于应急供电模式,PWM逆变器采用V/f控制策略。提出了一种基于状态反馈共电流内环的平滑切换控制策略,将V/f控制器状态与P/Q控制器的输出反馈至输入,用以解决储能型变流器在应急供电和在线运行时2种运行模式切换过程中产生的电流冲击问题,实现储能型变流器的平滑切换。仿真结果表明:在2种运行模式下,该控制策略可使变流器实现稳定运行,并能够实现平滑切换,具有较好的稳态与动态特性。

局扇供电探讨

介绍了《煤矿安全规程》的有关规定,分析了井下局扇供电问题,提出了当前局扇供电设计与常规局扇供电设计的区别。

井下永久避难硐室供电系统设计

为保证井下工人的人身安全,井下需建设永久避难硐室。文章介绍了井下永久避难硐室的供电系统设计;避难硐室的电源设计;避难硐室供电系统的系统配置;接地与保护系统设计。实践证明:安全可靠的供电系统设计可以更好的保证灾变发生时避难硐室内避险人员的生存,保证通信、监控、照明等设施的正常运转,为井上救援人员提供信息。

煤矿通风机铅炭电池储能系统

为了提高煤矿供电的可靠性并确保煤矿安全生产,介绍了用作煤矿通风机应急电源的铅炭电池储能系统,详细描述了储能系统的结构、与现有配电网的接入方式、系统功能、启动及退出策略等。该系统在煤矿配电网掉电的情况下可为通风机提供1h的电力支撑,可为煤矿日常运营提供安全可靠保障。

矿井通风机供电系统设计探究

矿井生产中通风机运行的持续有效对矿井生产综合效益的获得意义重大。以此为着手点,针对矿井通风机供电系统设计开展分析探究,结合具体工程实际,在分析现有通风机供电系统运行故障的基础上,对通风机供电系统优化改良做出分析探究,并采取相关措施,希望能够为其他矿井相似工程的开展提供借鉴与参考。

矿井局部通风机多路输出智能分级切换应急后备电源装置的研发与应用

在矿井采区变电所高、低压“双回路”停电后,若无法及时恢复局部通风机的供电,则容易导致掘进工作面局部通风机停运而引发瓦斯聚集超限,严重威胁工作人员的人身安全。因此,为提高煤矿井下局部通风机供电的稳定可靠性,结合厂家研发的井下局部通风机多路输出智能分级切换应急后备电源,解决了矿井采区变电所高、低压“双回路”停电后造成的局部通风机停运事故,能够快速切换恢复掘进工作面局部通风机的供电,保证井下局部通风机正常运转。

局扇监控自动断电的解决方案

文章结合《煤矿安全规程》和现场经验,分析了煤矿井下掘进工作面串掘进工作面、采煤工作面串掘进工作面、掘进工作面串采煤工作面3种串联通风方式下局扇监控自动断电存在的问题及采取的相应解决方案,并给出了详细图解。这些解决方案对实际工作具有一定的参考作用。