煤矿风电瓦斯电闭锁电气原理

双风机、双电源、自动切换及瓦斯、风电闭锁技术在东庞矿瓦斯涌出异常区掘进工作面的应用与改造张智峰1 白胜民2摘要：关键词：近年来，随着矿井先进技术设备的引进，生产能力的增加，生产水平的延伸，东庞矿自2000年以来多处出现高瓦斯异常涌出区，北翼六采区、2603、2604、2605、2606、2607工作面，九采区2900轨道下山、2900皮带下山、2900北翼辅助轨道下山掘进期间平均瓦斯绝对涌出量超过min，由此，可见东庞矿正处于低瓦斯矿井向高瓦斯矿井发展的过渡时期，据国家煤矿安全监察局统计，低瓦斯矿井爆炸突出约占总瓦斯爆炸次数的60%以上，而掘进发生瓦斯爆炸的次数占80%以上。

针对上述严峻的形势，东庞矿通过不断技术创新改造，在掘进、通风、机电技术方面积累了一套极为完善的验收，基本形成了掘进安全装备系列化，以2607轨道巷掘进采用双风机、双电源和风机自动切换及风电、瓦斯电双闭锁技术为实例，杜绝了瓦斯爆炸事故，该技术的应用与改造经验，以其所有借鉴。

1、工作面概况2607工作面位于二水平六采区，主采2#煤层。

上部为已采的2603采空区，左右两侧为实体煤，2607为倾斜布置开采的倾斜长壁综采工作面，倾斜掘进长度800米，工作面斜长，煤层平均厚度约米，煤层倾向4--16度，可采储量为万吨。

工作面平均瓦斯绝对涌出量超过min，煤尘爆炸指数为，具有爆炸性，2#煤层属于二类自燃三类可能自燃煤层，自燃发火期为12--18个月，煤层具有自燃倾向性。

巷道均采用锚梁网沿为煤层顶板支护，规格宽×中高=×，供风距离1000m ,经计算局扇风量不得小于550m3/min。

2、双风机、双变频器选型及配套风机控制双风机的选型交频选型根据风量计算，2607轨道巷采用的两台2BZK--NO6-3/60对旋轴流式局部通风机供风一台，一台备用，设一趟直径800mm高强度柔性风筒，利用双级变频器调节风量，满足工作面风理要求。

“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验制度
为了煤矿井下安全用电，采掘生产正常，杜绝井下事故的发生，确保矿井职工的生命安全，特制定“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验制度如下：
一、矿井供电必须实行“三专两闭锁”即：“三专”指专用开关、专用电缆、专用变压器；“两闭锁”指“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”。

二、为了确保“风电闭锁”能正常起作用，运行正常，必须每天进行一次“风电闭锁”灵敏试验，确保其灵敏可靠，启动正常。

三、为了确保“瓦斯电闭锁”能正常起作用，运行正常，必须每周一进行一次“瓦斯电闭锁”灵敏试验，确保其灵敏可靠，启动正常。

四、试验时必须在五分钟之内完成，每周一同时进行“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验。

五、“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验时间固定在每天的旱上8点钟开始，严禁拖延。

六、“风电闭锁”、“瓦斯电闭锁”试验完毕，必须作好详细的试验记录。

风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度
风电闭锁和瓦斯电闭锁是用于保障风电和瓦斯设备安全的重要管理制度。

风电闭锁管理制度是指在风电场内，所有与发电机组、变电站等设备相关的操作和维护工作都需要进行闭锁操作，以确保人员的安全。

风电闭锁管理制度的主要内容包括：闭锁的流程和操作标准、闭锁的责任人、闭锁的时间和地点、闭锁的设备和工具、闭锁的记录和检查等。

同时，风电闭锁管理制度还包括对相关人员进行闭锁操作的培训和考核。

瓦斯电闭锁管理制度是指在矿山或煤矿等瓦斯环境下，对电气设备进行闭锁操作，以防止电火花引发瓦斯爆炸。

瓦斯电闭锁管理制度的主要内容包括：闭锁的流程和操作标准、闭锁的责任人、闭锁的时间和地点、闭锁的设备和工具、闭锁的记录和检查等。

同时，瓦斯电闭锁管理制度还包括对相关人员进行闭锁操作的培训和考核。

风电闭锁和瓦斯电闭锁管理制度的实施可以有效地减少事故发生的可能性，保障人员的安全。

只有通过严格的闭锁操作，才能保证在操作和维护设备时不会发生电击、火灾、瓦斯爆炸等意外情况。

因此，风电闭锁和瓦斯电闭锁管理制度是风电和瓦斯行业非常重要的安全管理措施。

第 1 页共 1 页。

风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度风电闭锁、瓦斯电闭锁是一种非常重要的安全管理措施，可以有效地预防和控制风电和瓦斯发电过程中的安全事故。

风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度是指在风电和瓦斯发电过程中对闭锁控制进行管理的一套制度和规范。

本文将从以下几个方面来介绍风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度。

一、风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的背景和意义风电和瓦斯发电过程中存在着各种各样的危险和风险，如火灾、瓦斯泄漏、电气事故等。

风电闭锁、瓦斯电闭锁是一种管理措施，可以有效地预防和控制这些安全事故的发生。

风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的制定和实施对于保障风电和瓦斯发电过程中的安全非常重要。

二、风电闭锁、瓦斯电闭锁的原理和要点1. 风电闭锁的原理和要点：风电闭锁主要是通过电气控制系统来实现的，其原理是利用闭锁装置将风力发电机、变压器、电缆等电气设备与主控室进行电气隔离，从而实现对风电设备和电源的隔离和断电控制。

风电闭锁的要点包括：- 确定闭锁设备的安装位置和布置- 设定监控参数和报警规则- 制定闭锁操作规程- 做好维护和检修工作- 建立闭锁数据记录和管理2. 瓦斯电闭锁的原理和要点：瓦斯电闭锁主要是通过瓦斯浓度监测仪和控制系统来实现的，其原理是测量瓦斯浓度并根据设定的报警值进行控制，当瓦斯浓度超过设定值时，闭锁系统将自动切断电源，防止瓦斯爆炸。

瓦斯电闭锁的要点包括：- 确定闭锁设备的安装位置和布置- 设定瓦斯浓度报警值和闭锁动作规则- 制定闭锁操作规程- 做好瓦斯监测仪的维护和校准- 建立闭锁数据记录和管理三、风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的制定和实施1. 制定风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的必要性和目的：- 提高风电和瓦斯发电过程中的安全性和可靠性- 防止事故的发生，减少损失- 规范闭锁操作和管理流程- 保障操作人员的安全和健康2. 风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的内容：风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度一般包括以下内容：- 制定闭锁装置的安装标准和要求- 设定监控参数和报警规则- 制定闭锁操作规程和操作顺序- 制定闭锁装置的维护和检修措施- 设立闭锁装置的培训和考核制度- 建立闭锁数据记录和管理体系- 制定闭锁装置的应急预案和处置措施3. 风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的实施方法：- 建立闭锁管理机构，明确闭锁管理的责任和权限- 提供闭锁操作人员的培训和技能提升- 定期检查和维护闭锁装置的状态和性能- 建立闭锁数据的自动采集和记录系统- 定期组织闭锁操作人员的考核和培训- 针对闭锁装置培训和考核过程中的问题进行改进和完善四、风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的效果和问题风电闭锁、瓦斯电闭锁管理制度的实施可以有效地提高风电和瓦斯发电过程中的安全性和可靠性，减少事故的发生。

煤矿安全监控系统风电瓦斯闭锁的实现随着工业化的发展，煤矿成为不可避免的产业之一。

然而，煤矿存在许多安全隐患，常见的矿井事故如煤炭瓦斯爆炸、矿区垮塌、有害气体中毒等等，这些事故都会给生产、人员安全和环境带来极大的损失，因此，确保煤矿的安全运营显得尤为重要。

为此，煤矿安全监控系统应运而生。

煤矿安全监控系统是一种帮助企业有效管理生产安全的一种探测技术，它通过安装各种传感器、监控器、视频监控、系统软件等设备来实现对煤矿本身的监测，从而有效提高企业安全生产管理水平，防范事故的发生。

煤矿安全监控系统是一套兼顾实时性、精度、可靠性、稳定性等综合指标的智能化系统，对于促进煤矿安全生产、提高能源生产效率、保护环境等发挥着重要的作用。

在煤矿安全监控系统中，煤炭瓦斯爆炸是比较常见的一种事故类型，煤炭瓦斯是一种有毒有害的气体，它遇到明火或强电场会燃烧爆炸，对人体健康影响极大，极易导致矿难事故。

因此，在煤矿安全监控系统中，需要对煤炭瓦斯进行闭锁处理，从源头上遏制煤炭瓦斯爆炸的发生。

同时，风电也是煤矿安全监控系统中的关键部件之一，在矿井中通过风机将新鲜气体输送到井下，促进煤矿内部空气的流动，把煤尘、煤炭瓦斯等有害气体排出到矿区外。

因此，风电的作用非常重要，要确保风电的正常运转，确保煤矿环境的安全。

实现煤矿安全监控系统中的风电瓦斯闭锁需要使用一些特殊的技术手段。

首先是使用液晶触摸屏作为煤矿安全管理系统的操作平台，通过与传感器、监控器、仪器等设备联动，实现实时监测和数据分析。

其次，利用PLC控制器并结合电气控制元器件、气动元器件、液压元器件等技术，实现对煤炭瓦斯爆炸的自动闭锁。

同时，还可结合传感器和变频器技术，对井下产生的风量、温度、湿度等参数进行调节，确保风电的正常运转。

总之，通过实现煤矿安全监控系统中对煤炭瓦斯爆炸的闭锁和风电的调节控制，可以提高煤矿生产安全的保证和监测管理水平，有利于保障煤矿员工的生命财产安全，促进煤炭生产的可持续发展和环保改善。

KJ95N系统3%风电瓦斯闭锁功能配置讲解一、风电瓦斯闭锁的配置根据M631—1996《煤矿用风电甲烷闭锁装置通用技术条件》的要求，将分站的十六路传感器输入中的前五路作风电瓦斯闭锁检测的输入，将分站的八路开关量输出中的前五路作风电瓦斯闭锁控制。

具体设置如下：1、传感器输入信号的配置第一路传感器输入设置为掘进工作面瓦斯传感器输入；第二路传感器输入设置为掘进工作面回风流中瓦斯传感器输入；第三路传感器输入设置为被串掘进工作面入风流瓦斯传感器输入；第四路传感器输入设置为局部通风机风筒中的风速开关；第五路传感器输入设置为局部通风机开停。

2、开关量输出的配置第一路开关量输出控制掘进工作面设备；第二路开关量输出控制被串掘进工作面流设备；第三路开关量输出控制供风区域设备；第四路开关量输出控制声、光报警；第五路开关量输出控制局部通风机开停（通风机为高电平闭锁）。

3、分站的其它传感器输入和其它开关量输出按普通数据采集站要求进行工作。

二、风电瓦斯闭锁功能1、分站上电前和上电后一分钟内，分站的用于风电瓦斯闭锁中的五路开关量输出保持输出低电平，切断所有被控的设备的动力电源并闭锁；禁止声、光报警；风机的动力电源解锁。

2、分站上电一分钟后，若掘进工作面瓦斯低于1.0%、掘进工作面回风流中瓦斯低于1.0%、被串掘进工作面入风流瓦斯低于0.5%，且局部通风机风筒中的风速开关大于预置值、局部通风机开时，分站的用于风电瓦斯闭锁的第一路、第二路、第三路开关量输出全部输出为高电平，第四路、第五路开关量输出为低电平，对掘进工作面被控设备、被串掘进工作面被控设备和供风区域被控设备的动力电源解锁；并禁止声、光报警；风机的动力电源解锁。

3、分站上电一分钟后，掘进工作面瓦斯高于1.0%或掘进工作面瓦斯传感器故障，第四路开关量输出为高电平，驱动声、光报警；掘进工作面瓦斯低于1.0%，第四路开关量输出为低电平，禁止声、光报警。

掘进工作面瓦斯高于 1.5%或掘进工作面瓦斯传感器故障，分站的用于风电瓦斯闭锁的第一路开关量输出为低电平，第四路开关量输出为高电平，切断掘进工作面被控设备动力电源并闭锁，同时驱动声、光报警。

风电闭锁风电闭锁装臵，它包括信号采集处理电路和与供电接触器输入端相连接的输出电路，其特征在于信号采集处理电路由整流电路和比较电路组成，其输入端连接风机的驱动电机电流互感器的二次端，其输出端连接光耦隔离驱动电路的输入端，输出电路采用无触点开关电路，无触点开关电路的输入端与光耦隔离驱动电路的输出端相连接。

由于风力装臵风量的大小是与其驱动电机的电流大小成正比的，所以本实用新型通过检测风力装臵驱动电机的驱动电流，即可以间接得到风的流量参数，然后将阈值信号通过光电隔离，转换成大电流的开关信号，以达到远距离传输的目的，并具有较强的抗干扰性能，所以本实用新型可以满足特殊场所的风电隔离要求，具有非常好的使用效果。

什么是风电闭锁和瓦斯闭电所这是矿井领域使用的词汇，1、风电闭锁，意思就是说啊，一旦井下风机发生无计划停机器，为了避免井下巷道中易燃易爆气体浓度过高，就自动把电器设备的电源切断了，这样可以避免电器设备再使用的时候产生电火花，引爆那些易燃易爆气体。

2、瓦斯电闭锁啊，是这样的。

就是一旦瓦斯探头测得的瓦斯浓度高于允许浓度的话，也会自动把电器设备的电源切断，因为瓦斯就是易燃易爆的危险气体。

这就是风电和瓦斯电闭锁!局部通风机的风电闭锁是指什么？局部通风机的风电闭锁指的是局部通风机停止运转时，能立即自动切断局部通风机供风巷道中的一切电气设备的电源，并且在局部通分机未启动通风前，不能接通巷道中的一切电源。

《煤矿安全规程》中规定，使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁。

(一)瓦斯电闭锁测试操作程序：1、用遥控器查看所要测试闭锁传感器的报警、断电、复电参数设臵是否与地面中心站监控系统电脑上所设臵的报警、断电、复电参数一致。

2、用遥控器按功能键进入调试模式，调整传感器的数值大小至设臵的报警参数点，按确认键保存，按返回键至正常显示状态并查看是否声光报警。

3、用遥控器按功能键进入调试模式，按上下键调整数值大小至断电参数点，再按确认键保存，按返回键至正常显示状态并查看是否使动力开关断电并闭锁，闭锁测试断电报警时间需超出全矿井所有监测分站的总和，以便中心站记录测试数据。

“三专两闭锁”的构成与工作原理
“三专两闭锁”的构成与工作原理
由于掘进工作面是独头巷道，容易产生瓦斯积聚，为防止事故发生，对其供电系统采取了“三专两闭锁”保护装置。

其电气系统如图所示：
1、“三专”是指在瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面的局部通风机实行专用变压器、专用开关、专用线路供电，如图所示：
2、风电闭锁是两台磁力起动器进行联锁控制，其中一台接通风机，一台接掘进工作面的电气设备，实现先通风后送电，风机停转时，掘进工作面电源同时也切断。

（工作原理图在后面将讲到）
3、瓦斯电闭锁是指当掘进工作面中设置的瓦斯监测仪探测到瓦斯超过规定限度时，具有可自动停掉动力电源的功能，只有瓦斯降低到规定限度以下时方可恢复送电的闭锁装置。

瓦斯电闭锁的构成由瓦斯探头、监控系统（监控分站）、断电仪和高压开关构成。

如图所示：瓦斯电闭锁工作原理是由瓦斯探头测得瓦斯含量信号送给监控分站，若监控分站显示浓度超过1.5％，其常开触点K1闭合，接通断电仪电路，其常开触电K2闭合，接通高压开关内的脱扣线圈TQ电路使高压开关跳闸，切断了掘进工作面电气设备的电源，实现了瓦斯电闭锁。

掘进工作面的风电闭锁和瓦斯电闭锁一、掘进工作面情况介绍为了形成回采工作面，需要掘进一条进风巷和一条回风巷。

在掘进过程中，由于还没有形成回风，掘进工作面的空气比较污浊，氧气浓度较低，工作人员呼吸不到新鲜空气。

特别是在掘进过程中会产生大量的瓦斯，不及时冲淡，容易引起瓦斯爆炸，危及井下安全。

所以，必须采用局部扇风机向掘进工作面送风。

二、掘进工作面对风电闭锁和瓦斯电闭锁的要求《煤矿安全规程》规定：在沼气喷出区域、高沼气矿井、煤（岩）与沼气突出矿井中，所有掘进工作面的局部扇风机都应采用三专（专用变压器、专用开关、专用线路）供电，保证局部扇风机可靠运转。

使用局部扇风机供风的地点必须实行两闭锁（风电闭锁、瓦斯电闭锁）设施。

对风电闭锁和瓦斯电闭锁的要求如下：1.局部扇风机启动，等掘进工作面风量符合要求后，才可向供风区域的电器设备送电。

2.停开掘进工作面的电器设备不影响局扇的正常运转。

3.局部扇风机停止运转时，应立即切断掘进工作面中电器设备的电源。

4.正常工作中，当掘进工作面的瓦斯浓度超限时（1.5%），应切断工作面的电器设备的电源，而局部扇风机仍应正常运转。

四、步骤在中小型煤矿，掘进工作面不使用高压供电时，采用的是专用开关和专用线路，而不采用专用变压器，但可以实现两闭锁。

这里使用两台QBZ—120型磁力起动器和一台甲烷断电仪。

其中一台磁力起动器控制局部扇风机，另一台磁力起动器控制掘进工作面电气设备，两台起动器的内部线路可不作改动。

甲烷断电仪中使用两对常开触点K1和K2。

接线方法如下：首先将局扇开关的2和9连接起来；再将局扇开关的13和掘进开关的空接线柱连接起来，局扇开关的地PE和掘进开关的2号接线柱连接起来；掘进开关的9号接线柱接在甲烷断电仪的一对常开触点K1上；最后将掘进开关的空接线柱与甲烷断电仪的一对常开触点K2连接起来。

这样，当甲烷断电仪接上电源,K1和K2闭合，以及局扇开关合闸，QV3闭合后，才能接通掘进开关的控制回路，掘进开关才能送电。

综采工作面风电、瓦斯电闭锁的实现晋城煤业集团成庄矿申瑞屏姚军摘要本文简单介绍了晋煤集团成庄煤矿2306综采工作面风电、瓦斯电闭锁，总结了综采工作面实现风电、瓦斯电闭锁的方法。

关键词采煤、工作面、瓦斯、闭锁.晋城煤业集团成庄煤矿综采工作面瓦斯涌出量大，给该矿的安全生产带来了极大的隐患，为实现安全生产的目标，该矿对综采工作面采取了瓦斯超限断电和风机停电断电的措施，通过实际运行，取得了良好的使用效果。

现以成庄煤矿2306工作面为例简单介绍风电、瓦斯电闭锁的方法。

1、瓦斯电闭锁2306工作面共设有4个探头，分别为T1、T2、T3、T4。

T1探头放在工作面回风巷煤壁线外10m处，T2探头放在距正巷口10—15m处，监测工作面回风中瓦斯浓度；T3探头放在回风巷抽放管路距抽风机出口5m处，头部伸入瓦斯扩散风筒中，监测抽放管路中的瓦斯浓度；T4探头放在尾巷里距巷口10m处，监测尾巷中的瓦斯浓度。

探头T1、T2、T3、T4的报警值分别为1.0%、1.0%、2.5%、2.5%，动作值分别为1.5%、1.5%、2.7%、2.5%，当T1、T2、T4探头中的一个达到动作值时，控制盘区变电所2306高压开关的断电仪动作，切断盘区变电所2306高压开关的电源，以保证2306整个工作面动力电断电。

当T3探头达到动作值时，使控制盘区变电所2306抽放风机总控的断电仪动作，切断盘区变电所的抽放风机总控开关BKD1—400的电源，以保证2306整个工作面动力、抽放风机断电。

2、风电闭锁回风巷两台瓦斯抽放风机开关与盘区变电所的2306高压开关实现风电闭锁，即两台抽放风机开关的辅助触点相串联后引至盘区变电所，与控制2306高压开关的断电仪触点相串联，串联后接在高压开关的监视保护回路中，当任何一台或两台风机停止运转时，切断盘区变电所2306高压开关的电源，以保证2306整个工作面动力电断电。

2306工作面供电及风电、瓦斯电闭锁见图1。

图1 2306工作面供电及风电、瓦斯电闭锁示意图3、动作原理该矿盘区变电所使用的风机开关为长治防爆电器厂生产的BKD1—400真空馈电开关，具有远控功能，通过将1#断电仪的触点引入开关来控制抽放风机的电源。

三专两闭锁“三专”指井工开采的矿井井下对局部通风机供电采用专用变压器、专用开关、专用线路，以确保供电相对稳定，保证停头不停风的原则。

“两闭锁”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。

简要的就是指：三专即：专用变压器，专用线路，专用开关。

两闭锁即：风电闭锁，瓦斯电闭锁。

专业地讲：“一坡三挡”就是指为保证煤矿轨道运输安全，用以防止发生跑车事故而使用的预防和防止手段。

其手段包括防跑车装置与跑车防护装置，可能还应该包括矿车制动器。

什么是“一坡三挡” ？简单讲就是：一、平台阻车器，二、变坡点下20米的挡车器，三、坡底的挡车栏。

“一坡三挡”的组成:（一）上部车场接近变坡点处安设自动复位式（或联动式）阻车器。

（二）变坡点下约一列车的长度处安装第一道跑车防护装置。

（《煤矿安全规程》中称为挡车栏）。

（三）在斜巷内根据巷道运输实际工况（巷道坡度、串车质量等）逐级安装跑车防护装置。

往深里讲:“一坡三挡”还应该是指一种关于保证轨道运输安全的一种管理方法。

注意：“轨道运输安全”是比“斜坡运输安全”更宽泛的概念。

需要指出的是:“一坡三挡”是来自《煤矿安全规程》规程第三百七十条倾斜井巷内使用串车提升是必须遵守下列规定：（一）在倾斜井巷内安设能够将运行中的断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置。

（二）在各车场安设能够防止带绳车辆误入非运行车场或区段的阻车器。

（三）在上部平车场入口安设能够控制车辆进入摘挂钩地点的阻车器。

（四）在上部平车场接近变坡点处，安设能够阻止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车器。

（五）在变坡点下方略大于1列车长度的地点，设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏。

（六）在各车场安设甩车时能发出警号的信号装置。

上述挡车装置必须经常关闭，放车时方准打开。