高瓦斯矿井防爆蓄电池电机车安全配套设施的研究及应用邓小红（山西焦煤屯兰矿机电科，山西太原030200）文章首先介绍了矿井架线及防爆蓄电池电机车工作原理及优缺点，通过对屯兰煤矿架线电机车改造防爆蓄型电池电机车中安全配套设施的研究及应用，详细讲述了防爆型蓄电池电机车在高瓦斯矿井的技术参数制定、充电设备选择、供电系统模块设计、充电硐室布置、更换方案制定等内容，解决了矿井运输系统按规程要求更替，新机车完全替代架线机车性能指标的技术指标，并分析了该技术的经济社会效益及推广的可行性。关键词：高瓦斯矿井；防爆；架线；蓄电池；电机车中图分类号：TD524.3文献标识码：A文章编号：1000-8136(2011)17-0019-02行人的安全有一定的影响；集电弓与架线之间易产生火花，不允许在瓦斯严重的矿山使用；初期建设时投资较大，但从长远看来，采用架线电机车的总成本要比蓄电池电机车低得多。1.2蓄电池式电机车的工作原理蓄电池提供的直流电经隔爆插销、控制器、电阻箱进入电动机，驱动电动机运转。电动机通过传动装置带动车轮转动，从而牵引列车行驶。优点：无火花引爆危险，适合在有瓦斯的矿井使用；不需架线，使用灵活，对于产量小、巷道不太规则的运输系统和巷道掘进运输很适用。缺点：须设充电设备；初期投资大；用电效率低，运输费用较电机车工作原理及优缺点1.1架线式电机车的工作原理高压交流电经牵引变流所降压、整流后，正极接到架空线上，负极接到铁轨上。机车上的受电弓与架空线接触，将电流引入车内，再经空气自动开关、控制器、电阻箱进入牵引电动机，驱动电动机运转。电动机通过传动装置带动车轮转动，从而牵引列车行驶，从电动机流出的电流经轨道流回变流所。优点：架线式电机车结构相对比较简单，成本低，维护方便，机车的运输能力大，速度高，用电效率高，运输费用低，应用最广。缺点：须有整流和架线设施，不够灵活；架线放炮。经过对古塘顶板的步距放顶，解决了古塘出现暴风这一问题。4.4排瓦斯专用尾巷排放上隅角瓦斯积聚采用排瓦斯尾巷解决尾上隅角是一种最为安全可靠且行为有效的方法。由于大同煤矿集团综采工作面从初采开始推进到90尾上隅角瓦斯才慢慢的出现超限，因为以前切眼90一个。所以应预先施工排放瓦斯尾巷，不仅少掘工作面顺槽400m，节省掘巷费用。还可解决上隅角瓦斯超限，布置专用排瓦斯巷后，排瓦斯巷瓦斯浓度控制在2.0%以下，工作面尾上隅角瓦斯降至0.2%~0.4%。结论（1）当综采面尾上隅角瓦斯浓度不超过3%时，采用抽瓦斯风机和抽排尾上隅角瓦斯是一种安全、稳定、可靠的解决办法。（2）当尾上隅角浓度达到3%~5%时，打引风帐能够临时处理尾上隅角瓦斯超限问题。如果打引风帐再配合使用抽瓦斯风机效果会更好。但综放面打引风帐不易管理维护且与生产互相影（3）采用排瓦斯专用尾巷（除8501外，因为以前巷道形成，只需少量掘进构系统），其他综采工作面虽然投资费用高，但能完全解决尾上隅角瓦斯超限问题，最为安全、可靠。（4）对于坚硬顶板工作面来说，顶板预爆破处理技术能减缓顶板来压，消除顶板大面积垮落而造成古塘瓦斯压出，使工作面瓦斯问题得到解决。总之，经过综合治理技术，可使综采工作面抵达安全生产的目的。QuarWorkingRangeGasPreventsCuresTechnologyComprehensivlyChangDanuAbstract:Haverecommendedquarryingworkingrangegascuretechnologygrowingprosperousonelayer305districtscoalindustrycomprehensivlycoalgroup,usesummarizinganalysingpractice.Keywords:adoptsurfacecomprehensivly;应用技术邓小红：高瓦斯矿井防爆蓄电池电机车安全配套设施的研究及应用概述屯兰煤矿南五盘区是瓦斯突出区域，现矿井正鉴定为瓦斯突出矿井。而原矿井辅助运输系统为架线的架线式电机车，架线电机车在运行时集电弓与架线之间易产生火花。根据《煤矿安全规程》第三百四十七条规定：“煤与瓦斯突出矿井一定要使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车或矿用防爆柴油机车”。针对此条规定，屯兰矿原运输系统一定要进行改造，以满足瓦斯突出矿井鉴定后的生产规格要求。由于各矿井的运输系统各不相同，尤其充电硐室设计和布置存在差异性，所以配套适合屯兰煤矿的防爆蓄电池电机车及运输线路语音报警系统、方便高质量的泄露通讯、高效合理的充电机房设计、安全可靠的供电系统模块设计、完善的更换方案是此次运输系统更新的主要研究对象。制定合理、缜密的更新改造方案、选择适应屯兰矿运输系统技术方面的要求的电机车及相关配套设备设施是此次项目的主要工作，也是顺利实现矿井运输系统更新改造、矿井生产高效合理衔接的重要内容。更新改造方案此项工程主要完成了防爆蓄电池电机车技术参数的制定、充电硐室布置、供电系统模块设计等内容，采用调研、当地考验查证、内部讨论等方式，在供电系统合理性，充电硐室设备布置优化等方面取得了一定成果，实现了高效可靠运行等创新点，现将简要过程及成果说明如下：（1）为适应矿井现有运输系统条件，电机车技术参数的选择一定要满足屯兰矿生产需求。所以我们采用到使用矿井调研、生产厂商对比方式最后确定型号为CTL-12/6（两端双司机室），机车粘着质量12t，适配轨距600mm，小时制牵引力16.4kN防爆蓄电池电机车，考虑到矿井以后发展需要，该类机车技术性能不低于原使用架线式电机车，可完全满足本矿运输系统要求。（2）充电方式是否合理也影响将来电机车的运行效率，经过多次论证，蓄电池电机车充电硐室内铺设双轨道，一条轨道进机车，一条轨道放置蓄电池及专用平板车。充电硐室上部安装电动葫芦，电动葫芦可在工字钢上平行移动，便于起吊蓄电池电机车内的蓄电池。快放完电的蓄电池电机车开进硐室后，由电动葫芦吊起放到专用平板车上，硐室内合适位置放置台充电机，这样可直接对平板车上的蓄电池进行就地充电。充电完成的蓄电池再由电动葫芦吊装到电机车上，蓄电池电机车可再行继续行走。（3）充电机房供电系统配置也影响充电的效率，为使供电合理、可靠，经过实验论证由中央变电所取电源，在充电硐室设KBSGZY-630/690移动变电站一台。移变低压侧共有四路馈出线分路开关一台，带电动葫芦及硐室内照明，这样可避免电动葫芦与充电机供电相互影响；其他三路设台充电机，分系统供电大大增加了充电机供电的安全、可靠性。（4）蓄电池的吊装位置设置也是充电机房高效运行的一项重要内容，为使硐室工程量最小化和吊装高度、电葫芦水平行程满足吊装要求，经过精细计算和选择紧凑型电葫芦，现硐室高m、起吊行程300mm。根据电动葫芦及巷道的具体参数，确定工字钢（电动葫芦行走梁）离地最低高度 400mm 才能保证起 吊的顺利完成，此项工作满足了蓄电池吊装的各项指标。 （5）此次机车配用的为铅酸蓄电池，充电过程必须用水冷 却，必然有电解液随水排出，水变成酸性。而井下排水系统是全 部集中到中央水仓经主排水泵排到地面，酸性水进入水泵和排 水管路必然会造成腐蚀，所以必须建酸性水中和水池，将水中和 达标后再排至中央水仓，防止排水系统被腐蚀损坏。 通过以上几项工作的顺利完成，屯兰煤矿在充电硐室、供电 系统设计、机车技术参数选择方面形成了一套完整的系统方案， 对煤矿机车辅助运输系统更新积累了丰富的经验。 结束语此次运输系统更新改造能够完全满足瓦斯突出矿井鉴定后的生 产要求。同时是矿井安全运行的一项重要保证，对于高瓦斯及瓦 斯突出煤矿来说具有重要意义，其社会、经济价值涉及全矿井的 长期高效安全运作。 此次工程形成的技术积累和经验，对于本集团公司乃至全 煤炭行业具有借鉴价值，可推广运用至全煤炭系统，并具有长期 的应用效益，前景广阔。面对煤矿行业对安全性的要求不断提 高，此项工程的应用价值对行业具有相当的推动作用，可提高全 行业整体应用水平。 参考文献： [1]赵禹唐，王希业.铅蓄电池充电技术.电源技术.2001. [2]盘江六盘水装备制造有限公司.CTL12/ 6GB 防爆特殊型 蓄电池电机车使用说明书.CKA- 100/ 100- 300dI 矿用隔爆型可 控硅充电机使用说明书. High Gas Explosion- pr oof Motor Vehicle Safety Accessor ies Batter FacilitiesResear ch ApplicationDeng Xiaohong Abstr act: paperintroduces frameline mineexplosion- proof motor car battery works，advantages disadvantages,through coalmine trolley tunlan modified car explosion storagebatteries motor vehicle safety research facilities，detailedhow explosion- proof motor vehicle battery technicalparameters high-gas coal mine development, charging equipment selection, power supply system design，charging chamber arrangement, programdevelopment Minetransport system proceduresrequired newline motorcycleframe motorcycle completely replace technicalperformance indicators. socialbenefits marketingfeasibility. Key wor ds: high gas;explosion;aircraft cable;battery; motor vehicle