一种矿用开关电源设计.pdf

第 4 4卷 第 2 期 2 0 1 8年 2月 工矿 自 动化 I nd us t r y a nd M i ne Aut o mat i o n V0 L 4 4 NO． 2 Fe b ． 2 01 8 文章编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 8 0 2 0 0 9 5 0 5 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 1 x ． 2 0 1 7 0 7 0 0 2 0 一 种矿甩开关电源设计 林 引 1 ． 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆4 0 0 0 3 7 ； 2 ． 中煤科工集团重庆研究院有 限公司 ， 重庆4 0 0 0 3 9 摘要 针对现有矿 用开关 电源存在的谐波电流较大、 功率 因数较低等 问题 ， 采用主动功率 因数校正与谐 振软 开 关 电源技 术设 计 了一种 矿 用开 关 电源 ， 介 绍 了该 电 源 的设 计指 标 及硬 件 电路 设计 方 案 。试 验 结 果表 明 在 1 7 0 V 交 流输入 且输 出满载条 件 下 ， 矿 用 开关 电源 输入 电 流 未 出现 脉 冲状 ， 谐 波 电流 小 ； 5 O℃ 环 境 温 度 下 ， 电源 主要 器件 的最 大温度 为 9 8 ． 5℃ ； 在 输 入 电压 为 A C 9 O ～2 6 5 V 时 ， 电 源功 率 因数 不 小于 0 ． 9 6 ， 纹 波 电压 小 于 3 0 mV， 电源效 率达 8 6 ． 5 ； 绝缘 耐 压试验 中绝缘 电阻不 小于 5 O MQ， 漏 电流低 于 1 mA。 关键 词 矿 用开 关 电源 ；主动 功 率 因数 校 正 ；谐振 软 开关 ； 谐 振 变换 ；谐 波 电流 ；电磁 干扰 ；功 率 因数 中图分类号 T D6 0 文献标志码 A 网络出版时间 2 0 1 8 0 1 一 O 8 O 9 1 9 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 8 0 1 0 6 ． 2 3 2 2 ． 0 0 3 ． h t ml De s i g n o f a mi ne us e d s wi t c hi n g p o we r s up p l y LI N Yi n ， 。 1 ． S t a t e Ke y La b o r a t o r y o f Ga s Di s a s t e r M o n i t o r i n g a n d Eme r g e n c y Te c h n o l o g y， Ch o n g q i n g 4 0 0 0 3 7 ，Ch i n a ；2 ． CCTE G Ch o n g q i n g Re s e a r c h I n s t i t u t e ，C h o n g q i n g 4 0 0 0 3 9 ，Ch i n a Ab s t r a c t F o r p r o b l e ms o f e x i s t i n g mi n e - u s e d s wi t c h i n g p o we r s u p p l y s u c h a s l a r g e h a r mo n i c c u r r e n t ， 收稿 日期 2 0 1 7 0 7 - 0 7 } 修 回 日期 2 0 1 7 1 2 - 1 5 ； 责任编 辑 李 明。 基金项 目 国家重点研发计划资助项 目 2 0 1 6 YF C 0 8 0 1 4 0 5 。 作者简介 林引 1 9 7 9 一 ， 男 ， 四川资 中人 ， 副研究员 ， 硕士 ， 现主要从事电气防爆技术 、 安全监控系统 、 电子产品可靠性设计等方面的研究工作 E - ma i l i d l i n y n 1 6 3 ． c o m。 引用格式 林引． 一种矿用开关电源设计[ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 8 ， 4 4 2 9 5 9 9 ． L I N Yi n ． D e s i g n o f a mi n e - u s e d s wi t c h i n g p o we r s u p p l y [ J ] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n ， 2 0 1 8 ， 4 4 2 9 5 9 9 ． [8] [9] E l O 3 张婉茹 ， 熊晓 燕 ， 黄家海 ， 等． 非对 称轴 向柱塞 泵变 排 量 控 制 特 性 分 析 [ J ] ． 液 压 与 气 动 ， 2 0 1 7 ， 1 7 2 11 - 16 ． ZHANG W a n r u， X1 0NG Xi a o y a n ， HUANG J i a h a i ， e t a 1 ． An a l y s i s o n v a r i a b l e d i s p l a c e m e n t c o n t r o l c h a r a c t e r i s t i c s o f a s y mme t r i c a x i a l p i s t o n p u mp [ J ] ． Ch i n e s e Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s ，2 0 1 7，1 7 2 1 1 1 6 ． 钟旭佳 ， 高晓丁 ， 严楠． 电液 比例压力控 制系统 的 P I D 参 数 优 化 [ J ] ． 西 安 工 业 大 学 学 报 ， 2 0 1 5 ， 3 5 2 1 0 6 一 l1 l J ZHONG Xu j i a，GA0 Xi a o d i n g，YAN Na n ． P I D p a r a me t e r o p t i m i z a t i o n o f e l e c t r o - h y d r a u l i c p r o p o r t i o n a l p r e s s u r e c o n t r o l s y s t e m[ J ] ． J o u r n a l o f Xi a n Te c h n o l o g i c a l Un i v e r s i t y ， 2 0 1 5 ， 3 5 2 1 0 6 1 1 1 ． KHAN M ，TAHI YAT M ，I M TI AZ S， e t a l _ [ 1 1 ] [ 1 2 ] [ 1 3 ] Ex p e r i me n t a l e v a l u a t i o n o f c o n t r o l p e r f o r ma n c e o f MP C a s a r e g u l a t o r y c o n t r o l l e r [ J ] ． I S A Tr a n s a c t i o n s ， 2 01 7， 70 5 12 - 52 0． 郭若 飞 ， 张欣 宇 ， 张 旭 ， 等． 基 于 D MC - P I D 串级 控 制 的再热 汽温控 制系统 的仿 真研究 [ J ] ． 工 业控 制计 算 机 ， 2 0 1 0， 2 3 2 5 3 - 5 4 ． GUO Ru o f e i ，Z H ANG Xi n y u， ZHANG Xu，e t a 1 ． S i mu l a t i o n o f r e h e a t e d s t e a m c o n t r o l s y s t e m b a s e d o n D MC P I D b u n c h e s c o n t r o l [ J ] ．I n d u s t r i a l C o n t r o l Co mp u t e r ， 2 0 1 0， 2 3 2 5 3 - 5 4 ． 曾辉． 交 流 液压 隔 震 装 置 的机 理 分 析 与 实 验 研 究 [ D ] ． 秦 皇岛 燕 山大学 ， 2 0 1 2 ． XU M ，NI J ，CHEN G．C o - s i mu l a t i o n o f e n e r g y r e g u l a t i o n b a s e d v a r i a b l e - s p e e d e 1 e c t r o h y d r a u l i c d r i v e [ J ] ． P r o c e d i a E n g i n e e r i n g ， 2 0 1 1 ， 1 5 1 1 0 3 1 1 0 9 ． 9 6 工矿 自动化 2 0 1 8年 第 4 4卷 l o w po we r f a c t or a nd S O on，a mi ne u s e d s wi t c hi ng po we r s up pl y wa s d e s i gn e d by us e o f t e c hno l o g i e s o f a c t i v e po we r f a c t o r c or r e c t i on a nd r e s o na nt s o f t s wi t c hi n g． De s i gn i n de xe s o f t he p o we r s u pp l y we r e i nt r o du c e d a s we l l a s d e s i g n s c he me o f i t s ha r dwa r e c i r c u i t s．The t e s t r e s ul t s s ho w t h a t un de r c on di t i o ns o f i n pu t t i n g AC1 7 0 V a nd o ut p ut t i n g f u l l l oa d，t h e i n pu t t i n g c ur r e n t o f t h e p owe r s u pp l y h a s n o p ul s e a nd l i t t l e ha r mo ni c c u r r e n t ； t he ma x t e mpe r a t ur e o f ma i n c o m p o ne n t s of t h e p owe r s up pl y i s 9 8． 5 ℃whe n e nv i r on me nt a l t e mpe r a t ur e i s 5 0 ℃ wh e n i np ut v o l t a g e i s AC9 O～ 2 65 V ， p o we r f a c t o r of t he po we r s u pp l y i s n o t l e s s t h a n 0．9 6， r i pp l e v o l t a g e i s l e s s t h a n 3 0 mV ， a nd e f f i c i e n c y i s 86．5 ； i n t e s t o f i n s u l a t i o n wi t h s t a n d v o ha g e ，i n s u l a t i o n r e s i s t a n c e i s n o t l e s s t h a n 5 0 Mf l ，a n d l e a k a g e c u r r e n t i s l e s s t h a n 1 mA ． Ke y wo r d sm i n e us e d s wi t c hi n g p owe r s up pl y； a c t i v e p owe r f a c t o r c or r e c t i on； r e s o na n t s o f t s wi t c hi ng；r e s o na nt t r a ns f o r ma t i on；h a r mon i c c u r r e nt ；e l e c t r o ma g ne t i c i n t e r f e r e n c e；p owe r f a c t o r 0 引 言 与传统线性电源相 比， 开关 电源具有效率高、 体 积小、 抗输入电压波动能力强等优点， 现已大量应用 于矿用电源设计中口 ] 。但现有矿用开关电源大 多 采用传统的电容滤波型桥式整流和反激电路相结合 的方式 ， 输入电流为脉冲状 ， 导致电源电路产生较大 谐波电流， 且电源功率 因数相对较低。电源电路产 生的谐波电流会对线路产生传导干扰和辐射干扰 ， 影响相关电子设备的可靠性 ； 较低的功率 因数 导致 电源输 入端 工频 变压器 的电能损耗 大 、 转 换效 率低 ， 降低 电源 系统 的稳 定 性 ， 且 增 加 电源 成 本 。为 了减 小 谐 波 电流 引起 的 干扰 噪 声 及其 对 电 网的污 染 ， 目 前 最 有效 的方法 是在开 关 电源 中增 加有 源功率 因数 校 正 环节 l 6 。 ] 。 本 文 采用 主动 功 率 因数 校 正 和谐 振 软 开 关 技 术， 设计了一种矿用开关电源， 使其具有较低的谐波 干扰和较高的功率因数 ， 减少了供电损耗 ， 提高了电 源转 换效率 。 1 矿 用开 关 电源总体 设计 指标及 方案 煤 矿 安 全监 控 系 统 中使 用 的 矿 用 电 源 主要 有 Ac 1 2 7 ／ 2 2 O ／ 3 8 0 ／ 6 6 0 V 4个输 入 电压等 级 ， 其 中 AC 3 8 0 ／ 6 6 0 V 电压 等 级 可 通 过工 频 变压 器 进 行 电 压 变 换 获 得 ， 通 常 变 换 比例 为 31 。根 据 MT／ T 4 0 8 -- 1 9 9 5 煤矿 用 直流 稳 压 电源 规定 的输 入 电 压 波动范围， 将矿用开关电源的输人电压 范围设定 为 AC 9 0 2 6 5 V。考虑到煤矿安全监控系统中负载一 般为本安设备 ， 所需功率相对较低 ] ， 将矿用开关 电源输 出电压设 定为 2 4 V， 功 率设定 为 6 O W 。 矿 用 开 关 电 源 主 要 由 E MI E l e c t r o ma g n e t i c I n t e r f e r e n c e ， 电磁 干扰 滤 波 器及 保 护 电路 、 有 源 功 率因数校正电路及隔离型谐振半桥变换 电路组成 ， 如 图 1 所 示 。 莩 馥 H有 銎 嚣 数 H 图 1 矿 用 开 关 电 源组 成 Fi g ．1 Co mpo s i t i on of mi n e us e d s wi t c h i n g p owe r s upp l y 2矿用 开关 电源硬 件设 计 2 ． 1 EMI滤波 器及 保 护 电路 E MI 滤波器及保护电路主要用于衰减电源输 入线中的电磁干扰 ， 保护电源免受其害， 同时抑制电 源本身产生 的电磁干扰对其他设备 的危害。E MI 滤 波器 及保 护 电路 由共 模 电感 和 安 规 电容 组 成 ， 如 图 2所示 。共模 电感 L 和 安 规 电容 C ， C ， C 。 共 同构 成 L C二 阶滤 波 器 ， 用 于 抑 制 共模 噪 声 。共 模 电感 L 中产生 的不平衡 电感 与安规 电容 C ， C 。 组成的滤波器用于抑制差模干扰 。由于输入过 电压、 过电流易使电源损坏， 甚至导致 电源某些电气 性能指标被破坏而无法满足矿用安全性能要求 ， 所 以在电源输入端增加 了保险丝 F 和压敏 电阻 R、 ， ， 以保 护后续 电路 的安全性 。 L N 图 2 EMI 滤 波 器 及 保 护 电路 Fi g ． 2 EM I f l i t t e r a nd pr ot e c t i on c i r c ui t 2 ． 2 有 源功率 因数校 正 电路 有源功率 因数校 正工作模式包括断续导 电模 式、 连续导电模式 和临界导电模式 。其 中临界导电 模式介于连续导电模式和断续导 电模式之 间， 具有 功率因数高 、 功率开关管损耗小、 控制电路简单等优 点 ， 适 用 于 中小 功 率 电 源[ 】 ] 。因 此 ， 本 文 选 用 临 界导电模式 。有源功率因数校正电路如图 3 所示。 有 源 功 率 因数 校 正 电 路 主 要 由 B o o s t 变 换 单 元 、 控 制 电路 和辅助 电源 组成 。 B o o s t 变 换单元 主 2 O 1 8年 第 2期 林 引 一种 矿 用开 关 电源设 计 9 7 H 图 3有 源 功 率 因数 校 正 电路 Fi g． 3 Ac t i v e po we r f a c t or c o r r e c t i on ci r c ui t 要 由输 入 电容 C 、 MO S管 Q。 、 续流 二极 管 D 、 电感 I 、 输 出电容 C 。 等构成。其工作原理 在一个完整 的开关 周 期 内 ， 电感 L电 流 为零 时 ， MOS管 Q 。导 通 ， 二极 管 D 截 止 ， L电流 由零 开始 线性 增 大 ， 当增 大 到与输 入 电容 C 上 的采样 信号 相 等时 ， Q 。截 止 ， D 导 通 ， L 电流 由最 大值 线 性 减 小 。在 每个 开 关 周 期 内 ， 电感 L电 流 平 均 值 跟 随 C 上 的 电压 波 形 变 化 ， 从 而 实现 功率 因数 校 正 。控 制 电路 由主 芯 片 U 及 其 外 围 电 路 组 成 。 主芯 片 采 用 L 6 5 6 3 A， 其 内 部 乘法 器带 有谐 波 失 真最 优 化 专 门 电路 ， 能 有 效 控 制 输入 电 流 的交 越 失 真 和 误 差 放 大 器 输 出 的纹 波 失 真 ， 并 具有 升压 跟 踪 、 电压 前 馈 、 过 电压 保 护 和 反馈 失效 保 护 等 功 能 。外 围 电 路 中 ， 电 阻 ， R 提 供 AC电压信 息 ， 电阻 R ， R 决定 输 出 电压 ， 电 阻 R ， R 决定 电路 故 障 的 电压 保 护 值 。辅 助 电 源包 含启 动供 电 电源 和工作 供 电电源 2 个 部分 。启 动供 电电 源在 开机 时 为 L 6 5 6 3 A 供 电 ， 电源 电路 主要 由 电 阻 R R R MOS管 Q。 ， 稳 压二极 管 D R ， 电容 C 组成 。工 作 供 电 电源 由 后 续 谐 振 半 桥 电路 中产 生 1路 1 2 V稳 压 电源 。 2 ． 3 隔 离型谐 振 半桥 变换 电路 隔 离 型 谐 振 半 桥 变换 电 路 主 要 由谐 振 变 换 电 路、 主控电路 、 电压反馈 回路 、 电流保护电路等组成 ， 如 图 4所 示 。 谐振 变换 电路 由 MOS管 Q ， Q ， 谐 振 电感 L 。 ， 变压器 T， 谐振电容 C 。 ， 输出二极管 D ， 电容 C 瑚等 组 成 。 主控 电路 包 括 主 控 制 芯 片 U 及 其 外 围 电 路 。主控 制芯 片采 用 L 6 5 9 9 ， 其 为双端 输 出控 制器 ， 能 提 供 2 个 互 补 的 0 ． 5占空 比 ， 且 内 部 2 个 开 关 的 7 V O UT 一 图 4隔 离 型 谐 振 半 桥 变 换 电路 F i g ． 4 I s o l a t e d r e s o n a n t h a l f - b r i d g e c o n v e r s i o n c i r c u i t 开启 、 关 断之 间有 一 个 固定 的死 区时 间 ， 确保 在 高频 下软开关能够可靠工作 ， 同时具有变频和停机 闭锁 两级过流保护、 轻载脉冲工作等功能 。电压反馈 回 路采用 TL 4 3 1 与光耦相结合方式， 通过光耦 u。输 出 的电 流变化 控 制 L 6 5 9 9 ， 使其 工作 频 率 相应 变 化 ， 从而 实 现输 出 电压 的稳 定 调 节 。电阻 R 用 于设 置 最高工作频率 ， 并控制猝 发工作模 式。电容 C ， 电 阻 R2 e ， R z ， R2 s ， 二极管 D ， D 。共同组成电流保护电 路， 若输出短路或 过载 时检 测到 的电流 、 电压超过 L 6 5 9 9内部设置的阈值 ， 将触发保护机制， 以保证电 路 电 流 在 安 全 范 围 以 内 。 为 保 证 开 关 电 源 满 足 GB 3 8 3 6 ． 4 2 0 1 0 爆炸 性环 境 第 4部分 由本质 安 全型 “ i ” 保 护 的 设 备 中 对 可 靠 性 电 源 变 压 器 的 要 求 ， 在 变压 器输 入 与输 出绕 组 之 间增 加 一 层 保 护 铜 箔 ， 且 铜箔 与外 壳相 连 。 3试 验结 果 在 1 7 0 V 交流 输入 且 输 出 满 载 条件 下 ， 矿 用 开 关 电源 输入 电压 、 电流波 形 如 图 5所 示 ， 谐 振 电流 和 开 关管 Q 电压波 形 如 图 6所示 。 图 5矿 用 开 关 电 源 输 入 电压 、 电 流 波 形 Fi g． 5 I np ut v ol t a ge a n d c ur r e nt wa v e s of mi n e - u s e d s wi t c h i n g p o we r s u p p l y 从 图 5可看 出 ， 矿 用 开 关 电源输 入 电 流未 出现 脉 冲状 ， 为 与输 入 电压 波 形近乎 一 致 的正弦 波 ， 有 效 降 低 了谐波 电流 。 从 图6 可看 出 ， 隔离型谐振 半桥 9 8 工矿 自动 化 2 0 1 8年 第 4 4卷 谐振电流 厂 、 5 医 _ ． r ‘} V C HI 2 0 0mA CH2 1 0 0V T i me2 ．0 0 0 u s T 3 0 0 ．0I ll s 图 6 谐振电流和开关管 Q5 电压 波形 Fi g ．6 Re s o na n c e c u r r e nt wa ve a nd vo l t a g e wa v e o f s wi t c h v a l v e 0 _ 5 变换电路中开关管 Q 处于零 电压切换状态， 有效 降低了开关损耗。 5 0℃环境下矿用 开关 电源主要器件 的温度测 试结果见表 1 ， 其常规性能测试结果见表 2 ， 绝缘耐 压 测试 结果 见表 3 。 表 1 5 0℃下矿用开关电源主要器件的温度测试结果 Ta b l e 1 Te m p e r a t u r e t e s t r e s u l t s o f ma i n c o mp o n e n t s i n mi n e - u s e d s wi t c h i n g p o we r s u p p l y u n d e r 5 0 ℃ 器件 测试温度／ X 3 AC 9 0 V输入 AC2 6 5 V输入 表 2 矿用 开关 电源 常规性能测试结果 Ta b l e 2 Ro u t i n e p e r f o r ma n c e t e s t r e s u l t s o f mi n e - u s e d s wi t c h i n g p o we r s u p p l y 表 3 矿用开关电源绝缘耐压测试结果 Ta b l e 3 I n s u l a t i o n wi t h s t a n d v o l t a g e t e s t r e s u l t s o f mi ne - u s e d s wi t c h i n g p owe r s upp l y 效率高达 8 6 ． 5 9 ／ 6 。从表 3可看出， 电源绝缘 电阻≥ 5 O MQ， 耐 压测试 中漏 电流 1 mA， 满 足GB 3 8 3 6 2 0 1 0中绝缘 电阻≥ 5 0 MQ、 漏 电流不 超 过 5 mA 的 要 求 。 4结语 设计的矿用开关 电源在 AC 9 0 ～2 6 5 V输入电 压波动下 ， 功率因数不小于 0 ． 9 6 ， 纹波电压不超过 3 0 mV， 效率高达 8 6 ． 5 ％， 同时具有 可靠的隔离性 能 ， 对于中小功率矿用开关 电源设计有一定的参考 。 参考 文献 R e f e r e n c e s [ 1 ] [ 2 ] [ 3] 从表 1可看出， 在 5 0℃环境温度下， 矿用 开关 电源主要器件的最大温升为 4 8 ． 5℃， 主要器件的最 大温度为 9 8 ． 5℃， 满足 GB 3 8 3 6 --2 0 1 0中最高表 面温度 不超过 1 5 0℃的要求 。从表 2可看 出， 在 AC 9 0 2 6 5 V输入电压波动范围内， 电源 的功率 因 数不小 于0 ． 9 6 ， 纹波 电压控制在3 0 mV以内 ， 电源 冯小龙 ， 王鸿渐 ， 张兴华 ， 等． 基于 L M7 2 3的煤矿工作 面本安电源 的设 计及实 现[ J ] ． 煤炭 工程 ， 2 0 0 8 1 2 1 8- 1 9． F ENG Xi a o l o n g， WANG Ho n g j i a n， Z HAN G Xi n g h u a ， e t a 1 ． De s i g n a n d i mp l e me nt a t i on o f i n t r i ns i c s a f e p o we r f o r m i n e c o a l b a s e o n L M7 2 3[ J ] ．C o a l En g i n e e r i n g， 2 0 0 8 1 2 1 8 1 9 ． 崔 均 亮． 一种 矿 用本 安 电源 的设计 C J 3 ． 煤 矿 安 全 ， 2 0 1 3， 4 4 1 1 1 1 9 - 1 2 1 ． CUI J u n l i a n g ．Th e d e s i g n o f mi n e - u s e d i n t r i n s i c a l l y s a f e p o w e r [ J ] ． S a f e t y i n C o a l Mi n e s ，2 0 1 3 ， 4 4 1 1 11 9 - 12 1 ． 张 常年 ， 徐 中果 ， 王 恩成． 矿用 本安 电源 的设 计[ J 3 ． 洛 阳理 工 学 院 学 报 自然 科 学 版 ， 2 0 1 3 ， 2 3 3 6 2 - 6 4． ZHANG Cha ng n i a n，XU Zho n g gu o，Ⅵ NG Enc he ng ． De s i g n o f i n t r i n s i c a l l y - s a f e p o we r s u p p l y f o r c o a l mi n e [ J ] ．J o u r n a l o f L u o y a n g I n s t i t u t e o f S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y Na t u r a l S c i e n c e E d i t i o n ， 2 0 1 3 ， 2 3 3 6 2 6 4． 李德俊 ， 王聪 ， 王俊． 煤矿井下无工频变压器 照明电源 的探讨[ J ] ． 煤炭科学技术 ， 2 0 1 0 ， 3 8 1 7 6 8 0 ． LI De j u n， W ANG Co n g， WANG J u n ． Di s c u s s i o n a n d r e s e a r c h o n i l l u mi n a t i o n p o we r f o r n o n p o we r f r e q u e n c y t r a n s f o r me r i n u n d e r g r o u n d c o a l mi n e [ J - ] ． C o a l S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y ， 2 0 1 0， 3 8 1 7 6 8 0 ． 第 4 4卷 第 2期 2 0 1 8年 2月 工矿 自 动化 I n d u s t r y a n d M i n e Au t o ma t i o n Vo I ． 4 4 NO ． 2 Fe b ． 2 0 1 8 ． ll ’ ’ ’ i经验 交流 - H ． ◆H ◆ ． 】 ◆， 文章 编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 8 0 2 0 0 9 9 0 7 D OI 1 0 ． 1 3 2 7 2 ／ j ． i s s n ． 1 6 7 1 2 5 l x ． 2 0 1 7 0 6 0 0 9 2 施工组织设计在石河子南山煤田火区6火区的应用 包兴 东 ， 曹飞 新疆煤田灭火工程局 ， 新疆 乌鲁木齐8 3 0 0 6 3 摘要 针对现有煤 田火区治理时缺乏施工组织计划， 存在规划不舍理 、 人为因素影响较大等弊端， 以南山 煤 田 火 区 6火 区为研 究对 象， 提 出 了将施 工 组 织设 计 应 用 于该 煤 田 火 区治理 的方 案 。 以该 火 区的 燃 烧 状 况 和灭 火 条件 为基础 ， 确 定采 用 剥 离、 钻探 、 注水 注浆 、 覆 盖和植 被 恢 复 的综合 治理 方案 。详 细 阐述 了施 工的前 期 准备 工作 、 各分 项 工程 的施 工方 案和 方法 ， 制 定 了施 工进 度计 划 、 质量 和安 全 的保 障措施 ， 确保 了火 区的 治 理成 果 和治理 进度 。通过 该 火 区的成功 治理 ， 初 步取得 了煤 田火 区施 工组 织设计 方 面的 实践 经验 ， 对指 导煤 田火区科 学治理具有一定的参考价值。 关键 词 煤 田火 区 ； 施 工组 织设 计 ；灭 火施 工 ； 施 工进 度控 制 ； 剥 离；钻探 ；注 水 ；注浆 中图分类号 TD 7 5 文献标志码 A 网络 出版时间 2 0 1 8 0 1 0 2 1 5 4 2 网络 出版 地址 h t t p ／ ／ k n s ． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 7 1 2 2 9 ． 0 9 2 3 ． 0 0 6 ． h t ml 收稿 日期 2 0 1 7 0 6 2 7 ； 修回 日期 2 0 1 7 - 1 1 0 8 ； 责任编辑 张强 。 基金项 目 新疆 自然科学基金资助项 目 2 0 1 4 2 1 1 A0 5 1 。 作者简 介 包 兴东 1 9 8 3 一 ， 男 ， 四川遂 宁人 ， 工程师 ， 现 主要从事煤 田火灾治理工作 ， E - ma i l y u e x i n g 6 3 9 1 6 3 ． c o m。 引用格式 包兴东 ， 曹 飞． 施工组织设计在石河子南 山煤 田火 区 6火 区的应用E J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 8 ， 4 4 2 9 9 1 0 5 ． BAO Xi n g do n g， CAO Fe i ．Ap p l i c a t i o n o f c o n s t r u c t i o n o r g a n i z a t i o n d e s ign i n t h e s i x t h f i r e a r e a o f Na n s h a n c o a l f i e l d f i r e a r e a i n S h i h e z i [- J ] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n ， 2 0 1 8 ， 4 4 2 9 9 - 1 0 5 ． [ 5] [ 6] [7 ] [ 8] 于志学 ， 房绪鹏 ， 赵扬． 一种“ 级新 型本质 安全 型 电 源设计[ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 7 ， 4 3 8 8 3 8 6 ． YU Zh i x u e ， F ANG Xu p e n g， ZHAO Ya n g ．De s i g n o f n o v e l i n t r i n s i c a l l y s a f e p o we r s u p p l y wi t h ” i a ’’g r a d e I- J ] ． I n d u s t r y a n d Mi n e Au t o ma t i o n ， 2 0 1 7 ， 4 3 8 8 3 8 6． 张天宇． 高功率 因数 软开关 电源 的研 究[ D ] ． 哈尔滨 哈尔滨理工大学 ， 2 0 1 6 ． 杨生元． 矿 用 高压 开关 永磁 控制 器 电源分 析 与设 计 [ J ] ． 工矿 自动化 ， 2 0 1 5 ， 4 1 1 2 1 2 1 5 ． YANG S h e n g y u a n ． An a l y s i s o f p o we r s o u r c e o f p e r ma n e n t ma g n e t i c c o n t r o l l e r f o r mi n e - u s e d h i g h v o l t a g e s w i t c h a n d i t s d e s i g n [ J ] ． I n d u s t r y a n d Mi n