矿山设备安全知识小结

 

　　（一）井下电网电压等级

 

　　煤矿井下电网与地面三相四线制电网不同，其电压等级有特殊的规定。《煤矿安全规程》规定，煤矿井下各级配电网络电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求：高压，不超过10000V；低压，不超过1140V；照明、信号、电话和手持式电气设备的供电电压，不超过127V；远距离控制线路的额定电压，不超过36V。采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。

　　（二）保证电气安全的基本要求

 

　　1.煤矿井下特殊的工作条件

 

　　（1）矿井大气中有瓦斯和煤尘等爆炸性介质，在其含量达到一定量时，电气设备或电缆电线产生电火花时，就会发生燃烧或爆炸等恶性事故。

 

　　（2）井下巷道、机电硐室，经常有滴水、淋水、甚至大量涌水，空气相对湿度一般在90％以上。而且由于矿山压力的影响，常会发生冒顶和片帮事故，电气设备特别是电缆，极易受到砸、碰、挤、压而损坏。因此，容易发生人身触电事故。漏电火花或短路电弧等故障电火花，是瓦斯、煤尘着火或爆炸等恶性事故的电火源。

 

　　（3）井下有些机电硐室和巷道的温度较高，电气设备散热条件较差。

 

　　（4）采掘工作面的电气设备移动频繁，且经常启动，用电设备的负荷变动较大。

 

　　（5）井下发生全部停电事故时会造成诸如淹没矿井、瓦斯积聚、人员受困或窒息、甚至发生瓦斯或煤尘爆炸等恶性事故。

 

　　2.煤矿井下供电系统的基本要求

 

　　（1）煤矿井下属于一类用户，停电会造成人员伤亡和重大的生产损失。

 

　　（2）煤矿井下供（配）电网不允许采用中性点接地工作方式，不允许井下配电变压器中性点直接接地，严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。

 

　　（3）矿井电网短路容量，老矿井一般限制为50mVA；新建矿井不再作此限制（一般为100mVA或200mVA）。

 

　　（4）矿井高压电网，必须限制单相接地电容电流，使之不超过20A。

 

　　（三）保护接地

 

　　电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。主要有：保护接地网、主接地极、局部接地极、接地母线、连接导线与接地导线。

 

　　（四）井下电气设备的类型及选用规定

 

　　为了在煤矿井下安全使用电能，不论是低瓦斯矿井、高瓦斯矿井或有煤（岩）与瓦斯突出的矿井，均须采用矿用电气设备。矿用电气设备分为矿用一般型和矿用防爆型两类。

 

　　1.矿用一般型电气设备

 

　　矿用一般型电气设备应符合GB12173—1990的规定。矿用一般型适用煤矿井下无瓦斯、煤尘爆炸危险场所或其他类似的地下工业生产部门。

 

　　2.矿用防爆型电气设备

 

　　（1）爆炸危险场所所用电气设备的分类。Ⅰ类：煤矿用电气设备；Ⅱ类：除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备。这些设备外壳的明显处都有在这种场所使用电气设备的特别标志“Ex"。矿用防爆电气设备应符合GB3836—2000爆炸性气体环境用电气设备系列标准。

 

　　（2）矿用防爆型电气设备防爆型式及代号。隔爆型电气设备“d”、增安型电气设备“e”、本质安全型电气设备“i”、正压型电气设备“p”、充油型电气设备“o”、充砂型电气设备“q”、浇封型电气设备“m”、无火花型电气设备“n”、气密型电气设备“h”、特殊型电气设备“s”。

 

　　（3）煤矿常用防爆电气设备的防爆标志。矿用隔爆型电气设备的防爆标志为ExdⅠ；矿用本质安全型电气设备的防爆标志为ExibⅠ（或ExiaⅠ）；矿用隔爆兼本质安全型电气设备的防爆标志为Exd[ib]Ⅰ（或Exd[ia]Ⅰ）；矿用增安型电气设备的防爆标志为Exe工；矿用增安兼本质安全型电气设备的防爆标志为Exe[ib]Ⅰ。

 

　　（五）矿用电缆

 

　　1.井下电缆的选型

 

　　电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。严禁采用铝包电缆。必须选用经检验合格并取得煤矿矿用安全标志的阻燃电缆。电缆的主芯级截面应满足供电线路负荷的要求，电缆接地芯线的截面应不小于主芯线截面的一半。

 

　　2.电缆的敷设

 

　　敷设电缆（与手持式或移动式设备连接的电缆除外）应遵守下列规定：

 

　　（1）在总回风巷和专用回风巷中不应敷设电缆。

 

　　（2）电缆必须悬挂，在水平巷道或倾角在30°以下的井巷中，电缆应用吊钩悬挂；在立井井筒或倾角在30°及其以上的井巷中，电缆应用夹子、卡箍或其他夹持装置进行敷设。夹持装置应能承受电缆重量，并不得损伤电缆。

 

　　（3）沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管。

 

　　（4）电缆不应悬挂在风管或水管上，不得遭受淋水。电缆上严禁悬挂任何物件。

 

　　（5）盘圈或“8”字型的电缆不得带电。但给采、掘机组供电的电缆不受此限。

 

　　（6）通信和信号电缆应与电力电缆分挂在井巷的两侧。如果受条件所限，在井筒内应敷设在距电力电缆0.3m以外的地方；在巷道内，应敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。

 

　　（7）高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高、低压电缆之间的距离应大于0.1m。高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50mm。

 

　　3.电缆的连接

 

　　电缆的连接应符合下列的要求：

 

　　（1）电缆与电气设备的连接，必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆芯线必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接。

 

　　（2）不同型电缆之间严禁直接连接，连接时必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。

 

　　（3）同型电缆之间直接连接时必须遵守下列规定：橡套电缆的修补连接（包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补）必须采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补。在地面热补或冷补后的橡套电缆，必须经浸水耐压试验，合格后方可下井使用。在井下冷补的电缆必须定期升井试验。塑料电缆连接处的机械强度以及电气、防潮密封、老化性能，应符合矿用电缆的技术标准。

 

　　（4）井下巷道的内的电缆，沿线每隔一定距离、拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端、穿墙电缆的墙的两边都应设置注有编号、用途、电压和截面的标志牌。

 

　　（5）立井井筒中所用的电缆不得有接头；因井筒太深需设接头时，应将接头设在中间水平巷道内。运行中因故需要增设接头而又无中间水平巷道时，可在井筒中设置接线盒，接线盒应放置在托架上，不应使接头承力。电缆穿过墙壁部分要用套管保护，并严密封堵管口。

 

　　（六）漏电保护

 

　　漏电保护的主要作用是：防止人身触电；不间断地监视井下采区低压电网的绝缘状态，以便及时采取措施，防止其绝缘进一步恶化；减少漏电电流引起瓦斯、煤尘爆炸的危险。防止漏电电流引爆电雷管；防止短路电流所产生的电弧烧穿隔爆型电气设备的外壳，或使其外壳的温度升高超过危险值，引起瓦斯、煤尘爆炸；预防电缆和电气设备因漏电引起的相间短路故障；选择性漏电保护装置的使用，将会缩短漏电的停电范围，并便于寻找漏电故障，及时排除，从而缩短了漏电停电时间。

 

　　（七）过流保护

 

　　所有的电气设备和供电线路都必须有可靠的过流保护。保护接地、漏电保护和过流保护，通常称为煤矿井下电气网络的三大保护。过流保护包括短路保护、过负荷保护（过载保护）和断相保护等。