煤礦安全專題講座

1、煤礦安全專題講座（一）煤礦電氣安全內(nèi) 容: n1 1、礦井安全用電的特殊要求礦井安全用電的特殊要求n2 2、礦井供電安全礦井供電安全 n3、礦井供電設(shè)備與電器、礦井供電設(shè)備與電器一、礦井安全用電的特殊要求一、礦井安全用電的特殊要求1、礦井用電的特殊條件、礦井用電的特殊條件（1）環(huán)境條件礦井采掘工作的基本條件是井下巷道作業(yè)井下巷道作業(yè)。特殊性：a、礦井大氣中有可燃、易爆性介質(zhì)。沼氣，煤塵。沼氣，煤塵。b、溫度高、濕度大。溫度一般為溫度一般為2540。相對(duì)。相對(duì)濕度可達(dá)濕度可達(dá)98，甚至，甚至100%。c、電氣沒(méi)備隔爆外殼內(nèi)部的微環(huán)境氣候條件。“呼吸作用” d、設(shè)備安裝處的地質(zhì)條件。底板傾角底板傾

2、角 、冒頂、片、冒頂、片幫幫 、機(jī)械損傷、機(jī)械損傷 、水砂淹沒(méi)、水砂淹沒(méi) 、震動(dòng)、震動(dòng) 、空間狹窄、照、空間狹窄、照明差等。明差等。n采掘工作面是移動(dòng)車間。工作面的推移和搬遷，導(dǎo)致電氣設(shè)備須不斷地遷移。不僅供電距離長(zhǎng)，電壓損失大，并且繼電保護(hù)應(yīng)跟隨變化的條件及時(shí)計(jì)算整定。電纜經(jīng)常隨采掘機(jī)械的移動(dòng)而在井下巷道和工作面十分惡劣的地質(zhì)條件下被拖拽，從而經(jīng)常受內(nèi)傷和外傷。n采掘工作面經(jīng)常遇到地質(zhì)條件的變化，如煤（巖）層的硬度不均勻；遇有夾石、小的斷層和褶曲等。從而使采掘機(jī)械經(jīng)常有沖擊性負(fù)荷，這就要求電氣設(shè)備必須適應(yīng)帶密集通斷的沖擊間斷的工作制。（2）采掘機(jī)械工作的特殊條件（3）井下停電的危險(xiǎn)性 n礦井

3、突然停電會(huì)造成如下的嚴(yán)重惡性事故：nl、礦井停風(fēng)。沼氣積聚。引起瓦斯爆炸事故。人身傷亡事故。二氧化氮（NO2）對(duì)人身嚴(yán)重危害。 n2、停止排水。會(huì)因井下涌水不斷增長(zhǎng)而造成淹井事故。n3、停止提升。會(huì)使井下人員不能及時(shí)升井脫險(xiǎn),救災(zāi)人員不能及時(shí)下井搶險(xiǎn)救災(zāi)，使事故擴(kuò)大，造成不應(yīng)有的損失。2、礦井安全用電的特殊要求na、礦井應(yīng)有兩回獨(dú)立的供電電源；nb、礦井供電網(wǎng)采用變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式；nc、必須使用防爆型的電氣設(shè)備； nd、其他特殊要求：（1）礦井應(yīng)有兩回獨(dú)立的供電電源a、“電源”的含義和概念。n一般人們把供電電能能源的一方叫做電源，把使用電能做功的一方，叫做用戶或負(fù)荷（用電設(shè)備）。n電

4、源是個(gè)相對(duì)的概念。例如：人們說(shuō)某礦的電源，是指從某變電所或某發(fā)電廠來(lái)的。而在講井下中央變電所的電源時(shí)，則是指地面變電所。某采區(qū)的電源，則是中央變電所。某工作面的電源，則是來(lái)自采區(qū)變電所或移動(dòng)變電站。b、負(fù)荷（用戶）的分類、負(fù)荷（用戶）的分類根據(jù)用電負(fù)荷重要性分三類：A、第一類負(fù)荷。凡停電會(huì)造成人員生命危險(xiǎn)、設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞（需要長(zhǎng)時(shí)間才能修復(fù)）的用戶或用電設(shè)備稱為第一類負(fù)荷。大多為保安負(fù)荷。B、第二類負(fù)荷。凡停電會(huì)造成大量產(chǎn)品減產(chǎn)、引起產(chǎn)品報(bào)廢的用戶或用電設(shè)備稱為第二類負(fù)荷。主要為生產(chǎn)負(fù)荷。C、第三類負(fù)荷。凡停電對(duì)生產(chǎn)沒(méi)有直接影響的用戶或用電設(shè)備為第三類負(fù)荷。多為輔助性負(fù)荷和生活負(fù)荷。煤礦第一類負(fù)

5、荷的地點(diǎn)及設(shè)備有：n井下中央變電所;n礦井主要通風(fēng)設(shè)備；n區(qū)域通風(fēng)設(shè)備；n主、副井提升機(jī)（包括附屬設(shè)備）；n礦井主排水泵；n抽放瓦斯的泵站；n主、副井井底水窩排水的小泵；n停電可能造成采區(qū)發(fā)生水淹災(zāi)害的分區(qū)水泵等均屬第一類負(fù)荷。煤礦第一類負(fù)荷的地點(diǎn)及設(shè)備有：煤礦使用的壓風(fēng)機(jī)；地面生產(chǎn)系統(tǒng)的機(jī)電設(shè)備；選煤廠；井底車場(chǎng)附近的推車器、翻車機(jī)、調(diào)度絞車；采掘工作面的機(jī)電設(shè)備；電機(jī)車的電源等。C、煤礦供電電源要求n由于整個(gè)礦井屬于第一類負(fù)荷，所以煤礦安全規(guī)程規(guī)定：“每一礦井應(yīng)有兩回路電源線路，當(dāng)任一回路因發(fā)生故障停止供電時(shí)，另一回路應(yīng)仍能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。 .。礦井的兩回電源線路上，都不得分接任何負(fù)荷（

6、專用線）。n正常時(shí)，采用一回路運(yùn)行方式，另一回路應(yīng)帶電備用，保證井下生產(chǎn)過(guò)程中供電的連續(xù)性（安裝到位、保持完好）。n主要扇風(fēng)機(jī)、提升人員的立井絞車、抽放瓦斯泵、主排水泵等主要設(shè)備房，應(yīng)各有兩回直接由變電所饋出的供電線路（兩個(gè)電源）。上述供電線路應(yīng)來(lái)自各自的變壓器和母線段，線路上不應(yīng)分任何負(fù)荷（專用線） 。二、二、礦井供電安全礦井供電安全（一）礦井變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式1、什么是中性點(diǎn)？n將三相交流發(fā)電機(jī)或三相變壓器的三個(gè)線圈的一個(gè)同名端接在一起，叫做星形（Y）連接，這個(gè)接點(diǎn)叫星形點(diǎn)。n當(dāng)三相電源和三相負(fù)載是對(duì)稱的（即大小相同、相位上互差120度)時(shí)，星形點(diǎn)的對(duì)地電位為零，因此稱為中性點(diǎn)。n供電網(wǎng)

7、絡(luò)變壓器的中性點(diǎn)一般有三種接地方式。 2、中性點(diǎn)三種運(yùn)行方式 第一種：變壓器中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)（圖11）。 特征：變壓器中性點(diǎn)通過(guò)接地極直接與大地相接。2、變壓器中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)（圖1-2）.n 特征：變壓器的中性點(diǎn)經(jīng)一阻抗通過(guò)接地極與大地相接3、變壓器中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)（圖13）n特征：變壓器中性點(diǎn)不與大地相連。變壓器中性點(diǎn)不與大地相連。中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地統(tǒng)稱小接地電小接地電流系統(tǒng)流系統(tǒng): 一般運(yùn)用在366kV系統(tǒng)中 中性點(diǎn)直接接地稱為大接地電流系統(tǒng)大接地電流系統(tǒng):一般運(yùn)用在110kV及220380V系統(tǒng)中 （二）對(duì)變壓器中性點(diǎn)絕緣和變壓器中性點(diǎn) 直接接地兩種方式進(jìn)行比較：1、對(duì)

8、人身觸電的危險(xiǎn)性n中性點(diǎn)不接地：觸電電流與人身電阻、對(duì)地絕緣電容、電阻值有關(guān)；人身電阻一定時(shí)，與對(duì)地電容有關(guān)。如對(duì)地電阻100K時(shí)，660V電網(wǎng)，觸電電流為256.6mA。n中性點(diǎn)接地：觸電電流只與人身電阻有關(guān)；660V電網(wǎng)，觸電電流為380mA。n人身觸電的危險(xiǎn)性：中性點(diǎn)不接地 小n 中性點(diǎn)接地 大2、對(duì)瓦斯、煤塵引爆的危險(xiǎn)性n中性點(diǎn)不接地：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏麟S接地電阻及電網(wǎng)大小變化；在最大660V電網(wǎng)中，若發(fā)生單相直接接地時(shí)，接地電流為376mA，加上靈敏可靠的漏電保護(hù)裝置，就可使接地火花引爆煤塵瓦斯的機(jī)會(huì)大大減少。n中性點(diǎn)接地：不論電網(wǎng)大小，直接接地電流為19A，為了使過(guò)流保護(hù)裝置動(dòng)作，采取接

9、零措施，就加大了接地電流值，所產(chǎn)生的電弧火花很可能引爆煤塵瓦斯、電氣火災(zāi)。3、對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性n中性點(diǎn)不接地：發(fā)生單相接地故障時(shí)，并不破壞電網(wǎng)電壓的對(duì)稱性；當(dāng)然當(dāng)一相接地時(shí)，其余兩相電壓對(duì)地升高1.73倍。對(duì)電氣設(shè)備絕緣要求和過(guò)電壓水平提高；n中性點(diǎn)接地：發(fā)生單相接地時(shí)，其余兩相電壓不會(huì)升高。對(duì)電氣設(shè)備絕緣要求低一些，適合地面。4、對(duì)繼電保護(hù)的利弊n中性點(diǎn)不接地：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏骱苄。徊荒苡眠^(guò)流保護(hù)來(lái)監(jiān)控，必須采用漏電保護(hù)裝置來(lái)監(jiān)控（這就是必須安裝使用檢漏繼電器原因之一）。n中性點(diǎn)接地：同時(shí)采取接零，單相接地電流實(shí)際就是單相短路電流，很容易使過(guò)流保護(hù)動(dòng)作。5、對(duì)保護(hù)接地的利弊n中性點(diǎn)不接地：?jiǎn)蜗?/p>

10、接地電流很小；采用保護(hù)措施后，使接觸電壓和跨步電壓減少，對(duì)人身比較安全。n中性點(diǎn)接地：不接零，或接零不好，單相接地造成的接觸電壓和跨步電壓較大，對(duì)人身安全不利。6、雜散電流的大小n中性點(diǎn)不接地：發(fā)生單相接地時(shí)，接地電流很?。浑s散電流也小，較為安全。n中性點(diǎn)接地：發(fā)生單相接地時(shí)，接地電流大，雜散電流也大，可能使雷管引爆，造成嚴(yán)重事故。二、二、礦井供電安全礦井供電安全1、礦井供電系統(tǒng)從發(fā)電廠到用戶的送電過(guò)程大型電力系統(tǒng)圖 礦井供電系統(tǒng)包括：n礦井電源線路；（架空線路、電纜）n礦井地面變電所；（高、低壓配電柜、變壓器、操作控制柜）n井下中央（或水平） 變電所；n井下采區(qū)變電所；n移動(dòng)變電站；（高、低

11、壓配電裝置及變壓器組合為一體）n工作面配電點(diǎn)。（饋電開(kāi)關(guān)）2、供電系統(tǒng)的結(jié)線方式、供電系統(tǒng)的結(jié)線方式 n（1）單回路系統(tǒng)結(jié)線 放射式 直接聯(lián)接的干線式 串聯(lián)型干線式 （2）雙回路系統(tǒng)結(jié)線n有雙回路放射式，雙回路干線式，環(huán)式和兩端供電式等 雙回路放射式接線 環(huán)式結(jié)線或兩端供電雙回路干線式 備用機(jī)修廠壓風(fēng)機(jī)壓風(fēng)機(jī)副絞副絞主絞主扇主扇主絞地面低壓動(dòng)力及照明備用洗煤廠聯(lián)絡(luò)電壓互感器閥型避雷器電壓互感器閥型避雷器二號(hào)主變一號(hào)主變聯(lián)絡(luò)二號(hào)受入互感器采區(qū)采區(qū)采區(qū)采區(qū)采區(qū)互感器一號(hào)受入備用一號(hào)水泵二號(hào)水泵四號(hào)水泵三號(hào)水泵井底車場(chǎng)低壓動(dòng)力與照明下井二回下井一回GKW-16KV6KVGG-1A來(lái)自區(qū)域變電站來(lái)自地

12、區(qū)發(fā)電廠35（110）KV采煤機(jī)移動(dòng)變電站移動(dòng)變電站綜采采區(qū)變電所采區(qū)變電所圖2-1 典型礦井供電系統(tǒng)圖3、礦井供電的類型 礦井供電系統(tǒng)有2種型式：一種是深井供電系統(tǒng)；地面井下中央采區(qū)變電所，三級(jí)高壓供電。 另一種是淺井供電系統(tǒng)。淺井供電系統(tǒng)地面井下中央配電所，兩級(jí)低壓供電。地面采區(qū)變、配電所，兩級(jí)鉆孔高、低壓供電。 4、井下變電所硐室布置 1高壓配電箱；2礦用變壓器；3（4）低壓隔爆自動(dòng)開(kāi)關(guān)；5照明變壓器綜合裝置；6檢漏繼電器 5、采煤工作面配電點(diǎn)的布置及配電示意、采煤工作面配電點(diǎn)的布置及配電示意圖圖1采煤機(jī)；2輸送機(jī)；3啟動(dòng)器；4自動(dòng)開(kāi)關(guān)；5電鉆變壓器綜合裝置；6回柱絞車；7電鉆6、變電所

13、設(shè)備接線基本要求：n每臺(tái)變壓器都應(yīng)裝有一臺(tái)高壓配電箱進(jìn)行控制和保護(hù)；n變壓器采用分列運(yùn)行，每臺(tái)變壓器的低壓側(cè)各裝有一臺(tái)總饋電開(kāi)關(guān)，各變壓器形成獨(dú)立的供電系統(tǒng)；n每臺(tái)變壓器的低壓側(cè)都裝有一臺(tái)檢漏繼電器，它與變壓器低壓側(cè)總饋電開(kāi)關(guān)配合起漏電保護(hù)作用。當(dāng)總饋電開(kāi)關(guān)內(nèi)有漏電保護(hù)時(shí)不再裝設(shè)檢漏繼電器。 （1 1）煤礦安全規(guī)程對(duì)煤礦煤礦安全規(guī)程對(duì)煤礦井下供電電壓等級(jí)、保證礦井下供電電壓等級(jí)、保證礦山設(shè)備安全的基本要求山設(shè)備安全的基本要求a、高壓，不超過(guò)10000 V；b、低壓，不超過(guò)1140 V ；c、照明、信號(hào)、電話和手持式電氣設(shè)備的供電額定電壓，不超過(guò)127 V；d、遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓，不超過(guò)3

14、6V；e、采區(qū)電氣設(shè)備使用3300 V供電時(shí)，必須制定專門的安全措施。7、礦井供電的電壓等級(jí)、礦井供電的電壓等級(jí) 三、礦井供電設(shè)備與電器三、礦井供電設(shè)備與電器主要包括：n（一）高壓電器設(shè)備n（二）變壓器n（三）低壓電器設(shè)備n（四）電纜n（五）電動(dòng)機(jī)n（六）小型電器（一）礦用一般型 專為煤礦井下條件生產(chǎn)的不防爆的一般型電氣設(shè)備。是一種沒(méi)有采取任何防爆措施用于煤礦井下無(wú)瓦斯、煤塵爆炸性混合物場(chǎng)所的電氣設(shè)備。主要技術(shù)要求為能防止從外部直接觸及帶電部分及防止水滴垂直滴入。 n標(biāo)志：KY（K：礦用、Y：一般型） n銘牌 設(shè)備外殼的明顯處須設(shè)置銘牌，并可靠固定。 銘牌須包括下列內(nèi)容： na銘牌的右上方有明

15、顯的“KY”標(biāo)志； nb外殼防護(hù)等級(jí)； nc礦用合格證號(hào)； nd其它需要標(biāo)出的參數(shù)； ne產(chǎn)品出廠日期或產(chǎn)品編號(hào)。 1、高壓電器設(shè)備 用途： KYGC-10(6)礦用一般型手車式高壓真空開(kāi)關(guān)柜，主要用于煤礦井下無(wú)瓦斯煤塵的井底車場(chǎng)、總進(jìn)風(fēng)巷和主要進(jìn)風(fēng)巷的配電峒室。作為交流50Hz，電壓7.2KV或12KV電氣設(shè)備的配電進(jìn)線、饋出、保護(hù)控制高壓電動(dòng)機(jī)、變壓器使用。開(kāi)關(guān)柜同樣可以用于煤礦地面變電所等供配電系統(tǒng)使用。2、變壓器 KS9型礦用型變壓器KBSG9系列礦用隔爆型干式變壓器一、用途nKS9系列礦用變壓器適用于煤礦井下中央變電所、井底車場(chǎng)、總進(jìn)風(fēng)道和主要進(jìn)風(fēng)道，雖有瓦斯但無(wú)爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)面。也適

16、用于隧道比較潮濕的環(huán)境中。nKBSG9系列礦用隔爆型干式變壓器既適用于有甲烷混合氣體和煤塵，且具有爆炸危險(xiǎn)的礦井環(huán)境，也適用于不足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及蒸汽環(huán)境中。該變壓器具有強(qiáng)度高、溫升低、散熱防潮性能好、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。 n二、變壓器型號(hào)意義n礦用變壓器產(chǎn)品型號(hào)的字母排列順序和涵義。序 號(hào)分 類涵 義代表的字母1 型式 “礦”用（一般型） “礦”用（隔“爆”型）KKB2 相數(shù) “單”相 “三”相DS3 繞組外絕緣介質(zhì) 變壓器油 空氣（“干”式）GCCR “成”型固體澆 注 式包“繞”式4 線圈導(dǎo)線材質(zhì)銅銅“箔” “鋁” “鋁”“箔”BLLB5 結(jié)構(gòu)特征單臺(tái) “組”合式Z6 裝置種類 “

17、移”動(dòng)變電站Y型號(hào)表示n / n n 特殊使用環(huán)境代號(hào) n 電壓等級(jí)kV n 額定容量或型式容量kVA n 設(shè)計(jì)序號(hào) n 產(chǎn)品型號(hào)字母三、低壓電器設(shè)備n1、KBD系列（DW）隔爆型饋電開(kāi)關(guān) n當(dāng)線路發(fā)生過(guò)載或短路時(shí)能自動(dòng)切斷電源?？膳c檢漏繼電器配合使用，具有漏電保護(hù)功能。 n本配電裝置為圓筒旋轉(zhuǎn)止口式門蓋結(jié)構(gòu)，維護(hù)簡(jiǎn)單、維修方便。 n型號(hào)含義 如：DW80-200（350）/380(660)nDW：隔爆型配自動(dòng)空氣萬(wàn)能開(kāi)關(guān) n80：設(shè)計(jì)序號(hào) n200、350：額定電流（A） n660（380）：額定電壓（V） n2、QBD系列電磁起動(dòng)器 n一、適用范圍一、適用范圍n QBD(原型號(hào)QC系列)系列礦用隔爆型磁力起動(dòng)器適