煤矿电气安全技术规范化管理.pdf

“ “ “ “ 第十二篇 煤矿电气安全技术规范化管理 第一章矿山常用电气设备 第一节矿用电气设备要求 矿用电气设备， 必须适应井下的以下特殊要求 （） 适应井下空间狭小的要求。矿用电气设备的尺寸要小， 重量要轻。 （“） 井下有些设备移动频繁， 因此矿用电气设备要便于移动， 应采用橡胶软电缆和专 用的电缆插销装置向移动机械供电。设备的底部应装小轮或撬板以便于移动。 （） 井下电气设备必须有十分坚固的外壳， 同时要便于拆装以便于移置到安全地带。 （） 井下有煤尘、 潮气和淋水， 电气设备应做成密封的， 并涂以防锈及防腐的油漆。 电气设备的绝缘材料应防潮， 并设有防触电的闭锁装置。 （） 并下有瓦斯、 煤尘燃烧和爆炸的危险， 电气设备应做成防爆型或本质安全型。 第二节矿用电气设备的类型 煤矿井下使用的电气设备分为矿用一般型电气设备和矿用防爆型电气设备。 一、 矿用一般型电气设备 矿用一般型电气设备是指专为煤矿井下条件而设计的不防爆的电气设备， 具有坚固 、 ;’， 二次侧熔断器 ;、 ;， 交流接触器 - 专用电源， 但因漏电、 短路造成操作人员触电和引 爆瓦斯的事故仍时有发生。因此，煤矿安全规程 规定， 煤电钻必须使用设有检漏、 漏电 闭锁、 短路、 过负荷、 断相、 远距离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置。每班使用前， 必须对煤电钻综合保护装置进行 次跳闸试验。下面以 878’ 煤电钻变压器 98 ,9 1 . ; ’ ’ 电阻接地 /,2 以上， 然后停止， 连续作数次， 以验证电路的可靠性。 （-） 若起动煤电钻后， 立即跳闸， 蓝灯亮， 经检查， 装置和供电系统无短路现象， 应核 查煤电钻动力电缆的芯线直径和长度是否符合要求； 如果正常， 应调整插件中的 ,0’阻 8,’ 第十二篇煤矿电气安全技术规范化管理 值， 使其达到正常起动， 而且短路试验电路也应正常。 （） 漏电跳闸及闭锁的电阻值， 出厂时已调整好且封固， 一般情况下无需调整。当按 下漏电试验钮不动作时， 应检查主接地与辅助接地是否完好。 安全技术要求 （“） 供电电网电压不得超过额定值的 “。 （’） 电缆相间绝缘电阻不得小于 ’， 否则装置可能自动跳闸。 （） 每次使用前应做短路和漏电跳闸试验， 检查装置是否工作可靠。 （*） 打开门盖时， 应先断电， 再将隔离开关置于 “分” 的位置， 然后旋出联锁螺杆， 方可 打开门盖。 （） 在紧急情况下， 隔离开关载荷拉闸总次数， 累计不得超过 坎。每次拉闸后应检 查开关触头有无熔蚀现象， 并进行处理。 第三节保护接地 一、 保护接地的作用 运行中的电气设备， 其外壳对地不应出现电位。如果内部出现绝缘损坏导致一相碰 壳漏电， 会使其金属外壳出现对地电压， 同时与电气设备接触的其他金属物上也会出现 这类情况， 对周围工作人员的安全构成威胁。这种情况下， 装设保护接地是一种有效的 措施。保护接地就是将电气设备在正常情况下不带电的、 但有可能带有危险电压 （, 以上） 的金属外壳、 构架等与埋设在地下或水沟中的接地极连接起来， 这样可以减小漏电 时外壳、 构架等对地的电压。在煤矿井下， 保护接地通过分流作用， 可以有效地降低人身 触电的危险， 减少漏电故障引起瓦斯爆炸的机会。保护接地的效果对比如图 “’ - - *、 图 “’ - - 所示。 煤矿安全规程 规定， 电压在 , 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。 二、 井下保护接地系统 单独装设的保护接地装置接地电阻大， 可靠性低， 没有完全降低人体触电的危险， 因 .*’“ 第五章井下电气设备的安全保护措施 此，煤矿安全规程 规定， 所有电气设备的保护接地装置 （包括电缆的铠装、 铅皮、 接地芯 线） 和局部接地装置， 应与主接地极连接成 个总接地网， 即形成井下保护接地系统， 系 统构成如图 “ 所示。形成接地系统后， 接地电阻大幅度降低。接地电阻越小， 分 流作用就越明显。 图 “ 无保护接地时触电示意图 图 “ 有保护接地时触电示意图 图 “ 井下保护接地系统示意图 ’“ 第十二篇煤矿电气安全技术规范化管理 三、 接地装置的安装、 检查和测定 （一） 接地装置的安装 “ 主接地极的安装 主接地极应在主、 副水仓中各埋设 块， 采用耐腐蚀的钢板制成， 其面积不得小于 “’， 厚度不得小于 。考虑矿井水呈酸性， 应视腐蚀情况适当地加大厚度或镀上 耐酸金属。主接地极与接地导线必须焊接。主接地极的构造及安装见图 ’ 。 ’“ 局部接地极的安装 除了在主、 副水仓中设置的主接地极外， 在其他地点设置的接地极统称局部接地极。 图 ’ 主接地极的构造及安装示意图 吊环； ’吊绳； 连接螺栓； *辅助母线； 主接地极板； 吊绳孔； 接地导线 （引至接地母线） 局部接地极可设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。设置在水沟中的局部接 地极应用面积不小于 “’、 厚度不小于 的钢板或具有同等有效面积的钢管制 成， 并应平放于水沟深处。设置在其他地点的局部接地极， 可用直径不小于 、 埋 在地下部分的长度不小于 “ 的钢管制成， 管上应至少钻 ’ 个直径不小于 的 透孔， 并垂直埋入底板； 也可用直径不小于 ’’、 长度为 的 ’ 根钢管制成， 每根管 上应钻 个直径不小于 的透孔， ’ 根钢管相距不得小于 ， 并联后垂直埋人底 板， 垂直埋深不得小于 “。双接地极提高了局部接地极的安全作用， 特别是在狭 窄的巷道中， 敷设更简单易行。局部接地极的安装如图 ’ ,、 图 ’ -、 图 ’ 所示。 煤矿安全规程 要求装设局部接地极的地点有 （） 采区变电所 （包括移动变电站和移动变压器） 。 （’） 装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。 ’ 第五章井下电气设备的安全保护措施 （） 低压配电点或装有 台以上电气设备的地点。 （“） 无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、 回风巷、 集中运输巷 （胶带运输巷） 以及 由变电所单独供电的掘进工作面， 至少应分别设置 个局部接地极。 （） 连接高压动力电缆的金属连接装置。 图 ’板状局部接地极安装示意图 埋设在潮湿地方的钢板接地极； 放入水沟中的角钢接地极 接地导线； 局部接地极 图 *单管局部接地极安装示意图 第十二篇煤矿电气安全技术规范化管理 “ 接地线的连接 （） 接地母线接地母线用来连接主接地极， 应采用截面不小于 ’的铜线， 或 截面不小于 ’的镀锌铁线， 改厚度不小于 、 截面不小于 ’ 的扁钢。 （’） 接地导线、 连接导线电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接， 电缆连 接装置两头的铠装、 铅皮的连接， 应采用截面不小于 ’’的铜线， 或截面不小于 ’的镀锌铁线， 或厚度不小于 、 截面不小于 ’的扁钢。 橡套电缆的接地芯线， 除用作监测接地回路外， 不得兼作他用。 （二） 接地装置的检查 安装后的检查内容如下 图 ’ 双管局部接地极安装示意图 （） 检查各部分的选材是否符合规定， 井下禁用铝导体作接地极、 接地导线等。材质 无误后， 进一步检查极板面积、 厚度、 接地线截面是否符合要求。 （’） 检查各连接处连接是否符合规定的要求。采用焊接的， 检查焊接有无缺陷， 焊接 长度是否符合要求。采用螺栓连接的， 检查螺栓是否经过防锈处理， 连接处是否镀锌镀 锡， 螺栓的规格是否符合要求， 是否有弹簧垫圈， 螺母是否拧紧。 （） 检查各电气设备的接地连接方法是否正确， 包括固定设备、 移动设备。严禁串联 接地。 （） 测量接地网总电阻是否在规定的范围内。在任意一点测得的数值反映的是接地 网的接地电阻值， 而不是局部值。若在某点测得值大于 ’， 则需要在附近并入一接地 极， 使测量结果控制在 ’以内。 运行中的检查。重点是保护接地装置的连接和锈蚀情况。 ’ 第五章井下电气设备的安全保护措施 凡有人值班的机电硐室和有专职司机的电气设备， 交接班时必须由值班人员和专职 司机对保护接地进行一次表面检查。其他设备的保护接地， 则由维修人员每周至少进行 一次表面检查。每年至少要将主接地极和局部接地极从水仓或水沟中提出来详细检查 一次。检查主接地极时， 应保证有一个工作。矿井水酸性较大时， 应适当增加检查次数。 对移动频繁或震动大的电气设备， 应随时检查。 发现电气设备的保护接地装置损坏或有其他影响其保护性能的问题时， 在没有修复 前， 禁止送电使用。 （三） 接地电阻的测定 井下保护接地系统接地电阻值的测定， 要有专人负责， 每季至少检查一次， 并将测量 结果记入记录簿内。以便查阅。 在井下测量时， 应使用本安型测量仪表 （如 “ 型本安型接地电阻测量仪） ， 若使 用普通仪表， 只准在瓦斯浓度为 以下的地点使用， 并采取一定安全措施， 报有关部门 批准。 煤矿安全规程 规定， 接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值不得超过 。 每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接 导线的电阻值， 不得超过 。 ’ 第十二篇煤矿电气安全技术规范化管理 第六章井下电气设备的完好标准和检修 质量标准 第一节井下电气设备的完好标准 井下电气设备是否完好， 可以根据原煤炭部颁发的 煤矿矿井机电设备完好标准 的 电气设备部分来判断， 如鼠笼型电动机的完好标准、 国产移动变电站的完好标准等。该 标准是根据有关国家标准、煤矿安全规程 及煤矿的实践经验而制定的， 目的是为了加 强企业管理， 巩固矿井质量标准化工作， 提高设备维护质量， 提高设备完好率和使用率， 保证设备安全正常运行， 适应煤炭工业建设发展的需要。 井下电气设备的种类繁多， 都有各自的完好标准， 概括起来有四个方面的内容 （） 设备完好的综合要求 零部件完整、 齐全、 松紧适度； 动作灵活可靠； 结构件及防 护装置无严重变形、 裂纹、 开焊； 仪表准确、 可靠； 机身保持清洁； 有运转记录。 （“） 对液压部分的要求 液压系统工作压力符合要求， 密封良好， 无漏液、 窜液现象； 安全阀、 卸载阀等各种保护装置动作压力符合规定。 （） 对机械部分的要求 齿轮及轴承等运转声音正常， 齿轮磨损不超过规定， 减速箱 内油量适当， 油质清洁。 （） 对电气部分的要求 电气部分的运转、 运行声音正常， 温度不超过出厂规定； 各种 “ 第六章井下电气设备的完好标准和检修质量标准 保护装置整定合格， 动作灵敏可靠； 符合防爆或安全火花要求； 电气机械闭锁机构齐全， 动作灵活可靠。 第二节井下电气设备的检修质量标准 井下电气设备应根据原煤炭部颁发的 煤矿机电设备检修质量标准 的电气设备部 分来判断其是否达到检修质量要求。制定该标准的目的是为了提高机电设备检修质量， 保证设备安全、 经济、 合理运行， 促进煤炭生产和建设的发展。 通过对现场电气设备的检修， 不仅可以发现和消除设备的缺陷、 隐患， 避免事故的发 生， 还能够及时掌握设备技术状况， 了解设备的使用维护制度的执行情况和有关技术措 施的落实情况。检查的结果是对区队、 班组设备管理工作的具体评价， 也是进行设备完 好率的考核、 确定奖罚的依据。 机电班 （组） 长对所管辖范围内的机电设备的安全工作负直接责任， 应严格按照完好 标准和检修质量标准管理好机电设备。当发现机电设备存在事故隐患或运行不正常时， 应及时采取防范或补救措施。 第三节实施途径 以往的煤矿事故表明， 电气设备在没有达到完好标准或检修质量标准情况下投入运 行， 将会对煤矿的生产安全造成严重的威胁。因此， 煤矿井下必须对照标准要求， 做好电 气设备的管理工作， 杜绝电气事故的发生。 一、 健全管理组织 井下电气设备包括设备、 电缆、 安全保护装置、 小型电器等类型。煤矿必须健全相应 的管理组织， 如设备管理组负责全矿各类机电设备的调拨、 维修管理工作， 小型电器组负 责 “ 系统的电铃、 三通、 信号线等的领、 修、 发、 管工作。因此， 井下的每台设备、 每根 电缆、 每件小型电器都有相应的专业管理组的专职人员分别负责管理， 分工明确。管理 “ 第十二篇煤矿电气安全技术规范化管理 人员有职有权， 如对检修单位有检查验收的权力， 对使用单位有检查监督和停电的权力， 对设备使用情况有提出奖罚意见的权力。每个专管组应以图、 牌、 板、 账 （卡） 的形式系统 管理， 这样在地面就能对井下的电气设备使用、 完好等情况一目了然。 二、 确保电气设备的防爆 首先是严把 “三关” （一） 检修关 隔爆电气设备检修后， 要保证台台合格。每台设备上井后， 应解体进行细致的检查 修理。如更换易损器件， 外部涂防锈漆， 测定各防爆面间隙、 隔爆面有效长度和各隔爆面 参数， 更换有裂纹的接线柱， 操作、 吸合机构要灵活可靠等。然后做带负荷试验， 经各种 电气测试、 质量检查， 达到安全合格。要做好检修、 验收记录， 登记技术参数、 检修内容， 标明检修人和主要技术参数。 （二） 验收关 对检修后电气设备的验收， 由防爆检查员等有关人员共同负责； 再次通电试验， 测定 隔爆技术参数， 做好验收记录。 （三） 入井关 电气设备下井前， 进行再次通电试验后， 必须凭 “防爆电气设备验收合格单” 和 “防爆 合格标志” 签发下井合格证。无证不得下井。 其次是运行中的检查和检修。对不同类型的设备应按不同周期进行定期检查和检 修。例如， 每班检查各喇叭口密封情况， 电缆、 信号线有无破皮和 “羊尾巴” 现象， 外壳有 无变形， 螺丝、 垫圈是否齐全紧固等。隔爆型电气设备定期检查的主要内容有 防爆面有 无锈蚀现象； 隔爆间隙、 结构参数是否符合要求； 内部接线柱有无裂纹等。 在搞好检修和检查的同时， 对隔爆型电气设备所用密封圈之类的常用材料， 做到规 格齐全， 数量充足， 便于及时恰当地选用， 避免因选用不当而造成不合格甚至失爆。 三、 加强现场管理检查 各专业管理人员对运行中的设备、 电缆和小型电器应进行定期循环检查， 特别是对 安全保护装置应重点检查。对检查中发现的问题， 及时通知维护人员解决。对于重大问 题， 如失爆， 则停电限其立即解决。检查后每天填写检查日报表， 以便及时掌握情况， 进 行统筹安排， 重点处理。同时， 还应组织不定期的设备完好检查， 包括防爆设备、 三大保 护、 小型电器、 电缆与信号线的吊挂情况等。各使用单位应有设备管理网员、 防爆检查网 “ 第六章井下电气设备的完好标准和检修质量标准 员进行自检。 四、 强化维护 采掘机电设备常因运行时间过长或忽视维护保养可能造成事故的发生， 因此， 要使 电气设备经常处于完好状态， 日常维护是关键性的工作。如对电气设备的关键部分作重 点检查和维护， 对已出现异常现象而尚未损坏的设备进行处理或更换， 防爆面经常涂油， 紧固电气接头， 清理电气设备前的堆积物， 保持良好的散热条件和工作环境， 整理吊挂线 路等。 对井下电气设备的管理， 首先应做到制度严密， 标准明确， 职责分明， 其次要抓住关 键与重点， 如对照设备完好标准、 检修质量标准进行防爆性能检查与检修， 做到性能良 好， 切实搞好井下电气设备管理工作。 “ 第十二篇煤矿电气安全技术规范化管理 第七章杂散电流 在煤矿井下供电系统中， 有供动力照明的交流供电系统， 也有供电机车的直流供电 系统。在这两个供电系统中， 凡是不经过规定的回路导线或回归路线而分散地流经金属 管道、 电缆外皮、 岩石、 煤层、 水沟、 接地网等的电流均属杂散电流， 包括交流杂散电流和 直流杂散电流。其中交流杂散电流的形成， 是由于井下使用检漏装置。直流杂散电流主 要是指井下直流架线电机车的运输系统中出现的杂散电流。它形成的原因是由于井下 直流架线利用钢轨构成回路。杂散电流的存在， 给煤矿安全带来很大的威胁。特’ 别是 直流杂散电流， 在矿井杂散电流成分中比重较大， 危害较为严重， 通常讨论的杂散电流主 要是指这种电流， 它是煤矿井下供电中影响生产安全的主要问题之一。 第一节杂散电流的危害 一、 先期引爆雷管 井下采掘工作面的放炮作业采用电雷管引爆， 一般这些雷管储存在工作面附近， 由 于工作面的轨道、 电缆外皮及其他金属管道中存在杂散电流， 它们与大地及接地网中的 接地极之间出现电位差， 若雷管的两根发爆导线分别接触有电位差的两极时， 杂散电流 流经雷管， 当其电流大于雷管的起爆电流时， 就会引爆雷管， 引发重大的安全事故。 “ 第七章杂散电流 二、 引起瓦斯燃烧或爆炸 在高瓦斯的矿井中， 为预先从煤层中抽放瓦斯， 常在井下敷设抽放瓦斯的专用管路， 并随着生产条件的变化经常需要拆装。如果此时管壁中有杂散电流流过， 当拆开管路 时， 就相当于将管线上的杂散电流的通路断开。此时， 若管路上的杂散电流足够大时， 在 断开管线时就会有电火花产生， 可能导致管路内残留的瓦斯燃烧或爆炸。 三、 对电缆、 管路等金属部分的腐蚀 金属是杂散电流的良好通道， 因此， 杂散电流将流经与大地相通的金属管道及电缆 外皮等金属导电体， 在这些金属导体上也将形成阳极区和阴极区。由于井下的潮湿及酸 性水的存在， 因而会在金属导体的阳极区产生电解腐蚀现象。腐蚀作用的大小与杂散电 流的大小及电流延续存在的时间长短有关。据统计 “ 的杂散电流延续 年时间， 可腐 蚀 钢或 ’铜或 铅。杂散电流对电缆外皮的腐蚀并不均匀， 若局部腐 蚀严重并影响其绝缘性能时， 会影响电缆的正常使用， 甚至可能引发事故。 四、 造成低压检漏继电器误动作 当电机车靠近采区时， 采区的岩石、 水沟较总接地网的电位高。由于采区远离变流 所， 所以较交流所的电位就更高， 因此杂散电流可通过采区电网的绝缘电阻到采区低压 电网， 再经过检漏继电器内部的直流检测回路到总接地网， 经回电点流回变流所的负母 线。由于杂散电流通过直流继电器线圈， 致使通过继电器线圈的电流增大， 因此可能导 致漏电保护装置发生误动。 第二节杂散电流的防治措施 一、 降低钢轨电阻， 增大通过钢轨的电流 （） 线路上所有钢轨接缝处， 必须用导线或采用轨缝焊接工艺加以连接。连接后每 个接缝处的电阻， 不得大于有关规定。 （） 两平行钢轨之间， 每隔 *’ 应连接 根断面不小于 *’的铜线或其他具有等 效电阻的导线。 ’, 第十二篇煤矿电气安全技术规范化管理 二、 限制杂散电流的扩散范围 （） 不回电的轨道与架线电机车回电轨道之间， 必须加以绝缘。第一绝缘点设在两 种轨道的连接处； 第二绝缘点设在不回电的轨道上， 其与第一绝缘点之间的距离必须大 于 列车的长度。对绝缘点必须经常检查维护， 保持可靠绝缘。 （“） 牵引网络的回电线应采用带绝缘的导线， 禁止与总接地网相接。回电线与钢轨 回电点的连接必须焊接。 （） 在与架线电机车线路相联通的轨道上有钢丝绳跨越时， 钢丝绳不得与轨道相接触。 （） 架线的吊线器及拉线绝缘子应定期清理， 保持清洁。防尘喷雾及除尘时， 应躲开 绝缘子。在淋水较大的地方要用双绝缘子悬挂架线。 （） 金属铠装电缆悬挂在巷道侧帮的绝缘支架上。 （） 金属管路等要用浸过沥青的木块垫起。 （’） 保持道床清洁、 干燥， 没有淤泥、 积水或其他杂物。 三、 缩短供电半径 供电线路的长短直接影响轨道压降， 供电距离越远， 轨道供电半径就越大， 轨道压降 相应增大， 杂散电流也就越大。有关资料表明， 当供电距离 * 的钢轨全部焊接时， 轨 道压降为 ,。当供电距离增至 * 时， 轨道压降就会提高到 “,。另外， 井下多辆电机 车同时运行时， 电机车负荷电流是迭加的， 杂散电流也增大。因此， 供电半径不能太长。 波兰对供电半径的要求是不能超过 *。 四、 改变牵引变流所电网的极性 为了防止回电点附近电缆外皮的严重腐蚀， 可将变流所直流架线电源的负极经馈电 线接架线， 正极经回电线接轨道。井下如有多个牵引变流所时， 要同时改变极性， 以防短 路。这种措施还可以避免检漏继电器误动作， 但它不能减小杂散电流。 五、 做好杂散电流的测试与分析工作 定期测试杂散电流， 掌握杂散电流的变化情况。在杂散电流较大时， 分析其影响参 数， 并采取相应措施。如果有条件可以采取智能化监测控制， 对杂散电流进行连续监测。 总之， 只要将上述措施有机地结合起来， 将杂散电流的防治贯彻到运输系统的设计、 安装、 运行及维护等工作中， 就可有效地控制杂散电流的危害。 “ 第七章杂散电流