煤矿机电运输培训.ppt
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1、煤矿机电运输安全管理 智建华宁夏煤矿安全技术培训中心2011、4,第一节 煤矿电气安全,一、煤矿供电(一)煤矿电力负荷对供电的基本要求1、煤矿电力负荷对供电的要求(1)可靠性1)要求供电不间断。2)对重要负荷供电应绝对可靠:如主排水泵、副井提升机等。3)采用双电源供电。,(2)安全性 1)供电安全就是包括人身和设备安全。2)依煤矿安全规程和有关技术规程规定,进行工作,确保供电安全。(3)供电质量 1)要求用电设备在额定参数下运行,因为此时性能最好。2)反映电能优质指标主要有两个:频率和电压。谐波含量要小。,()经济性)尽量降低基本建设投资。)尽可能降低设备、材料、有色金属的消耗。)尽量降低电能
2、消耗和维修费用等。,2 电力用户的分类(1)一级用户(一类负荷)1)定义:凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损坏、造成重大经济损失或在政治上产生不良影响的负荷均属一级用户。2)举例:主通风机、主排水泵、副井提升机等 3)供电要求:两个独立电源供电。,(2)二级用户(二类负荷)1)定义:凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。2)举例:矿山集中提煤设备、压风机。3)供电:两个独立电源供电或环形线供电。(3)三级用户(三类负荷)(1)定义:指除一、二类负荷以外的其它负荷。(2)举例:学校宿舍、地面附属车间及矿井机修厂等。(3)供电:单回路供电、多负荷共用一条输电线路。,用户分级管理便于供
3、电系统设计和电力调度,合理供电。在发生故障或检修时,先停止三级用户供电,以保证二级用户全部或部分供电,确保一级用户供电不间断。,(二)煤矿供电系统1、电力系统是指发电厂内的发电机、电力网内的各输电线路和升降变电所以及电力网用户组成的统一整体。即电能的产生变换传输分配消耗。2、煤矿供电系统由地面变电所、井下中央变电所、采区变电所和输配电线路组成。,(一)触电危害 1.电流对人体的作用 煤矿井下空间狭小、潮湿、有淋水、矿尘大,容易造成电气设备漏电。因 此,煤矿井下发生触电事故可能性较大。触电事故是指人体触及带电体,或 人体接近高压带电体时有电流流过人体 而造成的事故。按电流对人体伤害的程度,触电可
4、 分为电击和电伤两种。,电击是指电流流过人体内部,造成人体内 部器官损坏,而导致残废或死亡。电伤是指强电流瞬间通过人体的某一局部 或电弧对人体表面造成的烧伤、灼伤。在触电死亡事故中,大多数是电击死亡 事故。因此,触电事故主要是指电击事故。电击是电流对人体内部组织造成的伤害。仅50mA的工频电流即可使人遭到致命电击,神经系统受到电流强烈刺激,引起呼吸中枢衰 竭,呼吸麻痹,严重时导致心室纤维颤动,以 至引起昏迷和死亡。,3.影响触电伤害的因素 触电的危险程度于很多因素有关,而这些因素是互相关联的,只要某种触电到相当程度,都会使触电者达到危险程度。(1)电流的大小。(2)人体电阻由体内电阻(500)
5、和皮肤电阻(650 10 K),一般人体电阻在1000 2000 之间。(3)持续时间。(4)接触电压,(5)电流的途径。电流通过心脏、呼吸系统和中枢神经系统时,危险性最大。从外部看,左手至脚的触电最危险,脚到脚的触电对心脏的影响较小。(6)电流频率。直流电危险性比交流电小很多。(7)人体健康状况。对触电有心理准备的,触电伤害轻。,(二)人体触电的原因及预防措施 1.人体触电的原因(1)作业人员违反煤矿安全规程、操作 规程有关规定、带电作业、带电安装、带电检查、修理、处理障碍;忘记停电、停错电、不验电、放 电等。(2)不执行停、送电制度,停电开关没闭锁;没按要求悬挂“有人工作,严禁送电”警示牌
6、,执 行“谁停电,谁送电”安全作业制度不严,误送电。,(3)未设可靠的漏电保护、漏电保护失效或甩掉不用;漏电保护失效接地网断线的情况下人触及带电的设备外壳。(4)不按要求使用绝缘用具、带电拉隔离开关等误操作导致人体触电。(5)不按要求携带较长的导电材料,在有架线的巷道行走时触及架线。(6)工作中,触及破损电缆、裸露带电体等。,2.人体触电的预防措施(1)避免人体接触低压带电体;避免人体接近高压带电体。各变配电所的入口处或门口,非“工作人员,禁止入内”警示牌;无人值班的变配电所,关门加锁。(2)对人员易接触的电气设备尽量采用较低电压;如煤电钻电压、信号照明电压使用127V;远距离控制电压36V等
7、。(3)在井下采用变压器中心点不接地系统,设置漏电保护、保护接地等安全技术防止人身触电。(4)严格遵守各项安全用电制度和煤矿安全规程相关规定。,二、防爆电气设备及安全检查重点 工作在煤矿井下爆炸性环境中的电气设备必 须采取一定的防爆安全措施,使其在规定的运行 条件下不会引起周围爆炸性混合物爆炸。按规定的条件设计制造的、不会引起周围爆 炸性混合物爆炸的电气设备通称为防爆电器设备。(一)防爆电气设备的类型、标志及组别 矿用电气设备分为矿用一般型和矿用防爆型 两类,矿用防爆电气设备又分10种。矿用一般型电气设备是只能用于井下无瓦斯、煤尘爆炸危险场所的非防爆型电气设备。外壳明 显处有清晰的永久性凸纹标
8、志“KY”。,爆炸性环境用电气设备类型及标志,防爆电气设备按使用环境不同分为、两类。类:为煤矿井下用防爆电气设备,主要用于含 有甲烷混合物的爆炸性环境。防爆标志由设备类型、级别、组别连同防爆电气 设备总标志“Ex”组成。如矿用隔爆型电气设备的防爆 标志“Exd”。在防爆电气设备外壳明显处有永久凸 纹标志”Ex”和煤矿矿用产品安全标志“MA”。类:用于工厂的防爆电器设备,主要用于除甲烷 外的其它爆炸性混合物环境。,井下电气设备选用规定,使用场所,类别,煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井和瓦斯喷出区域,井底车场、总进风巷和主要进风巷,低瓦斯矿井,高瓦斯矿井,翻车机硐室,采区进风巷,总回风巷、主要回
9、风巷、采区回风巷、工作面和工作面进回风巷,瓦斯矿井,1.高低压电机和电气设备,矿用防爆型(矿用增安型除外),矿用防爆型(矿用增安型除外),矿用防爆型(矿用增安型除外),矿用防爆型(矿用增安型除外),矿用防爆型(矿用增安型除外),矿用防爆型(矿用增安型除外),矿用一般型,矿用一般型,矿用一般型,矿用一般型,矿用防爆型,矿用防爆型,矿用防爆型,矿用防爆型,矿用防爆型,矿用防爆型,矿用防爆型,矿用防爆型,2.照明灯具,3.通信、自动化装置和仪表、仪器,(三)矿用隔爆型电气设备 隔爆型电气设备是指设备的所有电气元件全部置于隔爆外壳内,隔爆外壳既具有耐爆性又具有隔爆性(不传爆性),即内部可燃性爆炸混合物
10、时所产生的压力不会使外壳损坏、变形引起壳外爆炸性混合物(瓦斯、煤尘)的爆炸;内部产生的高温火焰不会传到壳外引起壳外爆炸性混合物(瓦斯、煤尘)的爆炸(由隔爆面的长度、间隙和粗糙度决定)。由于使用、管理、维护不善会造成防爆电气设备的失爆。失爆是指电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性。井下隔爆型电气设备常见的失爆现象有:,(1)隔爆外壳严重变形或出现裂纹,焊缝开焊、连接螺丝不全、螺口损坏或拧 入深度少于规定值。(2)隔爆面锈蚀严重、间隙超过规定 值,有凹坑、连接螺丝没压紧。(3)电缆进、出线不使用密封圈或使 用不合格密封圈,闲置喇叭口不使用挡板。(4)电气设备内部随意增加电气元件、维修设备时遗留导
11、体或工具导致短路烧外壳。(5)螺栓松动、缺少弹簧垫使隔爆间 隙超过规定值。,(四)安全检查重点 因为电火花是引起瓦斯、煤尘爆炸的主 要火源之一,所以搞好电气设备防爆对有效 遏止瓦斯、煤尘爆炸具有重要意义。目前,我国煤矿井下还不同程度地存在有失爆电气 设备,失爆电气设备引起的特别重大瓦斯、煤尘爆炸事故屡有发生,因此必须加强防爆 电气设备的检查、管理工作。,1、对井下防爆电气设备管理的具体要求(1)严格按 规程选用。(2)井下防爆电气设备管理由电气防爆检查组全面负责,集中统一管理。(3)严把入井关。入井前必须检查“一证一标志”(产品合格证、煤矿矿用产品安全标志)及 其安全性能,检查合格并签发合格证
12、后,方可入 井。(4)加强检查、维护。井下防爆电气设备的运行、维护和修理,必须符合防爆性能的各项技 术要求。失爆电气设备,必须立即处理或更换,严禁继续使用。,2.安全检查重点(1)是否按规程规定使用。(2)隔爆外壳是否完整 无损,是否有裂纹和变形。(3)隔爆外壳的紧固件、密封件、接地件 是否齐 全完好。(4)隔爆面的间隙和有效宽度是否符合规 定,隔爆面的粗糙度、螺纹隔爆结构的拧入 深度和合扣数是否符合规定。,(5)电缆接线 盒和电缆引入装置是否完好,零部件是否齐全,有无缺损,电缆 连接是否牢固、可靠。电缆与密封圈之间 是否包扎他物;闲置喇叭口是否用挡板封 堵。(6)连锁装置功能完整,内部电气元
13、 件、保护装置是否完好无动作可靠。(7)隔爆型电气设备安装地点有无滴 水、淋水,周围围岩是否坚固;设备放置 是否与地面垂直,最大倾角是否符合规定。,三、井下低压电网及其安全检查重点(一)矿井供电系统 为保证矿井供电的可靠性由2个独立的电 源向矿井变电所供电。矿区供电电压等级主 要由35kv专用线路供电,采用双回路供电。通 常情况下,经过经济技术比较,当两种电压的 技术经济指标比较结果相差不多时,宜采用电 压较高的方案。井下供电系统一般由输电电缆、中央变电 所、分区变电所、采区变电所、移动变电站、采区配电点及各类电缆组成。,1.矿井供电必须符合的要求(1)矿井供电应有两回路电源线路。当任 一回路
14、发生故障停止供电时,另一回路应能担 负矿井负荷。年产6万吨以下的矿井采用单回 路供电时,必须有备用电源;备用电源的容量 必须满足通风、排水、提升等的要求。(2)矿井两回路电源线路上都不得分接任 何负荷。正常情况下,矿井电源应采用分列运行方 式,一回路运行时另一回路必须带电备用。,(3)10kV及其以下的矿井架空电源线 路不得共杆架设。(4)矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。(5)对井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房供电的线路,不得少于两回路。当任一回路停止供电时,其余回路应能担负全部负荷。(6)主要通风机,提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房,应各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电
15、线路;受条件限制时,其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。,(7)严禁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。(8)井下各级配电电压和各种电气的额定电压等级,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额定电压,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。(9)井下低压配电系统同时存在2种以上电压时,低压电气设备上应明显地标出其电压额定值。,(10)矿井必须备有井上、下配电系统图,井下电气设备布置示意图和电力、电话
16、、信号、电机车等线路平面敷设示意图,并随着情况变 化定期填绘。图中应注明:电动机、变压器、配电设 备、信号装置、通信装置等装设地点。每一设备的型号、容量、电压、电流种类及其他技术性能。馈出线的短路、过负荷保护的整定值,熔断器熔体的额定电流值以及被保护干线和支 线最远点两相短路电流值。线路电缆的用途、型号、电压、截面 和长度。保护接地装置的安设地点。,(11)电气设备不应超过额定值运行。井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时,必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门合格后,方可投入运行。(12)硐室外严禁使用油浸式低压电气设备。40kW及以上的电动机,应采用真空电磁起动器控制。(13)井
17、下高压电动机、动力变压器的高压控制设备,应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配点电引出的馈电线上,应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备,应具备短路、过负荷、断相、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。,(14)矿井高压电网,必须采取措施限制单相 接地电容电流不超过20A。地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线 上,必须装设有选择性的单相接地保护装置;供 移动变电站的高压馈电线上,必须装设有选择性 的动作于跳闸的单相接地保护装置。(15)煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动和停止煤电钻 的综合保护装置。每班使用前,必须对煤
18、电钻 的综合保 护装置进行1次跳闸试验。,(16)井下低压馈电线上,必须装设检 漏保护装置或有选择性的漏电保护装置,保证自动切断漏电的馈电线路。每天必须 对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸 试验。(17)直接向井下供电的高压馈电线上,严禁装设自动重合闸。手动合闸时,必须事先同井下联系。井下低压馈电线下有可靠的漏电、短路检测闭锁装置时,可采用瞬间1次自动复电系统。,(18)井上、下必须装设防雷电装置,并遵 守下列规定:经由地面架空线路引入井下的 供电线路和电机车架线,必须在入井处装设防 雷电装置。由地面直接入井的轨道及露天 架空引入(出)的管路,必须在井口附近将金 属体进行不少于2处的良好集中
19、接地。通信 线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。(19)永久性井下中央变电所和井底车场 内的其他机电设备硐室,应砌碹或用其他可 靠的方式支护。井下中央变电所和主要排水泵房的地面标 高,应分别比其出口与井底车场或大巷连接 处的底板标高高出0.5m。,2.安全检查重点,矿井供电系统安全检查序号 检查项目及内容 检查情况 备注 应有两回路电源线路 两回路电源线路都不得分接任何负荷 矿井电源应采用分列运行方式 任一回路均能担负矿井全部负荷 严禁装设负荷定量器 10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设 严禁井下变电器中性点直接接地 电气设备不应超过额定值运行 硐室外严禁使用油浸式低压电气设备
20、井上、下必须设防雷电装置,3、采区供电系统 采区供电系统是矿井供电系统的主要组成部分,也是矿井供电系统安全运行的薄弱环节。(1)采区变电所 采区变电所是采区用电设备的电源。为保 证采区供电系统运行安全、合理、经济,采区 变电所应是采区的动力中心,其位置对采区供 电安全和供电质量有直接的影响,其位置的选 择应符合规程和煤炭工业设计规范的 要求。,根据规程的规定,采区变电所硐室的结构及设备布置应满足下列要求:(1)采区变电所应用不燃性材料支护。从硐室出口防火铁门起5m内的巷道,应砌碹或用其他不燃性材料支护。(2)硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时,不得妨碍巷道交通。铁门上应装设便于关严的
21、通风孔,以便 必要时隔绝通风。装有铁门时,门内可 加设向外开的铁栅栏门,但不得妨碍铁 门的开闭。,(3)变电硐室长度超过6m时,必须在硐室的两端各设一个出口,出口必须符合用不燃性材料 支护的要求,硐室内必须设置足够数量的用于扑灭电气火灾的灭火器材。(4)硐室内敷设的高低压电缆可吊挂在墙壁上,高压电缆也可置于电缆沟中,高压电缆应去掉黄麻外皮,高压电缆穿入硐室的穿墙孔应用黄泥封堵,以便与外界空气隔绝。,(5)硐室内各种设备与 墙壁之间应留出0.5m以上的通道,各种设备相互之间,应留出0.8m以上的通道。对不需从两侧或后面进行检修的设备,可不留通道。(6)带油的电气设备必须设在机电硐室内,并严禁设集
22、油坑。带油电气设备溢油或漏油时,必须立即处理。(7)硐室的过道应保持畅通,严禁存放无关的设备和物件,以避免妨碍行人和搬迁。(8)硐室内的绝缘用具必须齐全、完好,并作定期绝缘检验,合格后方可使用。绝缘用具包括绝缘靴、绝缘手套和绝缘台。,(9)硐室入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。硐室内必须悬挂与实际相符合的供电系统图。硐室内有高压电气设备时,入口处和硐室内必须在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。(10)采区变电所应设专人值班。应有值班工岗位责任制、交接班制度、运行制度。值班工应如实填写交接班记录、运行记录、漏电继电器试验记录等,无人值班的变电硐室必须关门加锁,并有值班人员巡回
23、检查。(11)硐室内的设备,必须分别编号,表明用途,并有停送电的标志。,(2)采掘工作面的供电 向采煤、开拓、掘进工作面供电时,由于 采煤工作面负荷集中而且较大,开拓、掘进工 作面一般开掘巷道较长,距采区变电所较远,往往采用移动变电站的供电方式。采煤工作面的低压配电,可根据采煤工作 面的供电负荷的容量选择一台或两台移动变电 站,俗称配电点。可通过配电点集中控制台的 操作按钮或开关分别向采煤机、运输机、破碎 机、转载机、液压泵等设备供电,并能实现 连锁与停电。,使用局部通风机通风的掘进工作面,必须做到如下几点:(1)甲烷风电闭锁与甲烷电闭锁 1.风电闭锁是指为掘进工作面供风的局部通风机供风后,其
24、工作面的瓦斯浓度在规程的制定范围以内,才可人工为该工作面动力电源线路的电气连锁。其作用是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在送电后产生电火花,造成瓦斯燃烧或爆炸。2.甲烷电闭锁是指掘进工作面正常供风或 停风的状态下,瓦斯浓度超过规定值或整定值,切断掘进工作面的动力电源,这种瓦斯监控装 置与动力电源开关间的 连锁,称为瓦斯电闭锁。其作用是防止正常通风产生局部瓦斯积聚时,造成电火源引发瓦斯爆炸事故。,2)对局部通风机的供电要求:1.保证局部通风机的正常运转是决定掘进工作安全生产的一个重要环节。以往局部通风机与动力电源共用一趟线路,而且供电系统中的检漏继电器的动作不具有选择性,又安装在变电所低压电网的总
25、开关上,而很难保证局部通风机运转的连续性,这给掘进工作的安全造 成了重大影响。2.规程规定:瓦斯喷出区域、高瓦斯 矿井、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井 中,掘进工作面的局部通风机应采用“三专”(专用变压器、专用开关、专用线路)供电;也可采用装有选择性漏电保护装置的供电线路 供电,但每天应有专人检查1次,保证局部通 风机可靠运转。,(二)矿井电网保护,矿井电网保护由以下部分组成:过电流保护 漏电保护 四保护 保护接地 矿井电网保护 电压保护 两闭锁 风电闭锁 甲烷电闭锁,1.过电流保护 过电流是指电气设备或电缆的实 际工作电流超过其额定电流值。过流的危害主要有:、绝缘老化降低使用寿命;、造成
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