煤礦機(jī)電運(yùn)輸安全

1、 在煤礦生產(chǎn)中點(diǎn)的應(yīng)用十分廣泛，掌握煤礦安全用電至關(guān)重要。現(xiàn)就電的基礎(chǔ)知識(shí)、礦井供電設(shè)備、井下電氣設(shè)備的隔爆與失爆、井下電網(wǎng)的三大保護(hù)、觸電事故分述如下：n一、電的基礎(chǔ)知識(shí)n（一）電流、電壓和電阻n 1、電流-電荷有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)稱為電流。也作為電流強(qiáng)度的簡(jiǎn)稱。電流有方向性，習(xí)慣上把正電荷流動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。n 電流有兩種及：交流與直流。n 交流電-電流的大小和方向隨時(shí)間作周期性變化。n 直流電-電流的大小和方向不隨時(shí)間變化。n 電流用符號(hào)I 表示，單位為安培，簡(jiǎn)稱安，用符號(hào)A表示。常用單位還有千安（kA）、毫安（mA）和微安（A）。它們之間的關(guān)系是：n 1 kA（千安）=1000A（

2、安）n 1A（安）=1000 mA（毫安）n 1 mA（毫安）1000An 2、電壓n 在電路中，由于電源中電動(dòng)勢(shì)的作用，使電源的一端聚集正電荷，另一端聚集負(fù)電荷，形成電源的正極和負(fù)極。人們規(guī)定，正極電位高，負(fù)極電位低，在正負(fù)極間接上負(fù)載（如燈泡），構(gòu)成閉合回路后，電流就會(huì)從高電位的正極經(jīng)負(fù)載流向低電位的負(fù)極。電源正極和負(fù)極之間的電位差，稱為電壓。n 電壓用符號(hào)U表示，單位為伏特，簡(jiǎn)稱伏，用符號(hào)V表示。常用單位有千伏（kV）、毫伏（mV）等。它們之間的關(guān)系是：n 1 kA（千伏）=1000V（安）n 1V（伏）=1000 mV（毫伏）n 3、電阻n 物體對(duì)電流通過(guò)所呈現(xiàn)的阻力稱為電阻。電阻與導(dǎo)

3、體的長(zhǎng)度、斷面和材料等有關(guān)。導(dǎo)體愈長(zhǎng)，電阻愈大。斷面愈大，電阻愈小；材料對(duì)電阻的影響用電阻系數(shù)來(lái)衡量。電阻系數(shù)以銀為最小，銅次之，呂再次之。因?yàn)殂y的價(jià)格昂貴，所以人們一般以銅和呂來(lái)做導(dǎo)線。n 電阻用符號(hào)R或r表示，單位為歐姆，簡(jiǎn)稱歐，用符號(hào)表示。常用單位有千歐（k）和兆歐（M）。它們之間的關(guān)系是：n 1 k千歐=1000（歐）n 1M（兆歐）=1000000（歐） （二）導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體n 1、導(dǎo)體n 電荷容易流過(guò)的物體稱為導(dǎo)體。常見(jiàn)的金屬如銀、銅、鋁等都是良好的導(dǎo)體，所以，礦用電纜的導(dǎo)電芯線，都是用銅和鋁作為導(dǎo)體。n 除銀、銅、鋁外，還有其他金屬及各種水溶液等都是導(dǎo)體，大地也可作為導(dǎo)體。

4、n2、絕緣體n 除導(dǎo)體之外，電荷難以流過(guò)的物體稱為絕緣體。常見(jiàn)的如橡膠、塑料、陶瓷、空氣等等。習(xí)慣上把絕緣體的電阻專門(mén)叫做絕緣電阻。用兆歐作單位，它是衡量絕緣性能好壞的依據(jù)。n絕緣體的絕緣性能隨條件而變化，一旦正常的絕緣受到損傷、過(guò)熱、受潮或加壓超過(guò)規(guī)定時(shí)，都能使其絕緣性能急劇下降，甚至失去絕緣性能，可能引起嚴(yán)重的后果。 n3、半導(dǎo)體n導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間絕緣體之間的物質(zhì)，稱為半導(dǎo)體。常見(jiàn)的半導(dǎo)體有鍺、硅、硒和半導(dǎo)體橡膠等。半導(dǎo)體經(jīng)過(guò)加工后可以制成各種晶體管、半導(dǎo)體器件、集成電路等，廣泛應(yīng)用于各種電子電路中，如手機(jī)、電視和煤礦生產(chǎn)中使用的硅整流、可控硅、綜合保護(hù)器等。n（三）歐姆定律n

5、 水管中流過(guò)水流的大小與水管兩端壓力差成正比，與水管的阻力成反比，這是我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)驗(yàn)。同樣，由實(shí)驗(yàn)證明。一段電阻內(nèi)流過(guò)的電流大小與加在它兩端的電壓成正比，與電阻本身的電阻值成反比，這就是歐姆定律，可用下式表示：n I=U/Rn 式中： I電流，A；n U電壓，V；n R電阻，。n（四）簡(jiǎn)單電路n 電流所流過(guò)的路徑稱為電路。電路是由電源、用電設(shè)備（負(fù)載）、連接導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)組成。n 圖1中所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)2沒(méi)有閉合時(shí)，叫做開(kāi)路，電路中沒(méi)有電流流過(guò)。當(dāng)開(kāi)關(guān)2閉合時(shí)，整個(gè)電路呈閉合狀態(tài)，有電流流過(guò)，此時(shí)叫做閉路。n 如圖2所示，當(dāng)開(kāi)關(guān)2在閉合狀態(tài)時(shí)，電路因某中原因致使導(dǎo)線絕緣損壞，導(dǎo)致a點(diǎn)與b點(diǎn)連到一塊

6、，此時(shí)電流不流經(jīng)負(fù)載電阻，而是經(jīng)負(fù)載很小的導(dǎo)線直接形成回路，這種現(xiàn)象就叫做“短路”。n 短路的特點(diǎn)是電流很大，其值可達(dá)額定電流的幾十倍或更大，很大的短路電流不僅能在極短的時(shí)間內(nèi)迅速燒毀設(shè)備，甚至可能引起煤礦井下瓦斯煤塵爆炸事故。為了防止短路故障的發(fā)生，煤礦井下在電氣設(shè)備中裝設(shè)過(guò)流保護(hù)裝置，以防止因短路故障所造成的危害。n （五）電功與電功率n 我們知道燈泡是要消耗能量的，這個(gè)能量由電功或電能轉(zhuǎn)化而來(lái)。在單位時(shí)間，即一秒鐘內(nèi)所作的電功，稱為電功率，或簡(jiǎn)稱功率。n 電功率用符號(hào)P表示，單位為瓦特，簡(jiǎn)稱瓦，用符號(hào)W表示。功率和電壓與電流之間都保持著正比關(guān)系，可用下式表示：n P=U.In式中 P電功

7、率.W.n 在實(shí)用中，經(jīng)常用KW做單位，即1KW=1000W。例如電機(jī)銘牌標(biāo)明的40KW就是指他的功率來(lái)說(shuō)的，有時(shí)也罷功率叫做容量。n 電功和電能通常用“度電”來(lái)表示。每1度電等于1KW的設(shè)備工作1h所消耗的電能，即1千瓦.小時(shí)。例如10個(gè)500W的燈泡工作1h，消耗5度電。 n二、煤礦企業(yè)要求供電具有：n 1、可靠性-就是要求供電不間斷。n 2、安全性-就是在供電過(guò)程中，不應(yīng)發(fā)生人身觸電事故和設(shè)備事故，也不致引起火災(zāi)和爆炸事故。n 3、技術(shù)合理性-即供電質(zhì)量要穩(wěn)定。n 4、經(jīng)濟(jì)性-即基本建設(shè)投資少；設(shè)備材料消耗低；運(yùn)行成本小。n n 礦井供電設(shè)備主要包括：高壓控制設(shè)備，變電設(shè)備，低壓饋電設(shè)備

8、及線路。主要任務(wù)是分配與輸送電能以及控制電路通與斷，完成供電。n 目前，我國(guó)煤礦井下常用的供電電壓等級(jí)，交流有10kV或6kV及1140V、660V或380V、127V、36V和供架線式電機(jī)車使用的250V、250V直流電壓等級(jí)，以適應(yīng)不同類型礦井的用電設(shè)備。n（一）礦用高壓配電箱（俗稱高壓開(kāi)關(guān)）n 高壓配電箱可作為配電開(kāi)關(guān)或控制保護(hù)變壓器、高壓電動(dòng)機(jī)或高壓線路。礦用高壓配電箱分為兩種，即礦用一般型和隔爆型。n（二）礦用變壓器n 礦用變壓器是為適應(yīng)煤礦生產(chǎn)對(duì)變壓器結(jié)構(gòu)提出特殊要求的特種變壓器。它是供電系統(tǒng)中的主要設(shè)備，用途是改變交流電壓。煤礦常用的變壓器大多為降壓變壓器。分動(dòng)力和照明。有油浸和

9、干式隔爆型之分。n（三）低壓隔爆饋電開(kāi)關(guān)n 這種開(kāi)關(guān)適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井，是一種手動(dòng)或電動(dòng)合閘供電開(kāi)關(guān)。主要用于井下低壓配電線路中，設(shè)在變壓器出口的一側(cè)，作為1140V及660V或380V低壓電網(wǎng)總配（饋）電開(kāi)關(guān)，因此有“饋電”開(kāi)關(guān)之稱。同時(shí)因?yàn)殚_(kāi)關(guān)內(nèi)有自動(dòng)保護(hù)裝置，可以再線路中出現(xiàn)過(guò)流或漏電故障時(shí)，能自動(dòng)跳閘切斷故障電源，所以又稱“自動(dòng)”開(kāi)關(guān)。n（四）礦用電纜n 礦用電纜主要有鎧裝電纜、橡套電纜和塑料電纜三種。用途是傳輸和分配電能。 n三、井下電氣設(shè)備的隔爆與失爆n 各類電氣設(shè)備，對(duì)其采取一定的安全措施以后，能保證其在一定的爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所實(shí)現(xiàn)安全供用電，這種電氣設(shè)備通稱為防爆電氣設(shè)

10、備。隔爆型電氣設(shè)備是防爆電氣設(shè)備的一種類型，它的防爆標(biāo)志為ExdI，其含義Ex為防爆總標(biāo)志；d為隔爆型代號(hào)；I為煤礦用防爆電氣設(shè)備。讀作煤礦用隔爆型防爆電氣設(shè)備。n 隔爆，就是當(dāng)電氣設(shè)備外殼內(nèi)部的爆炸氣體發(fā)生爆炸時(shí)，不會(huì)引起外殼周圍的爆炸性氣體發(fā)生爆炸，凡是具有這種隔爆外殼的電氣設(shè)備就叫隔爆型電氣設(shè)備。n 失爆，電氣的隔爆外殼失去了耐爆性或隔爆性就叫失爆。防爆設(shè)備分類防爆設(shè)備分類防爆電氣設(shè)備類型防爆電氣設(shè)備類型標(biāo)標(biāo) 志志防爆電氣設(shè)備類型防爆電氣設(shè)備類型標(biāo)標(biāo) 志志隔爆型隔爆型d充砂型充砂型q本質(zhì)安全型本質(zhì)安全型i正壓型正壓型p增安型增安型e充油型充油型o澆封型澆封型m無(wú)火花型無(wú)火花型n氣密型氣密

11、型h特殊型特殊型sn煤礦井下常見(jiàn)的電氣失爆現(xiàn)象有：n（1）、由于隔爆接合面嚴(yán)重銹蝕，有較大的機(jī)械傷痕，連接螺釘沒(méi)有壓緊而使隔爆間隙超過(guò)規(guī)定要求而造成失爆。n（2）、由于外力作用，如砸、壓、擠、碰等原因，使隔爆外殼變形或損壞；隔爆外殼上的蓋板、接線嘴、接線盒的連接螺釘折斷、螺紋損壞；連接螺釘不齊全，使機(jī)械強(qiáng)度達(dá)不到規(guī)定而失爆。n（3）、連接電纜沒(méi)有使用合格的密封圈或沒(méi)有密封圈，不用的電纜接線孔沒(méi)有使用合格的封堵?lián)醢寤驔](méi)有擋板而失爆。n（4）、接線柱、絕緣套管燒毀，使兩個(gè)空腔連通，外殼內(nèi)部爆炸是時(shí)產(chǎn)生高的壓力使外殼損壞，發(fā)生失爆。n四、井下電網(wǎng)三大保護(hù)n 為了保證井下低壓供電安全，必須裝置漏電、接

12、地、過(guò)流等三大保護(hù)。n （一）漏電保護(hù)n 煤礦井下電氣事故大多數(shù)是因絕緣下降造成相間短路或接地（碰殼）等故障引起的，由于電氣的故障極易造成觸電或引起瓦斯、煤塵爆炸的危險(xiǎn)，因此 當(dāng)絕緣下降到有危險(xiǎn)的程度時(shí)能自動(dòng)切斷電源，找出隱患，就能避免事故，保證安全用電。n 為了達(dá)到這一目的，目前我國(guó)煤礦井下廣泛采用檢漏繼電器，作為絕緣監(jiān)視和漏電保護(hù)裝置。n（二）保護(hù)接地n把電氣設(shè)備中所有正常情況下不帶電的金屬外殼和構(gòu)架，用導(dǎo)線與埋在地下的接地極連接起來(lái)，稱為保護(hù)接地。n（三）過(guò)流保護(hù)n過(guò)流是過(guò)電流的簡(jiǎn)稱。是指流過(guò)電氣設(shè)備或電纜的電流超過(guò)正常允許值。過(guò)流可分為允許過(guò)流和不允許過(guò)流兩種，通常所說(shuō)的過(guò)流是指不允許

13、過(guò)流。n常見(jiàn)的過(guò)流故障有短路、過(guò)負(fù)荷和斷相三種。 n五、觸電事故n（一）觸電對(duì)人體的危害n 觸電事故是人身觸及帶電體或接近高壓帶電體時(shí)，有電流通過(guò)人身而造成的。n 觸電事故可分為兩大類，即電擊和電傷。n 電擊主要造成人體內(nèi)傷。n 電傷主要是造成人體外傷。n（二）發(fā)生觸電事故的原因n發(fā)生觸電事故的原因很多，一般常見(jiàn)的有：n（1）作業(yè)人員違反規(guī)程規(guī)定，如帶電作業(yè)，帶電檢修、搬遷電氣設(shè)備、電纜等。n（2）電氣設(shè)備或電纜受潮進(jìn)水，絕緣損壞或設(shè)備外殼漏電，沒(méi)有及時(shí)修復(fù)。n（3）沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行停送電制度，如開(kāi)關(guān)停電后沒(méi)設(shè)傳人看管或未掛警示標(biāo)志牌等造成誤送電或停錯(cuò)電以及沒(méi)驗(yàn)電。n（4）在電氣設(shè)備不完好、保護(hù)功

14、能失效或沒(méi)有保護(hù)裝置以及有保護(hù)裝置甩掉不用而發(fā)生觸電事故n（5）人員在設(shè)有架線的巷道內(nèi)行走，攜帶較長(zhǎng)金屬工具或金屬材料等導(dǎo)電物體，觸及電機(jī)車架線而發(fā)生觸電事故。n（6）接近或觸及剛停電但未放電的高壓設(shè)備或高壓電纜 n（三）預(yù)防觸電事故的一般方法和措施n1、防止人體接觸或接近帶電導(dǎo)體n（1）將電氣設(shè)備的裸露帶電部分安裝在一定高度或加上圍欄。如井下電機(jī)車架線，按規(guī)程規(guī)定必須懸掛在一定高度以上。n（2）對(duì)于人體經(jīng)常觸及的電氣設(shè)備采用低電壓，如照明、手持式電氣設(shè)備以及電話、信號(hào)裝置的供電額定電壓，不超過(guò)127V。遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓，不超過(guò)36V。n2、嚴(yán)格遵守各項(xiàng)安全用電制度n（1）井下不得帶電

15、檢修、搬遷電氣設(shè)備等。n（2）非專職人員或非值班電氣人員，不得擅自操作電氣設(shè)備；操作高壓電氣設(shè)備主回路時(shí)，操作人員必須戴絕緣手套，并穿電工絕緣靴或站在絕緣臺(tái)上；127V手持式電氣設(shè)備的操作手柄和工作中必須接觸部分必須有良好絕緣。n（3）在切斷電源后，應(yīng)將開(kāi)關(guān)操作手柄閉鎖，并懸掛“有人工作，不準(zhǔn)送電”警示牌，只有執(zhí)行這項(xiàng)停電操作的人員，才有權(quán)取下此牌并送電。n3、采取保護(hù)措施n（1）嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地。嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電。n（2）井下電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)接地。n（3）井下電網(wǎng)必須裝設(shè)漏電保護(hù)裝置。n（4）井下開(kāi)關(guān)、控制設(shè)備應(yīng)裝設(shè)過(guò)流保護(hù)裝置。 n提升與運(yùn)

16、輸n一、礦井提升設(shè)備n礦井提升設(shè)備是煤礦最重要的大型機(jī)電設(shè)備之一，是聯(lián)系地面與井下的主要生產(chǎn)設(shè)備。n（一）礦井提升設(shè)備的分類n根據(jù)井筒的傾角、用途、提升機(jī)和拖動(dòng)類型的不同，礦井提升設(shè)備可分為如下類型。n（1）、按用途分類：n 主井提升設(shè)備。是專門(mén)提升井下生產(chǎn)的煤炭。n 副井提升設(shè)備。是專門(mén)提升矸石、下放材料，升降人員。n（2）、按提升機(jī)類型分類：n單繩纏繞式提升設(shè)備。n多繩摩擦式提升設(shè)備。n（3）、按拖動(dòng)類型分為交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)提升設(shè)備。n（4）按井筒傾角分為立井和斜井提升設(shè)備。n（二）礦井提升設(shè)備的組成n礦井提升設(shè)備主要由井架、天輪、提升容器、鋼絲繩、提升機(jī)等部分組成。n（三）

17、提升設(shè)備的工作系統(tǒng)n根據(jù)提升設(shè)備的特點(diǎn)和使用礦井條件的不同分為立井和斜井提升設(shè)備的工作系統(tǒng)。n立井提升系統(tǒng) 立井提升系統(tǒng)根據(jù)使用要求的不同，可分為立井單繩纏繞式箕斗或罐籠提升系統(tǒng)；立井磨擦式單、多繩箕斗或罐籠提升系統(tǒng)。n斜井提升系統(tǒng) 斜井可分為串車、箕斗和人車等提升系統(tǒng)，現(xiàn)主要介紹串車提升系統(tǒng)。n二、井下運(yùn)輸設(shè)備n（一）帶式輸送機(jī)n帶式輸送機(jī)主要使用在井下水平巷道和傾斜巷道的運(yùn)輸。向上運(yùn)輸傾角18，向下運(yùn)輸傾角15。目前使用的主要類型有以下幾種：n（1）固定式和鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)，用于井下主要運(yùn)輸斜巷和水平運(yùn)輸大巷。n（2）可伸縮帶式輸送機(jī)，主要使用在機(jī)械化采煤工作面的順槽運(yùn)輸。n（二）刮板

18、輸送機(jī)n刮板輸送機(jī)又稱溜子，是井下運(yùn)輸中最常見(jiàn)的運(yùn)輸設(shè)備。主要使用在采煤工作面運(yùn)輸及順槽運(yùn)輸。根據(jù)使用條件可分為以下三類：n（1）普通刮板輸送機(jī)，其特點(diǎn)是輸送機(jī)只能直線鋪設(shè)。隨工作面推進(jìn)，人工拆卸移溜。n（2）可彎曲刮板輸送機(jī)，可配合采煤機(jī)，金屬或單體液壓支架使用?？勺鳛椴擅簷C(jī)的導(dǎo)軌，隨工作面的推井可實(shí)現(xiàn)蛇形自移。n（3）多機(jī)傳動(dòng)高效鎧裝可彎曲刮板輸送機(jī)，主要是為綜合機(jī)械化采煤工作面配套。n（三）礦用小絞車n井下運(yùn)輸用的小絞車，主要是指卷簡(jiǎn)直徑1.6m以下的搬運(yùn)絞車、調(diào)度絞車和回柱絞車。n（1）搬運(yùn)絞車主要使用在大中型礦井的井下傾斜巷道運(yùn)送物料。n（2）調(diào)度絞車一般使用在水平巷道調(diào)度車輛，或在中間巷拖動(dòng)礦車，或用于