煤矿机电运输职工培训教案教材

煤矿机电运输安全培训教案 课程名称 机电运输安全 任课教师 培训单位 安全培训中心 第一章 煤矿机电运输安全知常识 在煤矿生产中电的应用十分广泛 掌握煤矿安全用电 至关重要 现就电的基础知识 矿井供电设备 井下电气 设备的隔爆与失爆 井下电网的三大保护 触电事故 矿 井运输分述如下 一 电的基础知识 一 电流 电压和电阻 1 电流 电荷有规则的定向运动称为电流 也作为 电流强度的简称 电流有方向性 习惯上把正电荷流动的 方向规定为电流的方向 电流有两种及 交流与直流 交流电 电流的大小和方向随时间作周期性变化 直流电 电流的大小和方向不随时间变化 电流用符号 I 表示 单位为安培 简称安 用符号 A 表示 常用单位还有千安 kA 毫安 mA 和微安 A 它 们之间的关系是 1 kA 千安 1000A 安 1A 安 1000 mA 毫安 1 mA 毫安 1000 A 2 电压 在电路中 由于电源中电动势的作用 使电源的一 端聚集正电荷 另一端聚集负电荷 形成电源的正极和负 极 人们规定 正极电位高 负极电位低 在正负极间接 上负载 如灯泡 构成闭合回路后 电流就会从高电位 的正极经负载流向低电位的负极 电源正极和负极之间的 电位差 称为电压 电压用符号 U 表示 单位为伏特 简称伏 用符号 V 表示 常用单位有千伏 kV 毫伏 mV 等 它们之间 的关系是 1 kA 千伏 1000V 安 1V 伏 1000 mV 毫伏 3 电阻 物体对电流通过所呈现的阻力称为电阻 电阻与导体的 长度 断面和材料等有关 导体愈长 电阻愈大 断面愈 大 电阻愈小 材料对电阻的影响用电阻系数来衡量 电 阻系数以银为最小 铜次之 吕再次之 因为银的价格昂 贵 所以人们一般以铜和铝来做导线 电阻用符号 R 或 r 表示 单位为欧姆 简称欧 用符号 表示 常用单位有千欧 k 和兆欧 M 它们之间 的关系是 1 k 千欧 1000 欧 1M 兆欧 1000000 欧 二 导体 绝缘体和半导体 1 导体 电荷容易流过的物体称为导体 常见的金属如银 铜 铝等都是良好的导体 所以 矿用电缆的导电芯线 都是用铜和铝作为导体 除银 铜 铝外 还有其他金属及各种水溶液等都是导 体 大地也可作为导体 2 绝缘体 除导体之外 电荷难以流过的物体称为绝缘体 常见的 如橡胶 塑料 陶瓷 空气等等 习惯上把绝缘体的电阻 专门叫做绝缘电阻 用兆欧作单位 它是衡量绝缘性能好 坏的依据 绝缘体的绝缘性能随条件而变化 一旦正常的绝缘受到损 伤 过热 受潮或加压超过规定时 都能使其绝缘性能急 剧下降 甚至失去绝缘性能 可能引起严重的后果 3 半导体 导电性能介于导体与绝缘体之间绝缘体之间的物质 称为 半导体 常见的半导体有锗 硅 硒和半导体橡胶等 半 导体经过加工后可以制成各种晶体管 半导体器件 集成 电路等 广泛应用于各种电子电路中 如手机 电视和煤 矿生产中使用的硅整流 可控硅 综合保护器等 三 欧姆定律 水管中流过水流的大小与水管两端压力差成正比 与水 管的阻力成反比 这是我们日常生活中经验 同样 由实 验证明 一段电阻内流过的电流大小与加在它两端的电压 成正比 与电阻本身的电阻值成反比 这就是欧姆定律 可用下式表示 I U R 式中 I 电流 A U 电压 V R 电阻 四 简单电路 电流所流过的路径称为电路 电路是由电源 用电设备 负载 连接导线和开关组成 短路的特点是电流很大 其值可达额定电流的几十倍或 更大 很大的短路电流不仅能在极短的时间内迅速烧毁设 备 甚至可能引起煤矿井下瓦斯煤尘爆炸事故 为了防止 短路故障的发生 煤矿井下在电气设备中装设过流保护装 置 以防止因短路故障所造成的危害 五 电功与电功率 我们知道灯泡是要消耗能量的 这个能量由电功或电能 转化而来 在单位时间 即一秒钟内所作的电功 称为电 功率 或简称功率 电功率用符号 P 表示 单位为瓦特 简称瓦 用符号 W 表示 功率和电压与电流之间都保持着正比关系 可用下 式表示 P U I 式中 P 电功率 W 在实用中 经常用 KW 做单位 即 1KW 1000W 例如电机铭 牌标明的 40KW 就是指他的功率来说的 有时也罢功率叫做 容量 电功和电能通常用 度电 来表示 每 1 度电等于 1KW 的设备工作 1h 所消耗的电能 即 1 千瓦 小时 例如 10 个 500W 的灯泡工作 1h 消耗 5 度电 二 煤矿企业要求供电具有 1 可靠性 就是要求供电不间断 2 安全性 就是在供电过程中 不应发生人身触 电事故和设备事故 也不致引起火灾和爆炸事故 3 技术合理性 即供电质量要稳定 4 经济性 即基本建设投资少 设备材料消耗低 运行成本小 矿井供电设备主要包括 高压控制设备 变电设备 低压 馈电设备及线路 主要任务是分配与输送电能以及控制电 路通与断 完成供电 目前 我国煤矿井下常用的供电电压等级 交流有 10kV 或 6kV 及 1140V 660V 或 380V 127V 36V 和供架线 式电机车使用的 250V 250V 直流电压等级 以适应不同类 型矿井的用电设备 一 矿用高压配电箱 俗称高压开关 高压配电箱可作为配电开关或控制保护变压器 高 压电动机或高压线路 矿用高压配电箱分为两种 即矿用 一般型和隔爆型 二 矿用变压器 矿用变压器是为适应煤矿生产对变压器结构提出特 殊要求的特种变压器 它是供电系统中的主要设备 用途 是改变交流电压 煤矿常用的变压器大多为降压变压器 分动力和照明 有油浸和干式隔爆型之分 三 低压隔爆馈电开关 这种开关适用于有瓦斯 煤尘爆炸危险的矿井 是一种 手动或电动合闸供电开关 主要用于井下低压配电线路中 设在变压器出口的一侧 作为 1140V 及 660V 或 380V 低压 电网总配 馈 电开关 因此有 馈电 开关之称 同时 因为开关内有自动保护装置 可以再线路中出现过流或漏 电故障时 能自动跳闸切断故障电源 所以又称 自动 开关 四 矿用电缆 矿用电缆主要有铠装电缆 橡套电缆和塑料电缆三种 用途是传输和分配电能 三 井下电气设备的隔爆与失爆 各类电气设备 对其采取一定的安全措施以后 能 保证其在一定的爆炸危险场所实现安全供用电 这种电气 设备通称为防爆电气设备 隔爆型电气设备是防爆电气设 备的一种类型 它的防爆标志为 ExdI 其含义 Ex 为防爆总 标志 d 为隔爆型代号 I 为煤矿用防爆电气设备 读作煤 矿用隔爆型防爆电气设备 隔爆 就是当电气设备外壳内部的爆炸气体发生爆炸时 不会引起外壳周围的爆炸性气体发生爆炸 凡是具有这种 隔爆外壳的电气设备就叫隔爆型电气设备 失爆 电气的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性就叫 失爆 防爆设备分类 防爆电气设备类 型 标 志 防爆电气设备类 型 标 志 隔爆型 d 充砂型 q 本质安全型 i 正压型 p 增安型 e 充油型 o 浇封型 m 无火花型 n 气密型 h 特殊型 s 煤矿井下常见的电气失爆现象有 1 由于隔爆接合面严重锈蚀 有较大的机械伤痕 连 接螺钉没有压紧而使隔爆间隙超过规定要求而造成失爆 2 由于外力作用 如砸 压 挤 碰等原因 使隔爆 外壳变形或损坏 隔爆外壳上的盖板 接线嘴 接线盒的 连接螺钉折断 螺纹损坏 连接螺钉不齐全 使机械强度 达不到规定而失爆 3 连接电缆没有使用合格的密封圈或没有密封圈 不 用的电缆接线孔没有使用合格的封堵挡板或没有挡板而失 爆 4 接线柱 绝缘套管烧毁 使两个空腔连通 外壳内 部爆炸是时产生高的压力使外壳损坏 发生失爆 5 加大现场管理力度 对井下防爆电气设备的管理要严格执行 煤矿安全规 程 规定 必须符合防爆性能的各项技术要求 防爆性能 遭受破坏的电气设备 必须立即停电处理或更换 严禁继 续使用已损坏的防爆电气设备 设备运行中设专职管理员 对设备的运转情况做巡回检查 对供电要求 三无 四有 两齐 三全 三坚持 三无 无鸡爪子 无羊尾巴 无明接头 这 三无 对防止短路 漏电和人身触电事故是十分有效的措施 四有 既有过电流和漏电保护 有螺丝和弹簧垫圈 有密封圈和挡板 有接地装置 这 四有 对防止短路 过负荷 漏电故障范围的扩大 防止人身触电 防止失爆 是十分有效的 两齐 即电缆悬挂整齐 设备洞室清洁整齐 这是防 止各种电缆引起电气事故 防止洞室电气设备发生故障的 有效措施 三全 即防护装置全 绝缘用具全 图纸资料全 这 三全 是防止发生人身触电等意外事故 加强电气设备 管理和技术管理 正确指挥生产 防止各种电气事故的重 要措施 万一发生电气事故 能正确 迅速地判断和进行 处理 三坚持 即坚持使用漏电继电器 坚持使用煤电钻综 合保护 坚持使用瓦斯电闭锁 其不仅可防止因漏电引起 的人身触电 而且可防止因漏电或瓦斯超限而引起的瓦斯 爆炸 对机械部分 加强运转管理要求各种保护齐全可靠 定期检修设备完好 发现异常及时与修理工联系 尽早解 决 机电管理职能部门要经常深入井下检查监督设备的使 用和维护情况 一旦检查出防爆电气设备失爆 追究有关 人员责任 对不按照设备操作规程使用设备而引起损坏的 追究使用单位和操作着的责任 四 井下电网三大保护 为了保证井下低压供电安全 必须装置漏电 接地 过流等三大保护 一 漏电保护 煤矿井下电气事故大多数是因绝缘下降造成相间短 路或接地 碰壳 等故障引起的 由于电气的故障极易造 成触电或引起瓦斯 煤尘爆炸的危险 因此 当绝缘下降到有危险的程度时能自动切断电源 找出隐患 就能避免事故 保证安全用电 为了达到这一目的 目前我国煤矿井下广泛采用检 漏继电器 作为绝缘监视和漏电保护装置 二 保护接地 把电气设备中所有正常情况下不带电的金属外壳和构架 用导线与埋在地下的接地极连接起来 称为保护接地 三 过流保护 过流是过电流的简称 是指流过电气设备或电缆的电流超 过正常允许值 过流可分为允许过流和不允许过流两种 通常所说的过流是指不允许过流 常见的过流故障有短路 过负荷和断相三种 五 触电事故 一 触电对人体的危害 触电事故是人身触及带电体或接近高压带电体时 有电流通过人身而造成的 触电事故可分为两大类 即电击和电伤 电击主要造成人体内伤 电伤主要是造成人体外伤 二 发生触电事故的原因 发生触电事故的原因很多 一般常见的有 1 作业人员违反 规程 规定 如带电作业 带电检修 搬迁电气设备 电缆等 2 电气设备或电缆受潮进水 绝缘损坏或设备外壳漏电 没有及时修复 3 没有严格执行停送电制度 如开关停电后没设传人看 管或未挂警示标志牌等造成误送电或停错电以及没验电 4 在电气设备不完好 保护功能失效或没有保护装置以 及有保护装置甩掉不用而发生触电事故 5 人员在设有架线的巷道内行走 携带较长金属工具或 金属材料等导电物体 触及电机车架线而发生触电事故 6 接近或触及刚停电但未放电的高压设备或高压电缆 三 预防触电事故的一般方法和措施 1 防止人体接触或接近带电导体 1 将电气设备的裸露带电部分安装在一定高度或加上围 栏 如井下电机车架线 按 规程 规定必须悬挂在一定 高度以上 2 对于人体经常触及的电气设备采用低电压 如照明 手持式电气设备以及电话 信号装置的供电额定电压 不 超过 127V 远距离控制线路的额定电压 不超过 36V 2 严格遵守各项安全用电制度 1 井下不得带电检修 搬迁电气设备等 2 非专职人员或非值班电气人员 不得擅自操作电气设 备 操作高压电气设备主回路时 操作人员必须戴绝缘手 套 并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上 127V 手持式电气设 备的操作手柄和工作中必须接触部分必须有良好绝缘 3 在切断电源后 应将开关操作手柄闭锁 并悬挂 有 人工作 不准送电 警示牌 只有执行这项停电操作的人 员 才有权取下此牌并送电 3 采取保护措施 1 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 2 井下电网进行保护接地 3 井下电网必须装设漏电保护装置 4 井下开关 控制设备应装设过流保护装置 提升与运输 一 矿井提升设备 矿井提升设备是煤矿最重要的大型机电设备之一 是联系 地面与井下的主要生产设备 一 矿井提升设备的分类 根据井筒的倾角 用途 提升机和拖动类型的不同 矿井 提升设备可分为如下类型 1 按用途分类 主井提升设备 是专门提升井下生产的煤炭 副井提升设备 是专门提升矸石 下放材料 升降 人员 2 按提升机类型分类 单绳缠绕式提升设备 多绳摩擦式提升设备 3 按拖动类型分为交流电动机拖动和直流电动机拖动 提升设备 4 按井筒倾角分为立井和斜井提升设备 二 矿井提升设备的组成 矿井提升设备主要由井架 天轮 提升容器 钢丝绳 提 升机等部分组成 三 提升设备的工作系统 根据提升设备的特点和使用矿井条件的不同分为立井和斜 井提升设备的工作系统 立井提升系统 立井提升系统根据使用要求的不同 可分为立 井单绳缠绕式箕斗或罐笼提升系统 立井磨擦式单 多绳 箕斗或罐笼提升系统 斜井提升系统 斜井可分为串车 箕斗和人车等提升系统 现主 要介绍串车提升系统 二 井下运输设备 一 带式输送机 带式输送机主要使用在井下水平巷道和倾斜巷道的运输 向上运输倾角 18 向下运输倾角 15 目前使用的主 要类型有以下几种 1 固定式和钢丝绳牵引带式输送机 用于井下主要运输 斜巷和水平运输大巷 2 可伸缩带式输送机 主要使用在机械化采煤工作面的 顺槽运输 二 刮板输送机 刮板输送机又称溜子 是井下运输中最常见的运输设备 主要使用在采煤工作面运输及顺槽运输 根据使用条件可 分为以下三类 1 普通刮板输送机 其特点是输送机只能直线铺设 随 工作面推进 人工拆卸移溜 2 可弯曲刮板输送机 可配合采煤机 金属或单体液压 支架使用 可作为采煤机的导轨 随工作面的推井可实现 蛇形自移 3 多机传动高效铠装可弯曲刮板输送机 主要是为综合 机械化采煤工作面配套 三 矿用小绞车 井下运输用的小绞车 主要是指卷简直径 1 6m 以下的搬运 绞车 调度绞车和回柱绞车 1 搬运绞车主要使用在大中型矿井的井下倾斜巷道运送 物料 2 调度绞车一般使用在水平巷道调度车辆 或在中间巷 拖动矿车 或用于辅助搬运 3 回柱绞车主要用在工作面的回柱放顶 可安装在回风 巷内 或回采工作面上端和中间 四 矿用机车 矿用机车主要使用在井下水平运输大巷 我国使用的矿用机车主要是直流电机车 按使用条件和设 备特点不同分为架线式电机车 防爆特殊型蓄电池机车 防爆柴油机车 防爆柴油齿轨机车 防爆柴油胶套轮机车 等类型 三 提升运输的安全设施 矿井提升运输能否做到安全运行 安全设施有着十分重要 的的作用 现介绍如下 1 井口安全门 在使用罐笼提升的立井井口及各水平的 井底车场靠近筒处 必须设置防止人员 矿车及其实他物 品坠落到井下的安全门 井口安全门必须和提升信号系统 相闭锁 2 罐笼防坠器 规程 规定 升降人员或升降人员和 物料的单绳提升罐笼 带乘人间的箕斗 必须设置可靠的 防坠器 当提升绳或连接装置一旦发生断裂 防坠器可使 罐笼安全而平稳地支承在井筒的罐道上 起到保护作用 3 防过卷保护装置 立井提升时 当容器超过正常终端 停止位置 0 5m 时 该装置能使提升系统实现安全制动 4 满仓和松绳保护装置 立井或斜井箕斗提升时 当煤 仓满或箕斗卡住造成松绳 该装置能自动发出警告信号并 进行安全保护 5 斜井平台阻车器 在斜井上部的水平车场设置 目的 是防止因推车工失误时 造成矿车自行下滑 6 防跑车装置 所有轨道斜井必须设置 一坡三挡 7 斜井人车断绳防坠装置 8 斜井带式输送机安全装置 附录 煤矿安全规程 第三百五十八条件 严禁使用固定 车厢式矿车 底卸式矿车 材料车和平板车等运送人员 第三百五十九条 严禁在机车上或任何两车厢之间搭乘 严禁扒车 跳车和坐矿车 第三百六十二条 人力推车时 必须遵守下列规定 一 1 次只准推一辆车 严禁在矿车两侧推车 在轨道坡 度小于或等于 5 时 不的小于 10M 坡度大于 5 时 不得 小于 30M 二 推车时 必须时刻注意前方 在开始推车 停车 掉道 发现前方有人或有障碍物 从坡度较大的地方向下 推车以及接近道岔 弯道 巷道口 风门 硐室出口时 推车必须及时发出警号 三 严禁放飞车 第三百七十二条 斜井提升时 严禁蹬钩 行人 做到行 车不行人 运送物料时 开车前把钩工必须检查前牵引车 数各车的连接和装载情况 牵引车数超过规定 连接不良 或装载物料超重 超高 超宽或偏载严重有危险 无保险 绳时 严禁发出信号 第二章 煤矿机电运输事故分析与概括 第一节 概 述 一 煤矿机电 运输事故概况 煤矿机电事故是指采掘设备和通风 排水 空气压缩设 备以及供电系统和用电设备所发生的事故 煤矿机电事故除直接带来人员伤亡和设备损坏外 还 可能引起矿井瓦斯 煤尘爆炸和矿井火灾事故 煤矿运输事故是指煤矿提升 运输系统发生的事故 煤矿机电事故主要原因分析 1 安全生产认识不到位 安全生产意识淡薄 2 安全管理制度不完善 措施不落实 3 技术装备落后 安全性能差 4 技术力量薄弱 人员素质差 三 煤矿机电安全管理的基本原则 贯彻党的 安全第一 预防为主 综合治理 的方针 以及 管理 装备 培训 三并重的原则 1 强化安全管理质量 提高安全管理水平 2 加强设备管理 不断提高安全装备水平 矿用机电设备必须要有产品合格证 煤矿矿用安全标 志 防爆设备还必须要有防爆合格证 3 强化安全技术培训 提高职工队伍素质 第二节 矿井提升运输的安全管理 一 矿井提升的安全管理 1 事故案例 案例 1 某矿立副井 1 个老师傅带 1 名未取得上岗证的 学徒工值班 师傅中途离去 恰在此时 井底发出提升信 号 徒弟启动了提升机 该提升机在安装调试时未把限速 继电器接人保护回路 提升机的防过卷保护虽然接人了保 护回路 但它的机械触点完全失效 处于无过卷保护状态 提升机启动后速度越来越快 徒弟在不知所措的情况下没 有采取紧急制动或切断电源的措施 提升机高速运行 将 罐笼提升到顶端并借助惯性冲向井架的横梁 撞坏水泥横 梁 拉断提升钢丝绳后坠罐 罐内 4 人全部死亡 案例 2 1998 年 10 月 16 日 某矿主井绞车副滚筒钢 丝绳牵引的乘有 14 名工人的罐笼下行约 100 m 时 副滚筒 调绳离合器突然打开 导致活滚筒失去控制 转速加快 绞车司机发现异常后 立即用操作手柄刹车制动 但刹车 失灵 罐笼带绳从距井底 200 多米的高度加速坠人井底 造成特大蹲罐事故 11 名工人当即死亡 受伤的 3 名工人经 医院抢救无效 也于当日死亡 2 提升事故的类型及主要原因分析 提升事故大致可分为以下类型 断绳事故 过卷蹲罐 事故 卡罐事故 溜罐跑车事故 井筒事故 断轴事故 建井提升事故 维修操作事故 电气事故等九大类 造成提升事故的原因 司机疏忽 违章操作 设备老化 深度指示器失效 保护装置不完善或失灵 制动失灵等 3 提升事故的防治措施 1 加强钢丝绳的管理 2 完善安全保护装置 3 加强提升系统运行的安全管理 4 斜巷提升的安全管理 1 使用串车提升时必须按规定安设阻车器 挡车栏 跑车防护装置和信号装置 挡车装置必须处于常闭状态 放车时方准打开 兼作行驶人车的倾斜井巷 在提升人员 时 倾斜井巷中的挡车装置和跑车防护装置必须处于常开 状态 并可靠地锁住 轨道的铺设质量符合规定 并采取 防滑措施 2 矿车之间的连接 矿车与钢丝绳之间的连接 必须 使用不能自行脱落的连接装置 并加装保险绳 不得采用 其他不合格的连接器或用其他物品代替连接环和插销 3 运送人员必须使用合格的人车 必须有跟车人 跟 车人必须坐在设有手动防坠器把手或制动器把手的位置上 并设置使跟车人在运行途中任何地点都能向司机发送紧急 信号的装置 4 加强司机 信号工和把钩工的安全意识和责任心教 育 运送人员前 必须加强对人车连接装置 保险链和防 坠器的检查 并先放 1 次空车 运送物料时 开车前把钩工 必须检查牵引车数 各车的连接和装载情况 牵引车数超 过规定 连接不良或装载物料超重 超高 超宽或偏载严 重有翻车危险时 严禁发出开车信号 提升时 严禁蹬钩 行人 二 矿井运输的安全管理 1 事故案例 案例 3 某矿 8 t 蓄电池机车司机驾驶机车经过材料库 时 感觉到列车阻力大 便把头探出车外嘹望 结果被道 边距机车仅 85 mm 的水泥支柱撞击而死亡 案例 4 某矿采煤工在刮板输送机机尾踩链处理飘链时 机尾突然翻起 将踩链工人挤到巷道壁上碰击而死亡 案例 5 某矿带式输送机输送带打滑 摩擦起火 造成 5 人死亡 2 运输事故的类型及主要原因分析 运输事故类型 平巷机车运输事故 带式输送机事故 以及刮板输送机事故 平巷机车运输事故主要原因 列车运行伤亡和行车行人 伤亡 列车运行伤亡事故以撞车 追尾和掉道碰人等事故为多 基本上都是司机违章操作所致 行车行人伤亡事故则多为列 车行驶中与在轨道中行走的人员相碰 与巷道狭窄障碍物 处无躲避的人相碰以及违章蹬 扒 跳车等 带式输送机事故的主要原因有 输送带着火 输送带打 滑 连接输送带 乘坐 跨越输送带 清扫输送带等 这 些事故往往会造成人身事故 特别是一些仍然未采用阻燃 输送带的老矿井 一旦发生输送带着火 将会造成重大的 人员伤亡 刮板输送机事故多为断链 飘链 机头和机尾翻翘 中 部槽上运料和行人等所致 断链事故对人身伤害可能性相 对较少 但发生的频率较高 对生产的影响较大 而其他 事故则往往会造成对人身的伤害 3 运输事故的防治措施 1 机车司机必须经过培训 严格遵守各项规程 制 度 严禁非司机开车 认真执行用车辆运送人员的规定 加 强电机车检修维护 保证其在完好状态下工作 加强巷道及 线路的维修保养 疏通巷道积水 及时清理巷道中的杂物 及翻在道边损坏的矿车 逐步实现机车调度的现代化工作 加强信号集中 闭锁装置的管理工作 采用电子模拟调度 盘进行合理调度 2 刮板输送机的铺设要平 直 采煤工作面刮板输 送机运转中要使机身正确地弯曲 必须按规定安设能停止 和启动信号的装置 液力偶合器的注油量和油的牌号都要符 合规定 要使用合格的易熔合金塞 严禁用螺塞代替或者 用铅灌封易熔合金塞的通孔 严禁用刮板输送机运送人员 运输材料时必须有相应的安全措施 防止误开机造成事故 工人在处理事故时 应挂 有人工作 禁止开机 的警示 牌 严格保证停机 3 采用滚筒驱动带式输送机运输时 必须使用阻燃 输送带 托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料的阻燃 性和抗静电性必须符合有关规定 必须装设驱动滚筒防滑保 护 堆煤保护和防跑偏装置 应装设温度保护 烟雾保护 和自动洒水装置 在主要运输巷道内安设的带式输送机还必 须装设输送带张紧力下降保护装置和防撕裂保护装置 以 及在机头和机尾装设防止人员与驱动滚筒和导向滚筒相接 触的防护栏 倾斜井巷中使用的带式输送机 上运时 必 须同时装设防逆转装置和制动装置 下运时 必须装设制动 装置 采用钢丝绳牵引带式输送机运输时 必须装设过速 保护 过电流和欠电压保护 钢丝绳和输送带脱槽保护 输送带局部过载保护以及钢丝绳张紧车到达终点和张紧重 锤落地保护 在倾斜井巷中 必须装设弹簧式或重锤式制动 闸 制动闸的性能符合要求 井巷中采用钢丝绳牵引带式输送机或钢丝绳芯带式 输送机运送人员时 应该严格按照有关规定 采取有效的 安全保护措施 其他运煤带式输送机禁止乘人 任何人都 不得从运转的输送带上跨越和输送带下穿越 必须跨越和穿 过时 须通知司机停机 带式输送机集中控制系统具有沿线急停 跑偏 堆 煤 打滑 纵撕 温度 烟雾 自动灭火洒水等多种检测 保护功能 能准确识别故障性质和位置 第三节 采掘机械的安全管理 一 采煤设备的安全管理 1 事故案例 案例 6 某矿 1 名工人更换截齿时 未切断电源 未打开离合器 另 1 名工人以为滚筒处无人便擅自开动采 煤机 结果将换截齿人员绞伤致死 案例 7 某矿在倾角为 19 的工作面使用采煤机割 煤 采用刮板输送机的旧圆环链代替牵引链 并将防滑杆 弃在一边不用 结果造成采煤机断链下滑 碰死 3 人 案例 8 某矿综采准备队在工作面安装支架时 用 回柱绞车拉棚子 这时底板上 1 根坑木把牵引绳绊住 在开 绞车时 牵引绳将坑木带起来 将 1 名工人打死 2 采煤设备事故的类型及主要原因分析 采煤工作面事故主要是采煤机事故 液压支架事故和刮 板输送机 带式输送机事故 采煤机事故中滚筒处发生事 故最多 据 1986 1988 年原统配煤矿事故统计 采煤机事 故共死亡 39 人 其中采煤机滚筒伤人死亡 16 人 占总死 亡人数的 41 图 9 3 为采煤机截割滚筒伤人事故树 除 此之外 采煤机下滑 牵引链弹跳 断链等也是事故的主 要类型 液压支架事故主要发生在支架的搬运 安装和拆 除中 3 采煤设备事故的防治措施 1 更换截齿和滚筒上下 3m 以内有人工作时 必须护 帮护顶 切断电源 打开采煤机隔离开关和离合器 并对 刮板输送机施行闭锁 采煤机停止工作或检修时 必须切 断电源 并打开磁力起动器的隔离开关 采煤机启动前 必须先巡视采煤机四周 特别是滚筒附近 确认对人员无 危险后 方可接通电源 工作面倾角在 15 以上时 必须 有可靠的防滑装置 防止采煤机下滑伤人 工作面底板不 平时 中部槽凸起会使牵引链上下弹跳 因此应把工作面 底板割平 不出凹凸 不留台阶 防止牵引链跳动或断链 伤人 在采煤机开机和改变方向前 必须发出信号 只有在 收到返向信号后 才能开机或改变牵引方向 必须安装和 使用内 外喷雾装置 抑制粉尘 冷却截齿 消灭火花 防止截割滚筒切割时产生火花引起瓦斯爆炸 2 液压支架的运送 安装和拆除必须有安全措施 明 确规定运送方式 安装质量 拆装工艺和控制顶板的措施 工作面倾角大于 15 时 必须采取防倒 防滑措施 液压 支架必须接顶 顶板破碎时必须超前支护 在处理液压支 架上方冒顶时 必须制定安全措施 严格控制采高 严禁 采高超过支架允许的最大高度 当煤层变薄时 采高不得小 于支架允许的最小高度 当采高超过 3 m 或片帮严重时 液压支架必须有护帮板 并坚持使用好 防止片帮伤人 工作面两端必须使用端头支架或增设其他形式的支护 处 理倒架 歪架 压架以及更换支架或拆修梁 支柱 座箱 等大部件时 都必须有安全措施 爆破时 必须有保护液 压支架和其他设备的安全措施 乳化液的配制 水质化验 配比等 必须符合要求 否则 不得使用 二 掘进设备的安全管理 1 事故案例 案例 9 某矿掘进工作面使用悬臂式掘进机在煤巷掘进 工作中司机图省事没有停止截割头的转动就到工作面检查 中心线 结果不小心被截割头割伤致死 案例 10 某矿工作面爆破后 未按规定洒水降尘 而 用压风吹散杂物 煤尘飞扬达到爆炸浓度 而牵引耙斗的 钢丝绳有断头且打结 4 处 毛刺很多 耙装时 打结钢丝 绳与机架绳轮摩擦产生火花 点燃煤尘引起爆炸 造成死 亡 29 人 重伤 2 人 直接经济损失 24 万余元的特大事故 2 掘进设备事故的类型及主要原因分析 掘进设备的主要事故为悬臂式掘进机的截割头伤人事 故和掘进装载机的事故 尤其以耙斗装载机伤人事故最多 而工人违章作业 操作水平低 工作环境不符合要求 则 是发生耙斗装载机人身事故的主要原因 3 掘进设备事故的防治措施 1 掘进机必须装有只准以专用工具开 闭的电气控制 回路开关 专用工具必须由专职司机保管 在掘进机非操作 侧 必须装有能紧急停止运转的按钮 掘进机必须装有前 照明灯和尾灯 开动掘进机前 必须发出警报 只有在铲板和截割臂 附近无人时 方可开动掘进机 停止工作和俭修以及交班时 必须将掘进机截割头落地 并断开掘进机上的电源开关和 磁力起动器的隔离开关 司机离开操作台时 必须断开掘进 机上的电源开关 检修掘进机时 严禁其他人员在截割臂和 转载桥下方停留或作业 掘进机作业时 应使用内 外喷雾装置 2 掘进工作面开始装载作业前 须做好安全检查 装岩 煤 机上必须有照明装置 作业时必须开启 装岩 煤 前 必须在矸石或煤堆上洒水和冲洗巷道顶帮 防止 装岩时粉尘污染环境 3 用耙斗装载机进行作业时 耙斗装载机与掘进工作 面的最大和最小允许距离必须在作业规程中明确规定 固定 钢丝绳滑轮的锚桩及其孔深与牢固程度 必须根据岩性条 件在作业规程中做出明确规定 必须装有封闭式金属挡绳栏和防耙斗出槽的护栏 在拐 弯巷道装岩 煤 时 必须使用可靠的双向辅助导向轮 清 理好机道 并有专人指挥和信号联系 装岩 煤 前 必须将机身和尾轮固定牢靠 严禁在耙 斗运行范围内进行其他工作和行人 在倾斜井巷移动耙装 机时 下方不得有人 倾斜井巷倾角大于 20 时 在司机 前方必须打护身点柱或挡板 并在耙装机前方增设固定装 置 倾斜井巷使用耙装机时 必须有防止机身下滑的措施 耙装作业开始前 甲烷断电仪的传感器必须悬挂在耙 斗作业段的上方 第四节 煤矿电气的安全管理 一 电气事故的主要类型及原因分析 1 事故案例 案例 11 某矿通风系统不合理 串联通风 二上山一 平巷冒顶阻断风路造成瓦斯积聚 达到瓦斯爆炸浓度 电 工在安装局部通风机时违章带电调试 产生火花 引燃瓦 斯继而发生爆炸 造成 16 人死亡 3 人受伤的重大事故 某矿采用 1 台电控设备为普通型的 55 kW 绞车 司机 在操纵主令控制器时产生火花 引起瓦斯爆炸 死亡 34 人 重伤 1 人 案例 12 某矿一大巷绞车司机把防爆灯当作取暖灯 经常抱在怀里 夹在腿中 有时又踩在脚下 久而久之 引线绝缘损坏 司机下班后 照明线在灯泡连接处发生短 路 加之灯线长达 580 m 截面 4mm2 短路电流小 熔断 丝不起作用 因此引燃可燃物 使火势扩大 造成 11 人中 毒死亡 案例 13 某矿 2 名卸料工在明知架线有电 矿车距架 线不足 1 m 的情况下 还违章上车弯腰卸炮泥 1 人在工作 中忘了头上的架线 猛一直腰导致触电 经抢救无效死亡 2 电气事故的主要类型 1 电气设备因过流 过电压 绝缘失效 防爆电气设 备失爆等产生的漏电 电弧 电火花造成的瓦斯 煤尘 爆 炸和火灾事故 这类事故的后果是非常严重的 据 1949 1995 年国有重点矿务局发生的一次死亡 3 人以上的 瓦斯 煤尘 爆炸和火灾事故统计 瓦斯 煤尘 爆炸引爆火 源为电气火花的 150 次 占总次数的 41 55 死亡 3692 人 占总死亡人数的 53 24 由电气设备引起的火灾 27 起 占 总次数的 46 55 2 工人在高 低压电网或直流架空线触电伤亡事故 3 电气事故的原因分析 1 供电系统不具备安全生产的基本条件 包括未按照 规定选择煤矿井下电气设备 电气参数不符合要求 如在 采区的进风巷选用矿用一般型电气设备 电气设备长期处 于超额定负荷运转等 应该具备的过流保护 短路保护 单 相接地保护以及检漏保护装置不具备或者失效 井下电缆的 选用 悬挂 连接不符合要求 电缆的截面太小 出现明 接头等 2 电气设备运行及管理不当 造成短路 漏电 断相 触电等 造成短路和漏电具体有以下一些原因 短路 由于电网线路受到挤 压 拉 折 砸等机械 性损伤 接头质量不好 潮湿空气侵入和积水的浸泡 绝 缘老化龟裂等 使绝缘破坏造成相间短路 电气设备检验不 严 质量低劣 维护不当 造成设备内部发生短路 操作和 使用不当造成短路 过电压把电气设备的绝缘击穿造成短路 等 短路的直接后果就是产生很大的短路电流 烧毁电气 设备 甚至引起瓦斯 煤尘爆炸和火灾事故 漏电 电气设备本身绝缘受潮或进水 造成相与地之 间的绝缘电阻下降到危险值或直接接地而漏电 电缆受到机 械性破损构成漏电通路 电缆与设备连接处因各种原因致使 相线与金属外壳接触 或接头发热过度 使绝缘损坏而接 地漏电 电气设备内部接头脱落或有金属异物落人 造成一 相火线与金属外壳相接而产生漏电 维修电气设备时 由于 停电操作失误或施工不慎 造成人身触及一相而漏电 3 违反操作规程 违章作业 违反劳动纪律等 如带 电作业 检修线路或电气设备时错停电或错送电 违章爬 乘矿车直接或间接与架空线接触等 二 电气设备事故的预防 1 保证供电系统符合规定 1 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向井下供电 2 矿井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 电源线路上严禁装设负荷定量器 3 井下各级配电电压和各级电气设备的额定电压等级 应符合要求 4 矿井高压电网 必须采取措施限制单相接地电容电 流值不超过 20 A 5 矿井上 下必须装设防雷电装置 2 正确选择电气设备 1 井下电气设备的选用必须按照表的规定 根据使用 场所来选定电气设备的类型 然后按工作参数选择电气设 备的额定值 并按出现短路故障条件进行校验 2 防爆电气设备入井前 应检查其 产品合格证 煤矿矿用产品安全标志 及安全性能 检查合格并签发合 格证书后 方准人井 3 井下电缆的选型和截面选择要符合以下规定 必须选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志 的阻燃电缆 严禁采用铝包电缆 电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体 主线芯的 截面应满足供电线路负荷的要求 低压电缆不应采用铝芯 采区低压电缆严禁采用铝芯 在进风斜井 井底车场及其附近 中央变电所至采区变电 所之间 可以采用铝芯电缆 其他地点必须采用铜芯电缆 电缆实际敷设地点的水平差应与规定的电缆允许敷设 水平差相适应 固定敷设的低压电缆 应采用 MVV 铠装或非铠装电缆 或对应电压等级的移动橡套软电缆 非固定敷设的高低压电 缆 必须采用符合 MT818 标准的橡套软电缆 移动式和手 持式电气设备应使用专用橡套电缆 对固定敷设的高压电缆 在立井井筒或倾角 45 及其 以上的井巷内 应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯 护套电力电缆 交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套 电力电缆 在水平巷道或倾角 45 以下的井巷内 应采用聚 氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆 交 联聚乙烯钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆 照明 通信 信号和控制用的电缆 应采用铠装通信 电缆 橡套电缆或 MVV 型塑力缆 3 完善供电系统的电气保护 主要有 电流保护 漏电保护 接地保护 电压保护 单相断线保护 风电和瓦电闭锁以及综 合保护 具体应用如下 1 井下高压电动机 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功能 井下由采 区变电所 移动变电站或配电点引出的馈电线上 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 单相断 线 漏电闭锁保护装置及远程控制装置 2 井下低压馈电线上 应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 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 3 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 4 煤电钻必须使用综合保护装置 40 kw 及以上电动机 应使用真空电磁起动器控制 并使用电动机综合保护器 5 局部通风机和掘进工作面中的电气设备 必须装有 风电闭锁装置 煤巷掘进工作面必须装设风电闭锁装置和甲 烷风电闭锁装置 6 矿灯必须装有可靠的短路保护装置 高瓦斯矿井必 须装有短路保护器 7 井下照明和信号装置 应采用具有短路 过载和漏 电保护的照明信号综合保护装置配电 4 正确使用和维护电气设备 1 严格执行井下不准带电检修 带电搬迁 带电安装 电气设备的规定 严格执行工作票制度和工作监护制度 防 止误送电或随便停送电的情况发生 2 防爆电气设备的接线要牢固可靠 接线工艺要符合 要求 达不到防爆性能要求甚至出现失爆的必须停止供电 切断电源进行处理 达到防爆性能要求后方准送电运行 3 容易碰到的 裸露的带电体及机械外露的转动和传 动部分必须加装护罩或遮栏等防护设施 电机车架空线的悬 挂高度符合安全要求 4 操作高压电气设备主回路时 操作人员必须戴绝缘 手套 并穿绝缘靴或站在绝缘台上 非专职人员或非值班 电气人员不得擅自操作电气设备 5 对低压检漏装置的运行情况必须每天检查 1 次 煤 电钻综合保护装置在每班使用前都必须进行 1 次跳闸试验 6 电缆的悬挂 连接必须符合规定 7 井下电气设备和电缆必须按规定定期进行检查 维 护 调整和试验 并应有相关记录 第五节 煤矿综合监控系统 一 煤矿综合监控系统概述 安全监测监控系统可监测监控瓦斯 风速 负压 一 氧化碳 烟雾 温度 风门开关等环境参数 煤仓煤位 水仓水位 压风机风压 箕斗计数 各种机电设备开停等 生产参数 电压 电流 功率 电度等电量参数 同时可以 监测输送带跑偏 输送带速度 轴承温度 机头堆煤等各 种机电设备的运行情况 生产设备自动控制系统则可以管理带式输送机控制保 护装置和集中控制系统 轨道运输监控系统 电力监测系 统 选煤厂控制系统 水泵监控系统 火灾监测系统及人 员监测系统等 实现局部生产及管理环节的自动化 二 矿井安全监测监控系统 1 矿井安全监测监控系统的组成 矿井安全监测监控系统用以环境监测和生产设备工况 的监控 系统主要由监测传感器和执行机构 分站 信息传输 系统 主站四大部分组成 1 监测传感器及执行机构 传感器负责采集各种环境参数 将被测物理量信号转 换为电信号 有些传感器还有显示和声光报警功能 执行机构的功能是接收来自传输系统的信息 并根据 它执行开 停 断电等指令 从而完成各种控制功能 传感器的供电方式有 2 种 一种是 1 个传感器 1 个电 源箱方式 另一种是集中供电的方式 即若干个传感器共用 1 个电源箱 而这种电源箱大多是与系统分站在一起 井下 使用的传感器的供电电源必须是本质安全型的 2 分站 分站的作用是接收来自传感器的模拟信号 并按预先 约定的复用方式 时分制或频分制等 远距离传送给主站 同 时 接受来自主站多路复用信号 时分制或频分制等 分 站还具有线性校正 超限判别 逻辑运算等简单的数据处 理能力 对传感器输人的信号和主站传输来的信号进行处 理 控制断电器工作 传感器及执行机构距分站的最大传 输距离一般不大于 2 km 3 主站 主站主要完成地面非本质安全型电气设备与井下本质 安全型防爆电气设备的隔离 主站还具有控制分站的发送 与接收 多路复用信号的调剂与解调 系统自检等功能 主站一般由主机 含显示器 打印机 电视墙 或投影 仪 模拟盘 多屏幕 大屏幕 UPS 电源等组成 4 信息传输系统 连接井下分站和地面中心站系统的即是信息传输系统 2 矿井安全监控系统的装备要求 三 六大系统 监测监控 人员定位 紧急避险 压风自救 供水施 救和通信联络等井下安全避险 复习思考题 1 提升装置必须装设哪些保险装置 答 煤矿提升装置必须装设下列保护 一 防止过卷装置 当提升容器超过正常终端停止位 置 或出车平台 0 5m 时 必须能自动断电 并能使保险 闸发生制动作用 二 防止过速装置 当提升速度超过最大速度 15 时 必须能自动断电 并能使保险闸发生作用 三 过负荷和欠电压保护装置 四 限速装置 提升速度超过 3m s 的提升绞车必须装设 限速装置 以保证提升容器 或平衡锤 到达终端位置时 的速度不超过 2m s 如果限速装置为凸轮板 其在 1 个提 升行程内的旋转角度应不小于 270 五 深度指示器失效保护装置 当指示器失效时 能自 动断电并使保险闸发生作用 六 闸间隙保护装置 当闸间隙超过规定值时 能自动 报警或自动断电 七 松绳保护装置 缠绕式提升绞车必须设置松绳保护 装置并接入安全回路和报警回路 在钢丝绳松弛时能自动 断电并报警 箕斗提升时 松绳保护装置动作后 严禁受 煤仓放煤 八 满仓保护装置 箕斗提升的井口煤仓仓满时能报警 和自动断电 九 减速功能保护装置 当提升容器 或平衡锤 到达 设计减速位置时 能示警并开始减速 防止过卷装置 防止过速装置 限速装置和减速功能保护 装置应设置为相互独立的双线型式 立井 斜井缠绕式提升绞车应加设定车装置 2 带式输送机应装设哪些安全保护装置 一 必须使用阻燃输送带 带式输送机托辊的非金属材料 零部件和包胶滚筒的胶料 其阻燃性和抗静电性必须符合 有关规定 二 巷道内应有充分照明 三 必须装设驱动滚筒防滑保护 堆煤保护和防跑偏装 置 四 应装设温度保护 烟雾保护和自动洒水装置 五 在主要运输巷道内安设的带式输送机还必须装设 1 输送带张紧力下降保护装置和防撕裂保护装置 2 在机头和机尾防止人员与驱动滚筒和导向滚筒相接触的 防护栏 六 倾斜井巷中使用的带式输送机 上运时 必须同时 装设防逆转装置和制动装置 下运时 必须装设制动装置 七 液力偶合器严禁使用可燃性传动介质 调速型液力 偶合器不受此限 八 带式输送机巷道中行人跨越带式输送机处应设过桥 九 带式输送机应加设软启动装置 下运带式输送机应 加设软制动装置 3 倾斜井巷内使用串车提升时必须遵守哪些规定 一 在倾斜井巷内安设能够将运行中断绳 脱钩的车辆 阻止住的跑车防护装置 二 在各车场安设能够防止带绳车辆误入非运行车场或 区段的阻车器 三 在上部平车场入口安设能够控制车辆进入摘挂钩地 点的阻车