煤矿机电安全管理

煤矿机电安全管理国家煤炭监控安全中心魏引尚，内容要旨，矿山机电安全管理的重要性机电管理问题矿山机电分类矿山机电安全井下机电安全井下机电保护矿山机电安全管理方法(标准)，矿山机电安全管理的重要性严重影响矿山的安全生产(1)电火花、 爆裂是导致瓦斯事故的重要因素之一：电气设备 -电气爆裂和火花电源类型：带电作业、电缆火花、火炬、信号照明通信系统、防爆设备爆裂、爆竹母线短路、非防爆电气设备、电动机车火花、开关起火、摩擦、静电。 (典型案例：辽宁阜新孙家湾煤矿2005”2.14”特大瓦斯爆炸事故)，(2)机电运输事故在安全事故中所占比例较大。 据资料统计，在煤矿事故中，机电运输事故所占的比例达到了47%左右。 (神华集团大柳塔煤矿机电事故案例) (3)随着煤矿现代化建设，矿山机械化程度不断提高，从而增加了事故。 机电管理存在问题(企业水平)，机电管理功能部门的作用没有发挥现场主要的机电管理机电生产，主要着力于现场生产，减弱了机电管理的作用。 机电对标准化工作的认识不足没能像煤矿生产矿井机电专业质量标准化标准那样进行设备管理。 无法管理的设备存在危险，技术力量弱的机电队伍整体素质低(特区小煤矿)的机电训练过程，没有达到训练目的资金不足，机电技术管理存在问题(业务水平)，矿山主要机电设备、 煤气抽运设备计划性强检测设备检测和测试未制定年度大修计划设备，矿井机电设备行业不知道安全标准的技术资料没有归档管理，常见的机电系统是安全问题供电系统不完整的单电源、 单电路供电中性点接地的变压器未使用漏电继电器井下电缆铺设在井下供电线路上，未规范地埋设不合理的井下电气设备的壳体保护接地装置，接地线截面过小的悬吊装置未满足规程的要求的绞车未以规定的定期性能检查绳索和连接装置， 或绳有锈蚀现象未检测绳的作业不规范(缠绕、运输人、货物)绞车保护不完善，有故障现象(过卷、过速等)，按要求修正、 未配备副司机的运输系统问题和危险井下轨道铺设质量差的井下掘进倾斜井上未设置“一坂三段”装置的井下机电机车未按要求配备安全装备， 司机操作不规范的带式输送机未进行阻燃试验的井下刮板输送机停止和未设置起动信号装置的信号系统的缺陷井下、井口提升系统的信号不完整(例如发光信号不足)井口井底安全门，上升信号不合理实现电封闭井口信号室，矿山机电分类、 一、煤矿企业供电基本要求：供电可靠、安全、良好的供电质量、端电压、频率、三相电压平衡、波形等，包括矿山供电、充足供电能力的供电经济、二、电力用户分类1、第一类负载(一级、类) 2、第二类负载(二级、类) 3、第三类负载(三级、类)、三、 矿山供电电压等级，煤矿安全规程第四百四十八条井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级应当满足以下要求： (2)低压下1140V以下。 (三)照明、信号、电话和手持式电气设备的额定供电电压不超过127V。 (4)远程控制线的额定电压为36V以下。 采区电气设备以3300V供电，应制定特殊的安全措施。 四、煤矿供电系统(一)矿山供电系统，一、深井供电系统、地面变电站、井下中央变电站、采区变电站、工作面配电点，采区距地表100200m，二、浅井供电系统，煤矿安全规程第四四百四十一条矿山需要两次电源线。 如果任何一个电路故障导致供电中断，另一个电路可能承担矿山的全负荷。年在60000t以下的矿山采用单回路供电时，需要备用电源的备用电源的容量必须满足换气、排水、提高等要求。 矿井两路电源线不得承受任何负荷。 正常情况下，矿井电源应采用列运行方式，一条电路运行时另一条电路应带电备用，保证供电的连续性。 10kV以下矿山架空电源线路不得共同架设。 严禁在矿井电源线上设置负荷定量器。 煤矿安全规程第四四百四十二条井下各级中央变电站、主排水泵房和下山采水泵房供电线路应少于两路。 如果任何一个电路停止供电，则该多馀电路承担全部负载。 主要通风机、提升人员立井绞车、燃气泵等主要设备室，在两个电路分别受应该有直接从变电站供电的供电线路的条件限制的情况下，其中一个电路可以从上述同类设备室的配电装置中引出。 本条上述供电线路必须来自各自的变压器和母线段，线路上不得有任何负载。 本条上述设备的控制电路和辅助设备需要与主要设备同等可靠的备用电源。煤矿安全规程第四百五十条矿山应具备井上、下电系统图，准备井下电气设备布局图和电力、电话、信号、电机车等线路平面辐射图，并根据情况的变化定期填写。 在该图中，必须标明(1)电动机、变压器、配电设备、信号装置、通信装置等的设置场所。 (二)各设备型号、容量、电压、电流种类及其他技术性能。 (3)馈线短路、过载保护的整定值、保险丝熔液的额定电流值、被保护的干线和支线的最远点二相短路电流值。 (4)配线电缆的用途、型号、电压、截面和长度。 (5)保护接地装置的设置场所。 (二)采区供电系统、采区变电站高低压接线方式、图2-2单电源接线方式(-)、图2-3单电源接线方式(二)、图2-4双电源接线方式(一)、图2-5双电源接线方式(二)、图2的典型的低压供电系统图、图2的移动台供电的接线方式； 综合机械化开采工作面供电掘进工作面供电的特殊要求有：“三专”:专用变压器、专用开关、专用线路“二闭合”:风电闭合和气电闭合， (a )面的两台局部风扇(b )两面各一个局部风扇图2-8“三专”的电力供给系统图，一是触电的危险性和预防(一)，触电的危险性1 )触电2 )电损伤，井下用电安全(二)，引起触电危险的主要原因1 )流过人体的电流的大小2 )触电时间的长度3 )触电电压的高低4 )人体极限安全电流： 30mA.s井下人体电阻： 1000，(三)，防止触电的一般方法1，供电系统结构和保护合理禁止井下配电变压器和向井下供电的变压器或发电机、中性点直接接地。 井下电气设备需要保护接地。 在井下变电站的高压供电线及井下低压供电线上设置漏电保护装置。 供电系统需要完整的过电流保护装置。 2 .防止人身接触和接近带电导体将电气设备的露出带电部分设置或遮蔽在一定高度。 电动机车架导线高度按轨道平面计算，井下应不超过2米，井底车场应不超过2.2米。 井下各种电气设备的导电部分必须密封在牢固的壳体中，在操纵手柄和盖子之间设置机械封闭装置，保证电气设备接通电源后不能打开盖子，盖子打开后不能接通电源。 井下电缆铺设应符合规程的规定，电缆损坏时应立即更换或低温、热修补。 电缆连接通过耐压接线盒，坚决消灭“鸡爪”“羊尾”“明接头”。各变电站入口或入口处挂有“非职工，禁止入内”警告牌的无人值班变电站应关闭并上锁，井下有高压电设备的，入口和室内应在明显场所挂“高压危险”警告板。 3、采用使用电压较好接触人的电气设备下降、下降的工作电压。 例如井下照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号设备的额定供电电压不得超过127V，控制电路电压不得超过36V。 4 .严格遵守各项安全用电气作业制度井下不得对电气设备进行带电检查、转移。 检查或转移前，切断电源，用符合电源电压的检查笔检查必须检查的无电，对地放电后，允许检查或转移。 放电前必须检查周围环境的气体，如果该巷道风流中的气体浓度不超过1%，就不能使导体在对地完全放电。 切断电源后，请锁定开关操作手柄，挂上“人工作，不能输电”的警告牌。 只有执行这个停电操作的员工才有权取下这张卡发电。 也就是说，在进行输电停止操作的情况下，必须严格执行谁停电谁输电这样的输电停止制度，不能中途换人。 严禁合同时停电。 操作非专职或值班人员不得擅自操作电气设备的高压电气设备主回路时，作业人员应佩戴绝缘手套，佩戴电工绝缘靴或操作必须站立在绝缘台上的千伏级电气设备主回路时，作业人员应佩戴绝缘手套或电工绝缘手套127V手持电器的操作手柄与工作人员必须接触的部分，需要良好的绝缘。 电工必须经过培训，带证书启航。 严禁电气操作者以外的人操作或摆弄电气设备。 严禁醉酒启航，疲劳启航。 1、中性点直接接地系统存在的问题，2、中性点直接接地系统，2、中性点非接地系统，煤矿安全规程第四百四十三条严禁井下配电变压器中性点直接接地。 严禁从地面中性点直接接地的变压器和发电机直接向井下供电。 3、中性点非接地系统存在问题，地面低压供电系统为什么采用中性点直接接地系统？短路故障的危害和过载故障的危害和断路相故障的危害及其预防、三、电气火灾及其预防、一、电气保护装置任务二、井下电气保护的类型1 )过电流保护。 包括短路保护、过电流(过载)保护。 2 )漏电保护。 包括选择性和非选择性漏电保护、漏电闭锁。 3 )接地保护。 包括局部接地保护、接地系统保护。 4 )电压保护。 包括欠电压保护、过电压保护。 5 )单相断线(缺相)保护。 6 )风电闭锁、气电闭锁。 7 )综合保护。 电动机的综合保险和煤钻(照明)的综合保险等。 “三大保护”、井下电气保护、三、对电气保护装置的要求1、选择性2、快速性3、灵敏度4、动作可靠性、保护范围末端最小二相短路电流、短路保护装置一次动作电流值、主保护Kr1.5； 对于备用保护Kr1.2，保险丝保护Kr1.5、4、矿井低压电网电流保护、一、井下低压电网短路电流计算(一)式或：(二)图法、五、低压电网电压保护、一、欠电压保护煤矿井下高压防爆开关均具有欠电压保护功能。 电磁起动器的控制电路兼具欠电压装置的功能，2、过电压保护1 )内部过电压保护主要由变阻器(高压耐压防爆配电箱)、断路吸收装置(供电开关、电磁起动器)保护。 2 )外部过电压保护主要采取避雷针、避雷器、接地等措施进行保护。 煤矿安全规程第四百五十九条井上、下应当设置防雷装置，遵守以下规定：(一)通过地面架空线路引入井下供电线路和电机框架线，在入井设置防雷装置。(二)从地面直接进入井的轨道和露天架空导入的管道，在井口附近必须使金属体进行2处以上的良好的集中接地。 (3)通信线路须在入井处设置保险丝和防雷装置。 1、危害漏电故障类型的原因和集中性漏电：供电系统的某处或某处绝缘被破坏，其绝缘电阻值低于规定值，但供电系统其馀部分的对地绝缘仍然正常。 分散漏电：供电系统网络或某线路的对地绝缘电阻值均匀降低到规定值以下。 井下供电中遇到的漏电故障多为集中漏电故障。 六、井下低压电网漏电保护，常见漏电故障原因：电缆和设备长期过载运行，可促进绝缘老化。 电缆芯线连接器松动，撞到金属设备的外壳上。 运行中的电缆和电气设备受潮或浸水，降低供电系统的绝缘性能。 在电气设备内部随意增设电气部件，使部件间的电气间隙小于规定值，放电接地。 导电芯线与接地线错开。 电缆和电器受到机械冲击和炮击。 人身直接接触一相导电芯线。 2、漏电故障的危害：漏电电流的火花能量达到气体、煤尘的最小点火能量时，可能引起气体、煤尘燃烧或爆炸的漏电电流超过50mA，可能引起雷管早期起爆；漏电故障不能及时发现和排除时， 如果有可能扩大到相间短路事故的人接触到一相带电导体或漏电设备的外壳，人的电流超过30mA的极限电流流过，可能会死伤。 电网对地电容电流随电网的增大而增大。 3、漏电保护原理(1)利用附加直流电源的保护原理，应用4 .漏电保护装置的组合，漏电继电器可以保护所有漏电故障，但没有选择性，一旦工作，整个低压电网就会停电，零相功率方向式漏电保护选择性好，停电范围小，但不能保护对称性漏电故障。 旁路接地式漏电保护方式安全性高，但保护范围单一，只能保护单相漏电和人体触电。 漏电闭合仅在开关断开时检测负载侧，开关接通后无法发挥作用。 各种漏电保护装置的优点和存在的极限： 5、JY82型漏电检测继电器、作用可连续检测电网的对地绝缘电阻。 电网的绝缘水平下降到规定值，或者接触到一相带电导体时，可以跳闸自动开关，切断电源。 人接触一相带电导体或发生一相线路接地事故时，可补偿流经人体的电容电流和接地漏电电流的电容电流。 煤矿安全规程第四百五十七条矿山高压电网应采取措施限制单相地电容电流不超过二十a。 在地面变电站和井下中央变电站的高压供电线上，必须设置选择性的单相接地保护装置，在向移动变电站供电的高压供电线上，必须设置选择性跳闸的单相接地保护装置。 在井下低压供电线上，为了确保自动切断漏电的供电线，必须设置检测漏电的保护装置和选择性的漏电保护装置。 每天要跳闸试验一次低压检漏装置的运行情况。 七、井下电网保护接地、保护接地的作用： 1、漏电电流大部分通过接地极接地，降低了人体触电的危险2 .避免了设备外壳与大地接触不良引起的火花。 1、为了保护接地及其作用，局部接地极必须将面积在0.6平方米以上、厚度在3毫米以上的钢板放置在沟的深处。 每年至少检查一次，其他场所设置的局部接地极由直径35mm以上、长度1.5m以上的钢管制成，在管上至少开设20个直径5mm以上的贯通孔，垂直埋入底板。 主接地极必须用面积在0.75平方米以上、厚度在5毫米以上的钢板制作。每年至少检查一次，2 .井下保护接地系统，煤矿安全规程第四百八十八条电压为36V以上，绝缘破坏可能具有危险电压的电气设备金属壳、框架、护套电缆钢带(或钢丝)、铅皮或屏蔽壳等需要保护接地。 煤矿安全规程第四百八十八条接地网上保护接地点的接地电阻值不得超过2。 移动式和手持式电气设备到局部接地极之间的保护接地用电缆芯线和接地连接线的电阻值不得超过1。 煤矿安全规程第四百八十八条所有电气设备的保护接地装置(包括电缆护套、铅皮、接地芯线)和局部接地装置必须与主接地极和一