煤矿井下安全供电教案

煤矿井下安全供电教案一、教学目标1.让学员全面了解煤矿井下供电系统的组成、结构及工作原理。2.熟悉煤矿井下电气设备的种类、性能和安全要求。3.掌握煤矿井下安全供电的相关规章制度和操作规程。4.培养学员识别常见电气故障并具备初步故障排除能力，增强安全意识，确保井下供电安全。

二、教学重难点

（一）教学重点1.煤矿井下供电系统的构成与原理，包括电源、变电所、高低压线路、电气设备等环节。2.井下电气设备的选型、安装、运行维护要求，如防爆设备的特点与应用。3.安全供电规章制度，如停送电制度、保护装置的设置与运行。

（二）教学难点1.理解井下供电系统中复杂的电气保护原理及动作逻辑，如漏电保护、过流保护、接地保护等。2.掌握如何根据井下实际情况进行合理的供电设计与故障排查，培养学员的实践应用能力。

三、教学方法1.课堂讲授：系统讲解煤矿井下安全供电的理论知识。2.案例分析：通过实际案例分析，加深学员对知识点的理解。3.现场演示：在模拟场景或实际井下现场进行设备操作演示。4.小组讨论：组织学员分组讨论问题，促进交流与合作学习。

四、教学内容

（一）煤矿井下供电系统概述1.煤矿生产对供电的要求可靠性：保证煤矿生产不间断供电，避免因停电造成重大事故。安全性：防止触电、漏电、短路、过负荷等电气事故，保障人员和设备安全。技术合理性：满足煤矿生产的特殊环境和设备要求，采用合适的供电方式和设备。2.井下供电系统的组成电源：一般由地面变电所提供，采用双回路电源进线，确保供电的可靠性。井下中央变电所：接收地面送来的高压电，经过变压后向井下各采区变电所及主要用电设备供电。采区变电所：将中央变电所送来的高压电进一步降压，向本采区的采掘工作面等用电设备供电。高低压供电线路：包括电缆、母线等，负责传输电能。电气设备：如采煤机、掘进机、刮板输送机、水泵等，是消耗电能的终端设备。

（二）井下电气设备1.防爆电气设备防爆原理：讲解隔爆型、增安型、本安型等常见防爆类型的原理，通过举例说明如何防止电气火花、电弧等引发瓦斯、煤尘爆炸。防爆标志及含义：详细介绍如"ExdI"等防爆标志中各个字母和数字的意义，让学员能够识别不同类型的防爆设备。防爆设备的选型与使用：根据井下不同区域的瓦斯、煤尘等危险程度，讲解如何正确选择合适的防爆设备，并强调设备的安装、维护和使用注意事项。2.其他电气设备高压开关：介绍高压隔离开关、高压负荷开关、高压真空断路器的结构、功能和操作方法，说明其在井下供电系统中的作用。低压开关：讲解低压馈电开关、磁力启动器等的工作原理和保护功能，如过载、短路、漏电保护等。电动机：分析井下常用的异步电动机的工作特性，以及如何根据负载情况合理选择电动机的功率和型号。照明与信号装置：介绍井下照明灯具的类型、安装要求，以及信号装置的作用和使用方法，保障井下人员的视觉和通信需求。

（三）煤矿井下安全供电的规章制度1.停送电制度工作票制度：讲解如何填写停送电工作票，明确工作票的签发、许可、执行和终结流程，确保停送电操作的准确性和安全性。停送电操作流程：详细演示停电时先停负荷侧、后停电源侧，送电时先送电源侧、后送负荷侧的操作顺序，强调操作过程中的安全注意事项，如验电、放电、挂接地线等。2.保护装置管理制度保护装置的种类与作用：介绍井下常用的漏电保护、过流保护、接地保护等保护装置的功能和工作原理，说明其对保障井下供电安全的重要性。保护装置的整定与调试：讲解如何根据井下电气设备的参数和实际运行情况，正确整定保护装置的动作值，并定期进行调试和校验，确保保护装置灵敏可靠。保护装置的运行与维护：强调保护装置在运行过程中的日常检查、维护要求，及时发现和处理保护装置出现的故障和异常情况。

（四）井下供电系统的故障分析与处理1.常见故障类型漏电故障：分析漏电产生的原因，如电缆绝缘损坏、电气设备受潮等，讲解漏电故障可能带来的危害，如引发瓦斯爆炸、人员触电等。过流故障：包括过载、短路和断相故障，介绍过流故障的现象、原因及对设备和供电系统的影响。接地故障：讲解接地故障的分类，如中性点直接接地、中性点不接地系统中的接地故障，分析接地故障的检测方法和处理措施。2.故障排查方法直观检查法：通过观察电气设备的外观、连接部位、指示灯等，初步判断是否存在明显的故障迹象。仪表测量法：使用万用表、兆欧表等仪表测量电气设备的电压、电流、电阻、绝缘电阻等参数，根据测量结果分析故障原因。试验法：对保护装置进行动作试验，检查其是否正常工作；对电气设备进行空载、满载试验，观察其运行状态，查找故障点。3.故障处理措施针对不同类型的故障，讲解相应的处理方法和步骤。例如，对于漏电故障，如何查找漏电点并进行修复；对于过流故障，如何更换损坏的设备或调整保护装置；对于接地故障，如何正确处理接地线路等。同时，强调在故障处理过程中要严格遵守安全操作规程，确保人身安全。

五、教学过程

（一）课程导入（10分钟）通过播放一段煤矿井下因供电故障引发事故的视频，引起学员对煤矿井下安全供电重要性的重视，从而导入本次课程的主题煤矿井下安全供电。

（二）知识讲解（120分钟）1.按照教学内容的顺序，系统讲解煤矿井下供电系统概述、井下电气设备、安全供电规章制度以及故障分析与处理等方面的知识。在讲解过程中，结合图片、图表、动画等多种教学资源，帮助学员更好地理解抽象的概念和原理。2.每讲解一个知识点后，通过提问的方式与学员互动，了解他们的学习情况，及时解答学员的疑问。

（三）案例分析（60分钟）1.选取几个典型的煤矿井下供电事故案例，详细分析事故发生的原因、过程和后果。2.将学员分成小组，讨论案例中暴露出的问题以及应采取的预防措施。每个小组推选一名代表进行发言，分享小组讨论的结果。3.教师对各小组的发言进行点评和总结，进一步强调安全供电的重要性和相关知识的应用要点。

（四）现场演示（90分钟）1.带领学员到模拟井下供电场景或实际井下现场，进行电气设备的操作演示。2.演示高压开关、低压开关的合闸、分闸操作，以及电动机的启动、停止操作等，让学员直观地了解设备的操作方法和流程。3.在演示过程中，讲解操作过程中的安全注意事项，如操作前的检查、操作时的站位、操作后的确认等，确保学员掌握正确的操作技能。

（五）小组讨论（60分钟）1.给出一些与煤矿井下安全供电相关的实际问题，如如何优化井下供电系统布局、如何提高电气设备的可靠性等，让学员分组进行讨论。2.每个小组围绕问题展开讨论，分析问题、提出解决方案，并记录讨论结果。3.小组讨论结束后，各小组依次汇报讨论成果，其他小组可以进行提问和补充。教师对各小组的讨论成果进行评价和总结，引导学员进一步思考和完善解决方案。

（六）课程总结（20分钟）1.回顾本次课程所学的主要内容，包括煤矿井下供电系统的组成、电气设备的特点、安全供电规章制度以及故障分析与处理方法等。2.强调煤矿井下安全供电的重要性，鼓励学员在今后的工作中严格遵守相关规定，确保井下供电安全。3.解答学员在课程学习过程中遗留的问题，收集学员对本次课程的意见和建议，以便今后改进教学。

六、教学评估1.课堂提问：通过课堂提问了解学员对知识点的掌握情况，及时调整教学节奏和方法。2.小组讨论表现：观察学员在小组讨论中的参与度、协作能力和问题解决能力，对小组讨论成果进行评价。3.作业评估：布置一些与课程内容相关的作业，如分析给定的供电系统故障案例、设计简单的井下供电方案等，通过作业评估学员对知识的理解和应用能力。4.实践操作考核：在模拟或实际井下现场对学员进行电气设备操作考核，检验学员的实际操作技能和安全意识。

七、教学资源1.教材：选用权威的煤矿安全供电相关教材。2.多媒体课件：制作包含文字、图片、图表、动画、视频等多种元素的多媒体课件，辅助教学。3.模拟井下供电设备：搭建模拟井下供电场景，配备高压开关、低压开关、电动机等设备，供学员进行实践操作。4.实际井下现场：联系有条件的煤矿企业，安排学员到井下现场参观学习，增强感性认识。

八、注意事项1.强调安全意识，在教学过程中始终将安全放在首位，无论是理论讲解还是实践操作，都要向学员传授正确的安全知识和操作方法。2.实践操作环节要