矿山机电安全知识

矿山机电安全知识*1矿山机电安全管理3/25/20202矿山电气安全管理矿山运输安全管矿山电气事故的原因及预防措施矿山机械安全管理金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”第一节：矿山电气安全管理3/25/20203一、矿山供配电及矿山供电要求二、电气安全保护一、矿山供配电及矿山供电要求3/25/20204¡矿山供配电¡矿山配电系统分类：¡浅井供电系统¡深井供电系统¡负荷分类：¡根据矿井用电设备在安全中的重要性及供电中断造成的危害程度，将矿山电力负荷可分为三类。二类负荷三类负荷一类负荷突然停电可能造成人身重伤大设重设重亡备大备大损经损经坏济坏济损坏大量减大产量废品没有直接影响定义突然停电可能造成突然停电可能造成3/25/20205井下各级配电标称电压¡——高压网络的配电电压，应不超过10kV¡——低压网络的配电电压，应不超过1140V¡——照明电压，运输巷道、井底车场应不超过220V；采掘工作面、出矿巷道、天井和天井至回采工作面之间，应不超过36V；行灯电压应不超过36V¡——手持式电气设备电压，应不超127V¡——电机车牵引网络电压，采用交流电源时应不超过380V；采用直流电源时，应不超过

550V¡。¡3/25/20206矿山供电的基本要求1、供电可靠2、供电安全3、供电质量4、供电经济3/25/20207（一）供电可靠有淹没危险的矿井由地面到井下中央变电所或主排水泵房的电源电缆，至少应敷设两条独立线路，并应引自地面主变电所的不同母线段。其中任何一条线路停止供电时，其余线路的供电能力应能担负全部负荷有火灾、爆炸或停含对人有生命危害的气体的主扇风机；无平硐和其它安全出口的竖井提人绞车都应采用双回路供电3/25/20208¡（二）、供电安全¡井下应采用矿用变压器，其中性点不应直接接地。地面中性点直接接地的变压器或发电机，不应向井下供电。3/25/20209井下变压器中性点直接接地的危险性（1）、人体单相触电时容易致人死亡；远大于人体安全电流：30毫安3/25/202010中性点不接地供电系统：(忽略对地电容)¡(1)人身触电：¡当对地绝缘电阻达到规定值¡

1140V时，不低于63KΏ；¡

660V时，不低于35KΏ；¡

380V时，不低于19KΏ；¡

127V时，不低于4.4KΏ。流过人体电流等于或小于30毫安。可防止人身触电伤亡事故。3/25/202011向井下供电的断路器和井下中央变配电所各回路断路器，不应装设自重合闸装置。井下变(配)电所，高压馈出线应装设单相接地保护装置低压馈出线应装设漏电保护装置。有爆炸危险的矿井，保护装置应能实现有选择性的切断故障线路并能实现漏电检测和动作于信号。地面和井口应设置防雷装置3/25/202012金属与非金属矿山实施矿用产品安全标志管理KA3/25/202013¡《关于金属与非金属矿山实施矿用产品安全标志管理的通知》（安监总规划字〔2005〕83号¡2006年7月1日起，金属与非金属矿山采购纳入安全标志管理目录的矿用产品，必须是取得安全标志的产品。¡（一）、矿用高低压电气设备¡防爆电气设备；控制装置；变压器；电机；保护装置。¡（二）、矿井排水设备3/25/202014¡主水泵。¡（三）、提升、运输设备¡1．提升设备及配套设备

矿用提升机、矿用绞车；

人车；

矿用钢丝绳；

提升容器；防坠器、跑车防护装置。

2．运输设备¡¡轨道运输设备（含电机车、梭车、矿车、矿车及连接件）；

连续运输设备（含带式输送机、刮板输送机及偶合器）；¡无轨运输设备（含地下运矿车、地下铲运机）。¡¡（四）、通风、防尘装备3/25/202015¡局部通风机；矿井主通风机及辅助设备；辅助通风机¡（五）、采掘设备¡

1．钻孔机械

电动、液动、气动钻机（车）；井下移动式空气压缩机。综合机械化采掘设备¡（六）、安全检测、监测、监控、通讯仪器与装备¡1．安全检测仪器、仪表¡2．矿用传感器¡3．安全、生产监测监控系统¡4．通讯设备：有（无）线通信系统及关联设备。¡（七）、电缆、输送带等矿用非金属制品矿用电缆；矿用输送带；¡¡¡（三）、供电质量¡衡量供电质量技术指标一是频率的稳定性，二是电压的偏移。¡供电频率由发电厂保证。¡煤矿企业对电动机允许电压偏差范围为±5%，电力系统对送到煤矿35kV及以上的允许电压偏差范围为±5%，10kV及以下的允许电压偏差范围为±7%。3/25/202016¡（四）、供电经济在保证供电可靠安全生产的前提下供电系统做到简单便于安装维护易于操作在运行中尽量减少损耗提高效率

维护费用低在设备选用低能耗功率因数高3/25/202017¡按经济电流密度选电缆3/25/202018¡按年最大负荷利用时间（h）¡电缆：3000以内的铝1.92A/m㎡铜2.5A/m㎡,3000~5000¡

5000以上铝1.73A/m㎡铜2.25A/m㎡,铝1.54A/m㎡铜2.00A/m㎡,¡架空线路：¡

3000以内的

铝1.65A/m㎡

铜3.00A/m㎡,3000~5000 铝1.15A/m㎡

铜2.50A/m㎡,¡

5000以上铝0.90A/m㎡铜1.75A/m㎡,二、电气安全保护3/25/202019¡电气保护有许多，使用最多的是三大保护：过流保护、漏电保护、接地保护，另还有：电压、单相、综合保护。主要讲三大保护¡对电气保护的要求：¡1、选择性：该动才动，该前不后。¡2、快速性：速度要快。¡3、灵敏性：反应要快。¡4、动作可靠性：该动必动¡（一）、过流保护短路保护过流保护过负荷（过载、过热）保护电路中电位不等的任意两点之间金属性连接就称短路·过负荷也称过载，是指实际流过电气设备的电流既超过其额定电流，又超过了允许的过流时间。3/25/202020¡过流保护装置3/25/202021¡（1）熔断器¡（2）电磁式过流继电器¡（3）电子保护器¡（1）、熔断器¡熔断器主要由外壳和熔件两部分组成。¡熔断器只能保护短路故障3/25/202022¡（2）、电磁式过流继电器作短路保护¡低压电网中使用的电磁式过流继电器是一种直接动作的过电流继电器，多数装在矿用馈电开关、空气开关中。¡作为短路保护使用，无选择性。3/25/202023¡（3）、电子保护器（电动机综合保护装置）¡电动机综合保护器是保证电动机安全运转的多功能综合保护装置。具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置。3/25/202024（二）、漏电保护漏电是指在电网对地电压作用下，电流沿电网对地的绝缘电阻和分布电容流入大地，这一电流称为电网对地的漏电流，简称漏电。3/25/202025集中性漏电1）漏电故障的分类：分散性漏电集中性漏电，若供电系统中某一处或某一点的绝缘受到破坏，共绝缘阻值低于规定值，而供电系统中其余部分的对地绝缘仍保持正常时，叫做集中性漏电；分散性漏电，若供电系统网络或某条线路的对地绝缘阻值均匀下降到规定值以下时，称为分散性漏电故障。3/25/202026¡漏电保护方式¡主要有三种：附加直流电源保护方式（无选择性）和零序电流（选择性）漏电保护方式，漏电闭锁。3/25/202027电缆和设备长期过负荷运行，使绝缘老化；电缆芯线接头松动后碰到金属设备外壳；运行中的电缆和电气设备受潮或进水，使供电系统绝缘性能降低；在电气设备内部随意增设电气元件，使元器件间的电气间隙小于规定值，导致放电而接地；导电芯线与地线错接；电缆和电气设备受到机械性冲击或炮崩电缆；人身直接触及一相导电芯线。3/25/2020282）常见漏电故障的致因3）漏电故障的危害造成人身触电事故引起误爆引起火灾造成设备损坏3/25/202029¡4）漏电故障的预防¡（1）、正确选择电缆和电气设备。¡（2）、加强对电缆、电器设备的使用和维护。¡（3）、坚持使用检漏保护装置。¡（4）、同一个低压电网只允许装设一台检漏继电器。3/25/202030（三）、 电气设备的保护接地3/25/202031¡1、保护接地¡将井下电气设备正常不带电的金属外壳或金属构架用金属导线与埋在地中的接地装置连接起来，就构成保护接地。¡2、保护接地的作用是：¡¡、分流。、避免产生电火花¡当r足够大时，人身触电电流会较小，但当另两相对地绝缘电阻R也很小时，人身触电电流将会超过国家规定的安全极限电流（我国规定为30mA）,人仍将有触电危险。¡

图2

无保护接地时人体触电示意图3/25/202032¡电气设备有了保护接地（图3），3/25/202033¡主接地极应设在井下水仓或积水坑中，且应不少于两组。¡主接地极设置在水仓或水坑内时，应采用面积不小于O.75m2、厚度不小于5mm的钢板；¡接地极的要求3/25/202034¡局部接地极可设于积水坑、排水沟或其他

适当地点。局部接地极设置在排水沟中时，应采用面积不小于O．6m2、厚度不小于

3.5mm的钢板，或具有同样面积而厚度不

小于3.5mm的钢管，并应平放于水沟深处；¡局部接地极设置在其他地点时，应采用直径不小于35mm、长度不小于1.5m、壁厚

不小于3.5mm的钢管，钢管上至少应有20个直径不小于5mm的孔，并竖直埋入地下。3/25/202035保护接地系统应形成接地网：¡——所有需要接地的设备和局部接地极，均应与接地干线连接；接地干线应与主接地极连接；¡——移动式和携带式电气设备，应采用橡套电缆的接地芯线接地，并与接地干线连接；¡——所有应接地的设备，应有单独的接地连接线，不应将其接地连接线串联连接；¡——所有电缆的金属外皮，均应有可靠的电气连接和接地。无电缆金属外皮可利用时，应另敷设接地干线和接地极。3/25¡/202036下列地点，应设置局部接地极：3/25/202037¡

装有固定电气设备的硐室和单独的高压配电装置；¡采区变电所和工作面配电点；¡铠装电缆每隔100m左右应接地一次，接线盒的金属外壳也应接地。¡¡接地干线应采用截面积不小于lOOmm2、厚度不小于4mm的扁钢，或直径不小于12mm的圆钢。3/25/202038¡

电气设备的外壳与接地干线的连接线(采用电缆芯线接地的除外)、电缆接线盒两头的电缆金属连接线，应采用截面积不小于48mm2、厚度不小于

4mm的扁钢或直径不小于8mm的圆钢。¡¡接地装置所用的钢材，应镀锌或镀锡。接地装置的连接线应采取防腐措施。¡中性点直接接地的低压配电系统的保护零a)示意图b)等效电路图M3～R0RbL1L2L3NInFUIkUbRbR0U＝220v

RnIkRΦ○○3/25/202039保护零线断线时重复接地的作用a)示意图M3～M3～M3～L1L2L3PENR0RiRiIi1Ii2IkIb3/25/202040IbI0Ii保护接零和保护接地混用的危险a)示意图b)等效电路图M3～M3～Rb2Rb1R0＝4ΩRe＝4ΩIkM1M2L1L2L3U＝220vR0＝4ΩRe＝4ΩRb1Rb2Ik3/25/202041○○第二节

矿山运输安全管理工作¡平巷运输的运行要求¡提升运输安全运行要求3/25/202042¡1、平巷（机车）运输的安全运行3/25/202043¡1）机车的闸、灯、警铃、连接装置和撒砂装置，任何一项不正常，都不得使用该机车。¡2）列车或单独机车都必须前有照明，后有红灯。¡3）正常运行时，机车必须在列车的前端。¡

机车接近风门弯道等时，必须（减速 、

发出信号、

停车

）¡机车制动距离：运人时不超过20米。运物不超过40米。¡两辆机车或两列列车在同一轨道同一方向行驶时，必须保持不少于100m距离。¡架线机车的架线高度应符合要求2

、提升运输安全运行3/25/202044制动装置的安全运行要求提升机必须装设常用闸和保险闸，保险闸必须能自动发生制动作用。常用闸必须采用可调节的机械制动装置。盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙应不大于2mm。提升机的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩与实际提升最大静荷重旋转力矩之比K值不得小于3。防护装置的安全运行要求3/25/202045在上部平车场接近变坡点处，安设能够阻止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车器。在变坡点下方略大于1列车长度的地点，设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车栏。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。对提升钢丝绳的要求3/25/202046¡提升钢丝绳的检查必须每天进行一次。¡检查提升钢丝绳断丝和磨损¡钢丝绳的缠绕情况2)提升钢丝绳断丝和磨损达到下列数值时，必须更换：升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳断丝为5%。专为升降物料用的钢丝绳、平衡钢丝绳、防坠器的制动钢丝绳（包括缓冲绳）和兼作运人的钢丝绳牵引带式输送机的钢丝绳断丝为10%。3/25/202047·

捻距6股绳3/25/202048（3）提升钢丝绳磨损率达到10%时，必须更换。钢丝绳磨损后最小的直径要求:Dmin=D标－0.1D标3/25/202049钢丝绳的直径是它的最大外径最大外径6股绳3/25/2020503）对钢丝绳的缠绕要求钢丝绳绳头固定在滚筒上时，应符合下列要求：必须有特备的容绳或卡绳装置，严禁系在滚筒轴上。绳孔不得有锐利的边缘，钢丝绳的弯曲不得形成锐角。滚筒上应经常缠留3圈绳，用以减轻固定处的张力，还必须留有作定期检验用的补充绳。3/25/202051¡4）钢丝绳的检验3/25/202052¡（1）新绳到货后，应由检验单位进行验收检验。¡（2）对每卷钢丝绳必须保存有包括出厂厂家合格证、验收证书等完整的原始资料。¡（3）保管超过１年的钢丝绳，在悬挂前必须再进行１次检验，合格后方可使用。¡

（4）

升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起，每隔六个月检验一次；有腐蚀气体的矿山，每隔三个月检验一次；¡（5）升降物料用的钢丝绳，自悬挂时起，第一次检验的间隔时间为一年，以后每隔六个月检验一次；¡

（6）悬挂吊盘用的钢丝绳，自悬挂时起，每隔一年检验一次。3/25/202053第三节

矿山电气事故的原因及预防措施3/25/202054电气事故：（触电事故、电器事故）触电事故是电能失去控制，超过了人的承受力，可能造成人身伤亡第三节

矿山电气事故的原因及预防措施3/25/202055¡电气事故的种类¡（1）电气设备及线路事故¡（2）电流及电击伤害事故¡（3）电磁伤害事故¡

4）雷电事故¡（5）静电伤害事故¡（6）爆炸、火灾危险场所电气事故引发的爆炸火灾事故触电事故：按电流对人体伤害的性质，触电可分为电击、电伤两种。影响人体触电危害程度的因素有：触电电流、触电时间、人体电阻、电流频率井下电器设备事故主要是指电气设备因过流、过电压、绝缘损坏与老化和其他原因而产生的（ 漏电

电弧、电火花、危险温度 ）引起设备、设施的毁坏。3/25/202056▲矿山电气事故的原因3/25/2020571、矿山发生电气事故的客观因素矿山环境条件十分恶劣；电气设备、线路容易损坏等。2、从电气工作角度分析违反安全用电知识，违反电气操作规程；电源电压、电气设备选用不当；使用了安全性能不合格的设备、器具；设备、线路安装不符合要求，缺乏必要的安全保护装置；设备和线路检查维护不善，不正常运行。▲预防措施3/25/2020581、加强电气设备的组织管理工作

严格遵守供用电规则，严格遵守电气安全操作规程。2、操作电气设备必须是持合格证的专业电工必须正确佩戴、使用符合国家标准或行业标准的劳动防护用品、用具；停电操作时要求悬挂各种警示牌，并应有人在旁进行监护。在停电线路上工作时，应采取验电的挂接地线等式安全措施。在变电所进行停电作业时应，验电、挂接地线、加锁、挂警示牌。3、根据作业场所的工作条件

做好电气设备的选型、供电线路截面的选用和采用相应等级的工作电压。采区低压电缆不得采用铝芯移动电气设备应使用矿用移动橡导电缆。防爆电气设备的闭锁装置功能完整，保证电源接通时打不开盖，开盖时送不上电。矿山电气设备、线路必须有可靠的避雷、接地装置，并定期进行检修。3/25/2020594、井下低压供电应装设漏电保护、过电流保护、保护接地三大保护装置。5、向井下供电的变压器中性点以及井下供电系统的变压器中性点禁止直接接地，以保证井下供电的安全。6、电气安全用具应定期进行耐压试验。7、裸露的电气设备应采用屏护遮栏，以防人体过于接近带电体。3/25/2020608、正确选择电气设备的安装地点做好电缆悬挂工作，防止设备、电缆遭冒落的岩石等碰砸；避免滴水和淋水的影响。9、架空线路架设必须符合要求,加强对架空线路的巡视检查维护

做好防雷装置和设施的定期检查，对不符合要求的应迅速采取措施进行检修或更换。3/25/202061第四节

矿山机械安全管理3/25/202062机械伤害事故的原因及预防设备管理与检修机械伤害事故的原因及预防3/25/202063概述机械事故的原因机械事故的预防概述3/25/202064机械事故是机械能量失去控制超过了人的承受力。所造成的意外事件，即人们操作或使用机械过程中，因机械故障或操作人员的不安全行为等原因造成的伤害事故。机械伤害事故的原因3/25/202065人的不安全行为作业人员违反安全操作规程或者失误而造成的不安全行为，以及没有穿戴合适的防护用品而得不到良好的保护。机械设备的不安全状态

机械设备先天不足，缺乏安全防护装置，结构不合理，强度达不到要求，或者安装维修不当，不能保证应有的安全性能。工作场所环境不良

空间狭窄、照明不良、阴暗潮湿、噪声大、物件堆放杂乱等，都可能是造成机械伤害事故的原因。机械伤害事故的预防措施3/25/2020661、正确行为要加强安全管理，建立健全安全操作规程并要严格对操作者进行岗位培训，使其能正确熟练地操作设备；要按规定穿戴好防护用品；对于在设备开动时有危险的区域，不准人员进入。¡3/25/202067¡

2、良好的设备安全性能¡

1)

安全防护装置¡（1）防止机械危险部位引起伤害；¡（2）一旦操作者进入危险工作状态时，能直接对其进行人身安全保护；¡（3）配备在生产设备上保障人员设备安全的附属装置。¡¡2)

安全控制装置一旦人员进入危险区，控制装置对制动器进行控制，使机械停止运转。3、良好的作业环境条件要为设备的使用和安装、检修创造必要的环境条件。如设备所处的空间不能过于狭小，现场整洁，有良好的照明等，以便于设备的安装和维修工作顺利进行，减少操作失误而造成伤害的可能性。4、加强维修工作要保证设备的安全性能，除了要设计、制造安全性能优良的设备外，设备的安装、维护、检修工作十分重要，尤其是对于移动频繁的采掘和运输设备，更要注意安装和维修工作质量。3/25/202068设备管理与检修3/25/202069¡设备管理¡通过一系列技术、经济、组织措施，对设备的选型、安装、使用、维护、改造、更新直至报废的全过程进行综合管理。设备管理制度3/25/202070¡组织机