煤礦機電安全知識培訓邵武煤業公司

李云平

機電高級工程師

2023/2/3

一、煤礦安全生產中機電管理的重要性

由建國初的人背肩扛到有簡單的機電設備再到到高檔普采及綜合機械化采煤，使我國的煤炭生產在國民經濟的發展中占有舉足輕重的地位，煤炭的經濟效益大大提高，安全生產大大改觀，不管是人工結合簡單的機械化生產，還是現代化的綜合機械化生產，抓好機電管理工作，對于保證煤礦的安全正常生產都是至關重要的。2023/2/3采掘系統Titleinhere從井上到井下Titleinhere運輸提升Titleinhere從采掘到輔助無論哪一個環節在機電方面出現故障，都會不同程度的給部分或全局的生產造成影響，甚至給黨和國家造成重大的政治經濟損失。所以只有認真抓好機電管理工作，保證每臺設備的正常運轉，保證設備的完好率，才能保證煤礦的正常生產。

煤礦機電通風排水通訊監控機電2023/2/3二、礦用電氣設備防爆的重要性火花熱表面灼熱顆粒電弧能量點火源-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.

大量統計資料表明：瓦斯爆炸主要點火源中50％來自電火源。搞好電氣設備的防爆，對防止瓦斯、煤塵爆炸具有十分重要的意義。2023/2/3三、礦用電氣設備防爆的基本措施間隔隔爆技術。如防爆開關，把可能引爆瓦斯或煤塵的電氣設備置于堅固的具有隔爆結構的外殼內。本質安全技術。限制熱源的熱量，使本安設備在事故中所產生的電火花不能點燃瓦斯或煤塵。增加安全程度的措施。依靠提高設備設備的安全程度，降低故障率，從而防止電弧、火花或危險溫度的產生。快速斷電技術。采取可靠的自動快速切斷故障電流的措施，使可能產生的電火花或電弧存在的時間小于點燃瓦斯或煤塵所需要的最小時間。2023/2/3四、隔爆性能的保證隔爆面之間的緊固及防松。隔爆面要求清潔等，隔爆面的粗糙度也應符合要求。隔爆結構和寬度設計符合要求，爆炸中，結合面的瞬間和殘余變形都不會影響隔爆間隙。

隔爆面要有防銹措施，如電鍍、硫化等，但不準涂漆，因為油漆在高溫作用下易分解，影響隔爆外殼的隔爆性能。

加強安全措施，設備上應有聯鎖和警告標志的設置。

2023/2/3舉例：自動化隔爆裝置演示視頻2023/2/3五、短路故障的預防

目前我們國家生產的電氣設備外殼強度和隔爆參數都是根據小功率點火源引爆瓦斯的試驗制定的，當外殼內發生弧光短路時，其防爆性能就得不到保障。經常性的對電氣設備進行預防性檢修和合理的對電氣設備的保護進行整定是預防電氣設備故障最有效的方法。2023/2/3六、停電檢修制度

1、停送電人員必須懂得安全生產知識和熟悉電氣設備，并取得合格證。2、停電工作前，對受影響的單位和地點必須辦理停電手續，取得批準后，憑停電操作票進行停電操作。

3、停電后，必須在控制開關上懸掛有“有人工作，不得送電”停電牌，除停電人員外，其他人不得摘下此牌。4、因停電而影響通風的地點，停電前需經瓦檢員檢查瓦斯，恢復送電前必須檢查瓦斯，經許可后方可送電。2023/2/35、停電后，檢修工作開始前，必須以相應的驗電筆驗電、放電，并將導體接地。

6、交接班時，如檢修工作未完成，必須將停電情況及未完成工作在現場向下一班交待清楚。7、檢修完畢恢復送電時，必須由原來懸掛停電牌并參加檢修的人員取下停電牌，然后才準合閘送，嚴禁由別人約時送電。

8、如有兩組以上人員在同一條線路上工作時，應各自懸掛自己的停電牌，一組工作完畢后，有其它停電牌未摘除時，絕對禁止合閘送電。2023/2/3七、煤礦井下供電中的三專兩閉鎖

分為礦用一般型變壓器和礦用隔爆型變壓器兩大類。真空饋電開關、空氣開關。阻燃電纜，含礦用產品安全標志證書。采區變電所

專用變壓器

專用開關專用電纜線路2023/2/3掘進工作面中設置的瓦斯檢測儀當探測到瓦斯超過規定濃度時，具有可自動停掉動力電源，只有瓦斯降低到規定限度（甲烷1%，二氧化碳1.5%）以下時方可送電的閉鎖裝置。瓦斯電閉鎖

2023/2/3只有在通風機正常通風的條件下，掘進工作面的動力電源才能正式送電。一旦停風，工作面內動力電源切斷。人員及時撤出。風電閉鎖

2023/2/3八、井下電網保護漏電保護

ContentTitle漏電保護器，簡稱漏電開關，又叫漏電斷路器，主要是用來在設備發生漏電故障時以及對有致命危險的人身觸電保護，具有過載和短路保護功能，可用來保護線路或電動機的過載和短路，亦可在正常情況下作為線路的不頻繁轉換啟動之用。2023/2/3漏電閉鎖

開關合閘前對電網進行絕緣監測，當電網對地絕緣阻值低于閉鎖值時不能合閘，起閉鎖作用。可以通過漏電閉鎖繼電器來實現。當主電路的對地絕緣電阻降低到表中動作值時，應實現漏電閉鎖，當對地絕緣電阻上升到動作值1.5倍時，應解除漏電閉鎖。

主電路額定工作電壓V

單相漏電閉鎖整定值kΩ

動作值允許誤差%3807+2066022+20114040+202023/2/3接地保護

將正常情況下不帶電，而在絕緣材料損壞后或其他情況下可能帶電的電器金屬部分（即與帶電部分相絕緣的金屬結構部分）用導線與接地體可靠連接起來的一種保護接線方式。

ContentTitle電流保護

當線路發生短路時，重要特征之一是線路中的電流急劇增大，當電流流過某一預定值時，反應于電流升高而動作的保護裝置叫過電流保護。2023/2/3對電氣系統或設備出現短路時動作常用的短路保護裝置有熔斷器過電流繼電器和電動機綜合保護器短路保護2023/2/31、防止設備自啟動2、防止電壓過低時電氣設備過熱1、保護大氣過電壓引入井下2、保護操作過電壓電壓保護

欠電壓保護

過電壓保護

2023/2/3九、礦井電氣設備的漏電保護方式

在三相電網中增加一個獨立的直流電源，使之作用于三相電網與大地之間，三相對地的絕緣電阻上則會有直流電流流通，有效檢測該電流大小的變化，實現選擇性漏電保護。附加直流電源2023/2/3在大電流接地系統中發生接地故障后,就有零序電壓出現,利用零序電壓構成保護接地短路的繼電保護裝置稱為零序電壓保護。

零序電壓

2023/2/3零序電流保護指利用接地時產生的零序電流使保護動作的裝置，叫零序電流保護。在電纜線路上都采用專門的零序電流互感器來實現接地保護。?零序電流

2023/2/3十、漏電閉鎖、及其閉鎖整定值指供電系統的開關內所設的一種保護裝置，用以對未送電的干線或分支線的對地絕緣狀態進行監視。

當被監視的對地絕緣電阻下降到閉鎖繼電器動作電阻以下時，漏電閉鎖繼電器動作，使相應的電氣設備不能送電。2023/2/3選擇性漏電保護主電路漏電閉鎖和失壓保護2023/2/3煤礦井下的低壓電動機的控制設備，應具有短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護設置及遠程控制裝置。國產采區供電設備的漏電閉鎖植一般按漏電動作值的2倍進行整定。2023/2/3將電氣設備正常時不帶電、但可能帶有危險電壓的金屬外殼、構架等與埋設在地下的接地極用金屬線連起來，以減少漏電時金屬外殼對地的電壓的設施叫保護接地。-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.概念十一、保護接地2023/2/3限制漏電設備對地的泄露電流，使其不超過某一安全范圍保護原理適用范圍線路結構TT系統通常適用于農村公用低壓電力網只有相線和中性線，三相動力負荷可以不需要中性線利用短路電流促使線路上的保護裝置迅速動作

TN系統適用于城鎮公用低壓電力網和廠礦企業等電力客戶的專用低壓電力網

必須確保保護中性線的存在接地保護與接零保護區別接地保護接零保護2023/2/3-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.保護接地電路圖及接地箱2023/2/3十二、局部接地極及主接地極設置的要求局部接地極可設置水溝內或附近的潮濕處，設置在水溝中的局部接地極應用面積不小于0.6m2、厚度不不小于3mm的鋼板或具有同等鋼管制成。埋設在水溝以外地點的接地極可以使用鍍鋅鐵管，但管徑不得小于35mm，長度不得小于1.5m，管子上至少要鉆20個不小于5mm的透眼，并埋設在潮濕的地方。2023/2/31、水溝中的局部接地極用厚度4mm、寬40mm、長15米的鋼板制成，并應平放于水溝深處。局部接地極的制作方法

2、其他地點局部接地用直徑22mm、長度1m的2根鋼管制成，每根管上鉆10個直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不小于5m，并聯后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。2023/2/3

在主、副水倉中各設一塊，主接地極應用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不小于0.75m2，厚度不小于5mm。由此引出主接地線布置于運輸巷內，其他分區接地線均并聯于主接地線.形成完整的礦井保護接地網絡。

主接地極

2023/2/3十三、形成接地網的原因井下各種電氣設備即使單獨設置了保護接地裝置，電阻很難達到2歐姆，但也不能完全消除觸電或電火花。如果兩臺用電設備的不同相發生碰殼時，則兩臺設備帶有接觸電壓，設接地電阻相同，為線電壓的1/2，比如線電壓為660V，則接觸電壓為330V，遠超出安全電壓，對人身觸電和引起瓦斯事故是危險的。2023/2/3接地網

工作接地保護（安全）接地

屏蔽接地防雷接地

2023/2/3

通過電纜的接地線或鎧裝電纜的金屬護套把分布在井下各地的電氣設備的金屬外殼進行電氣上的連接，這樣就把局部接地極并聯起來，形成總接地網，不僅降低了電阻，而且也防止了不同電氣設備不同相碰殼時的接地所帶來的危險。因為在這種情況下發生不同相碰殼時相當于電網兩相短路，所以兩臺設備的過電流保護都應跳閘切斷電源。

2023/2/3十四、《規程》對井下接地母線、接地連接線截面的規定電氣設備的外殼同接地母線或局部接地極的連接，應用截面不小于25mm2的銅線截面不小于50mm2鍍鋅鐵線或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁鋼。連接主接地極的導線叫接地母線

應用截面不小于50mm2銅線或截面不小于100mm2的鍍鋅鐵線或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁鋼

2023/2/3主接地極局部接地極接地母線輔助接地母線煤礦井下保護接地系統組成接地線2023/2/3十五、煤礦對供電的基本要求電力是煤礦的主要能源，為確保安全和生產，煤礦對供電有四個基本要求

供電安全供電可靠供電質量供電經濟2023/2/3供電安全包括人身安全、礦井安全、設備安全三個方面。

由于井下的特殊工作環境，為防止觸電、電火災和瓦斯煤塵爆炸事故，必須嚴格按照國家最新《煤礦安全規程》中的有關規定進行供電，同時嚴禁在井下違章作業。1、供電安全2023/2/3供電可靠是指不間斷供電。根據負荷重要程度不同，煤礦電力負荷分為三類，各類負荷對供電可靠的要求不同，采取的供電方式不同。（1）一類負荷：凡因突然停電可能造成人身傷亡或重要設備損壞或給生產造成重大損失的負荷。對一類負荷供電必須有可靠的備用電源，一般是由變電所直接引出的雙回路供電。

2、供電可靠2023/2/3（2）二類負荷：因突然停電可能造成較大經濟損失的負荷。生產設備大多是二類負荷，如非提升人員的主提升機、壓風機以及沒有一類負荷的井下變電所等。

對大型礦井的二類負荷，一般采用具有備用電源的供電方式，即由變電所直接引出的雙回路供電。對中小型礦井，一般采用專線供電即可。2、供電可靠2023/2/3（3）

三類負荷：不屬于一、二類的所有負荷都屬于三類負荷。如生產輔助設備、家屬區、辦公樓、機修廠等。對三類負荷供電可靠性沒有特殊要求，可采用一條線路向多個負荷供電，以減少設備投資。

為確保安全生產，當供電系統發生故障或檢修限電時，第三類負荷可全部停止供電，第二類負荷可部分或全部停電，以確保對第一類負荷的不間斷供電

2、供電可靠2023/2/3不超過額定電壓的±5%

靠降低電源內阻抗和輸電線路上的電壓損失而保證的

不超過±0.2-0.5HZ

由發電廠保證的

A

電壓偏差B

頻率偏差3、供電質量供電質量是指供電電壓、頻率保證為額定值。實際值總是與額定值存在著一定的偏差，不同的企業、不同的負荷，允許偏差的數值也不盡相同。

2023/2/3

供電經濟是指礦井供電系統的投資、電能損耗及維護費用少。這就要求合理的確定供電系統，優選質量高、損耗小、價格低的系統設備，但是必須在滿足上述三個要求的前提下，盡量保證供電的經濟性。

此外，考慮到以后的發展，在煤礦供電設計時還應留有擴建的余地。

4、供電經濟2023/2/3十六、煤礦機電設備的管理機電設備在現代煤礦生產安全中正變得愈來愈重要，不僅涉及范圍十分廣，而且技術性很強。同時，因為煤礦生產條件與環節具有復雜性，這就為機電設備的管理工作提出了全新的挑戰，有鑒于此，一定要大力強化煤礦機電設備的管理工作，通過制定切實可行的管理辦法，不斷提高設備管理的水平。2023/2/3一、是煤礦務必要制定出穩妥可行的機電設備管理規章制度，主要包括了防爆設備下井檢驗制、機電設備定期檢查制、安全裝置定期檢查制、停電檢修掛牌制等二、是要采取貫徹實施機電設備使用和維修相互結合之原則，切實做到機電設備誰在使用三、是建立大型機電設