李云平煤矿机电安全知识培训

煤矿机电安全知识培训邵武煤业公司

李云平

机电高级工程师

2023/2/3

一、煤矿安全生产中机电管理的重要性

由建国初的人背肩扛到有简单的机电设备再到到高档普采及综合机械化采煤，使我国的煤炭生产在国民经济的发展中占有举足轻重的地位，煤炭的经济效益大大提高，安全生产大大改观，不管是人工结合简单的机械化生产，还是现代化的综合机械化生产，抓好机电管理工作，对于保证煤矿的安全正常生产都是至关重要的。2023/2/3采掘系统Titleinhere从井上到井下Titleinhere运输提升Titleinhere从采掘到辅助无论哪一个环节在机电方面出现故障，都会不同程度的给部分或全局的生产造成影响，甚至给党和国家造成重大的政治经济损失。所以只有认真抓好机电管理工作，保证每台设备的正常运转，保证设备的完好率，才能保证煤矿的正常生产。

煤矿机电通风排水通讯监控机电2023/2/3二、矿用电气设备防爆的重要性火花热表面灼热颗粒电弧能量点火源-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.

大量统计资料表明：瓦斯爆炸主要点火源中50％来自电火源。搞好电气设备的防爆，对防止瓦斯、煤尘爆炸具有十分重要的意义。2023/2/3三、矿用电气设备防爆的基本措施间隔隔爆技术。如防爆开关，把可能引爆瓦斯或煤尘的电气设备置于坚固的具有隔爆结构的外壳内。本质安全技术。限制热源的热量，使本安设备在事故中所产生的电火花不能点燃瓦斯或煤尘。增加安全程度的措施。依靠提高设备设备的安全程度，降低故障率，从而防止电弧、火花或危险温度的产生。快速断电技术。采取可靠的自动快速切断故障电流的措施，使可能产生的电火花或电弧存在的时间小于点燃瓦斯或煤尘所需要的最小时间。2023/2/3四、隔爆性能的保证隔爆面之间的紧固及防松。隔爆面要求清洁等，隔爆面的粗糙度也应符合要求。隔爆结构和宽度设计符合要求，爆炸中，结合面的瞬间和残余变形都不会影响隔爆间隙。

隔爆面要有防锈措施，如电镀、硫化等，但不准涂漆，因为油漆在高温作用下易分解，影响隔爆外壳的隔爆性能。

加强安全措施，设备上应有联锁和警告标志的设置。

2023/2/3举例：自动化隔爆装置演示视频2023/2/3五、短路故障的预防

目前我们国家生产的电气设备外壳强度和隔爆参数都是根据小功率点火源引爆瓦斯的试验制定的，当外壳内发生弧光短路时，其防爆性能就得不到保障。经常性的对电气设备进行预防性检修和合理的对电气设备的保护进行整定是预防电气设备故障最有效的方法。2023/2/3六、停电检修制度

1、停送电人员必须懂得安全生产知识和熟悉电气设备，并取得合格证。2、停电工作前，对受影响的单位和地点必须办理停电手续，取得批准后，凭停电操作票进行停电操作。

3、停电后，必须在控制开关上悬挂有“有人工作，不得送电”停电牌，除停电人员外，其他人不得摘下此牌。4、因停电而影响通风的地点，停电前需经瓦检员检查瓦斯，恢复送电前必须检查瓦斯，经许可后方可送电。2023/2/35、停电后，检修工作开始前，必须以相应的验电笔验电、放电，并将导体接地。

6、交接班时，如检修工作未完成，必须将停电情况及未完成工作在现场向下一班交待清楚。7、检修完毕恢复送电时，必须由原来悬挂停电牌并参加检修的人员取下停电牌，然后才准合闸送，严禁由别人约时送电。

8、如有两组以上人员在同一条线路上工作时，应各自悬挂自己的停电牌，一组工作完毕后，有其它停电牌未摘除时，绝对禁止合闸送电。2023/2/3七、煤矿井下供电中的三专两闭锁

分为矿用一般型变压器和矿用隔爆型变压器两大类。真空馈电开关、空气开关。阻燃电缆，含矿用产品安全标志证书。采区变电所

专用变压器

专用开关专用电缆线路2023/2/3掘进工作面中设置的瓦斯检测仪当探测到瓦斯超过规定浓度时，具有可自动停掉动力电源，只有瓦斯降低到规定限度（甲烷1%，二氧化碳1.5%）以下时方可送电的闭锁装置。瓦斯电闭锁

2023/2/3只有在通风机正常通风的条件下，掘进工作面的动力电源才能正式送电。一旦停风，工作面内动力电源切断。人员及时撤出。风电闭锁

2023/2/3八、井下电网保护漏电保护

ContentTitle漏电保护器，简称漏电开关，又叫漏电断路器，主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护，具有过载和短路保护功能，可用来保护线路或电动机的过载和短路，亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。2023/2/3漏电闭锁

开关合闸前对电网进行绝缘监测，当电网对地绝缘阻值低于闭锁值时不能合闸，起闭锁作用。可以通过漏电闭锁继电器来实现。当主电路的对地绝缘电阻降低到表中动作值时，应实现漏电闭锁，当对地绝缘电阻上升到动作值1.5倍时，应解除漏电闭锁。

主电路额定工作电压V

单相漏电闭锁整定值kΩ

动作值允许误差%3807+2066022+20114040+202023/2/3接地保护

将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。

ContentTitle电流保护

当线路发生短路时，重要特征之一是线路中的电流急剧增大，当电流流过某一预定值时，反应于电流升高而动作的保护装置叫过电流保护。2023/2/3对电气系统或设备出现短路时动作常用的短路保护装置有熔断器过电流继电器和电动机综合保护器短路保护2023/2/31、防止设备自启动2、防止电压过低时电气设备过热1、保护大气过电压引入井下2、保护操作过电压电压保护

欠电压保护

过电压保护

2023/2/3九、矿井电气设备的漏电保护方式

在三相电网中增加一个独立的直流电源，使之作用于三相电网与大地之间，三相对地的绝缘电阻上则会有直流电流流通，有效检测该电流大小的变化，实现选择性漏电保护。附加直流电源2023/2/3在大电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电压出现,利用零序电压构成保护接地短路的继电保护装置称为零序电压保护。

零序电压

2023/2/3零序电流保护指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置，叫零序电流保护。在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器来实现接地保护。​零序电流

2023/2/3十、漏电闭锁、及其闭锁整定值指供电系统的开关内所设的一种保护装置，用以对未送电的干线或分支线的对地绝缘状态进行监视。

当被监视的对地绝缘电阻下降到闭锁继电器动作电阻以下时，漏电闭锁继电器动作，使相应的电气设备不能送电。2023/2/3选择性漏电保护主电路漏电闭锁和失压保护2023/2/3煤矿井下的低压电动机的控制设备，应具有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护设置及远程控制装置。国产采区供电设备的漏电闭锁植一般按漏电动作值的2倍进行整定。2023/2/3将电气设备正常时不带电、但可能带有危险电压的金属外壳、构架等与埋设在地下的接地极用金属线连起来，以减少漏电时金属外壳对地的电压的设施叫保护接地。-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.概念十一、保护接地2023/2/3限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围保护原理适用范围线路结构TT系统通常适用于农村公用低压电力网只有相线和中性线，三相动力负荷可以不需要中性线利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作

TN系统适用于城镇公用低压电力网和厂矿企业等电力客户的专用低压电力网

必须确保保护中性线的存在接地保护与接零保护区别接地保护接零保护2023/2/3-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.保护接地电路图及接地箱2023/2/3十二、局部接地极及主接地极设置的要求局部接地极可设置水沟内或附近的潮湿处，设置在水沟中的局部接地极应用面积不小于0.6m²、厚度不不小于3mm的钢板或具有同等钢管制成。埋设在水沟以外地点的接地极可以使用镀锌铁管，但管径不得小于35mm，长度不得小于1.5m，管子上至少要钻20个不小于5mm的透眼，并埋设在潮湿的地方。2023/2/31、水沟中的局部接地极用厚度4mm、宽40mm、长15米的钢板制成，并应平放于水沟深处。局部接地极的制作方法

2、其他地点局部接地用直径22mm、长度1m的2根钢管制成，每根管上钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不小于5m，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。2023/2/3

在主、副水仓中各设一块，主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不小于0.75m²，厚度不小于5mm。由此引出主接地线布置于运输巷内，其他分区接地线均并联于主接地线.形成完整的矿井保护接地网络。

主接地极

2023/2/3十三、形成接地网的原因井下各种电气设备即使单独设置了保护接地装置，电阻很难达到2欧姆，但也不能完全消除触电或电火花。如果两台用电设备的不同相发生碰壳时，则两台设备带有接触电压，设接地电阻相同，为线电压的1/2，比如线电压为660V，则接触电压为330V，远超出安全电压，对人身触电和引起瓦斯事故是危险的。2023/2/3接地网

工作接地保护（安全）接地

屏蔽接地防雷接地

2023/2/3

通过电缆的接地线或铠装电缆的金属护套把分布在井下各地的电气设备的金属外壳进行电气上的连接，这样就把局部接地极并联起来，形成总接地网，不仅降低了电阻，而且也防止了不同电气设备不同相碰壳时的接地所带来的危险。因为在这种情况下发生不同相碰壳时相当于电网两相短路，所以两台设备的过电流保护都应跳闸切断电源。

2023/2/3十四、《规程》对井下接地母线、接地连接线截面的规定电气设备的外壳同接地母线或局部接地极的连接，应用截面不小于25mm2的铜线截面不小于50mm2镀锌铁线或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁钢。连接主接地极的导线叫接地母线

应用截面不小于50mm2铜线或截面不小于100mm2的镀锌铁线或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁钢

2023/2/3主接地极局部接地极接地母线辅助接地母线煤矿井下保护接地系统组成接地线2023/2/3十五、煤矿对供电的基本要求电力是煤矿的主要能源，为确保安全和生产，煤矿对供电有四个基本要求

供电安全供电可靠供电质量供电经济2023/2/3供电安全包括人身安全、矿井安全、设备安全三个方面。

由于井下的特殊工作环境，为防止触电、电火灾和瓦斯煤尘爆炸事故，必须严格按照国家最新《煤矿安全规程》中的有关规定进行供电，同时严禁在井下违章作业。1、供电安全2023/2/3供电可靠是指不间断供电。根据负荷重要程度不同，煤矿电力负荷分为三类，各类负荷对供电可靠的要求不同，采取的供电方式不同。（1）一类负荷：凡因突然停电可能造成人身伤亡或重要设备损坏或给生产造成重大损失的负荷。对一类负荷供电必须有可靠的备用电源，一般是由变电所直接引出的双回路供电。

2、供电可靠2023/2/3（2）二类负荷：因突然停电可能造成较大经济损失的负荷。生产设备大多是二类负荷，如非提升人员的主提升机、压风机以及没有一类负荷的井下变电所等。

对大型矿井的二类负荷，一般采用具有备用电源的供电方式，即由变电所直接引出的双回路供电。对中小型矿井，一般采用专线供电即可。2、供电可靠2023/2/3（3）

三类负荷：不属于一、二类的所有负荷都属于三类负荷。如生产辅助设备、家属区、办公楼、机修厂等。对三类负荷供电可靠性没有特殊要求，可采用一条线路向多个负荷供电，以减少设备投资。

为确保安全生产，当供电系统发生故障或检修限电时，第三类负荷可全部停止供电，第二类负荷可部分或全部停电，以确保对第一类负荷的不间断供电

2、供电可靠2023/2/3不超过额定电压的±5%

靠降低电源内阻抗和输电线路上的电压损失而保证的

不超过±0.2-0.5HZ

由发电厂保证的

A

电压偏差B

频率偏差3、供电质量供电质量是指供电电压、频率保证为额定值。实际值总是与额定值存在着一定的偏差，不同的企业、不同的负荷，允许偏差的数值也不尽相同。

2023/2/3

供电经济是指矿井供电系统的投资、电能损耗及维护费用少。这就要求合理的确定供电系统，优选质量高、损耗小、价格低的系统设备，但是必须在满足上述三个要求的前提下，尽量保证供电的经济性。

此外，考虑到以后的发展，在煤矿供电设计时还应留有扩建的余地。

4、供电经济2023/2/3十六、煤矿机电设备的管理机电设备在现代煤矿生产安全中正变得愈来愈重要，不仅涉及范围十分广，而且技术性很强。同时，因为煤矿生产条件与环节具有复杂性，这就为机电设备的管理工作提出了全新的挑战，有鉴于此，一定要大力强化煤矿机电设备的管理工作，通过制定切实可行的管理办法，不断提高设备管理的水平。2023/2/3一、是煤矿务必要制定出稳妥可行的机电设备管理规章制度，主要包括了防爆设备下井检验制、机电设备定期检查制、安全装置定期检查制、停电检修挂牌制等二、是要采取贯彻实施机电设备使用和维修相互结合之原则，切实做到机电设备谁在使用三、是建立大型机电设