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1、第一部份 矿井提升第一节 矿井提升机一、提升机的主要类型1、提升机的分类按缠钢丝绳机构式可分为缠绕式提升机、摩擦式提升机两面大类。缠绕式提升机是在提升过程中提升钢丝绳缠绕在滚筒的表面，依靠缠放绳进传动。有单、双筒之分。摩擦式提升机是在提升过程中提升钢丝绳紧压在摩擦轮表面，依靠提升钢丝绳和摩擦轮间的摩操力进行传动，有单绳和多绳之分，单绳较为广泛。2、提升机的型号缠绕式提升机KJ、仿苏M、XKT、2JK型，有2m、2.5m、3m等（其中KJ、仿苏M、XKT已禁止使用）。多绳摩擦式提升机JKM有1.85m、2m等。二、提升机主要构造1、工作机构主轴装置2、制动系统制动器和液压传动装置制动系统有两种即
2、工作制动（工作闸）和保险制动（保险闸）。工作制动有三种方式：角移式、平移式、盘形式。保险制动一般是通过电磁铁的动作来实现的。也有通过脚踏开关的动作来实现的。3、机械传动系统减速器。4、润滑系统润滑油站。5、观测和操纵系统斜面操作台和深度指示器，测速发电机装置。深度指示器有牌坊式、圆盘式。6、控制和自动保护系统主电动机，电气控制和自动保护系统。提升机的电气控制系统，主要由电源设备，磁力站，金属电阻组成，电控又分为交流和直流拖动两大类。 交流拖动系统KKX型金属电阻控制系统。配KJ型系列。（已禁止使用）。TKD型金属电阻控制系统（配XKT、JK系列）。（已禁止使用）。PLC程序控制串电阻控制系统（
3、JK系列）。高压、低压PLC程序控制变频调速控制系统（JK系列）。PLC是工业程序控制，在矿井提升机的应用是以TKD-A电控系统为基本控制原则，把过去提升机传统的继电器接触器控制TKD-A电控系统进行数字化，成为一套全数字控制设备，大部分控制功能的实现都是用计算机程序来完成的，因此该系统由硬件配置和软件程序两部分构成。全数字提升机电控系统是以PLC为控制核心，完成提升机主电机和辅机的控制保护以及信号采集及处理系统控制与各系统的检测元器件控制。系统采用上位机与PLC相连。在上位机上可以监视提升机运行状态以及提升机速度、深度等工作参数。全数字交流主控台是该电控系统中的核心设备，是该电控系统的控制中
4、心。 系统实现了全数字过程化控制，安全回路双线制的原则设计，主要功能靠程序来实现。逻辑电路编程，控制器件模块化，参数显示用彩屏 ，给定测速用程序，执行器件电子化。近年来，随着计算机技术和电力电子技术的发展，交流变频技术在日趋成熟，交流提升机变频电控设备具有技术先进，调整平稳。低压变频提升机电控系统用于低压380V-660V的变频电控设备，适用于地面或井下非防爆场合中50KW-600KW的矿井提升机，用低压鼠笼式电动机拖动的各种型号提升机，尤其对于多绳，多水平，双机，斜井等复杂运行的场合。1、交流提升机电控设备的控制环节采用两台高可靠性计算机，完善地处理了安全回路双线制和全部提升工艺要求的控制问
5、题，并采用彩色液晶显示屏显示各种静态、动态提升参数和各种工作曲线。3、调速采用全数字变频调速装置，构成具有四象限工作性能的变频调速系统，实现高动态性能的频率控制、转速控制、转矩控制；可以实现提升机的恒加速和恒减速控制。调速范围宽广，实现了电机软启动, 启动力矩大, 带负载能力强。电机可以实现无级调速，加、减速过程很平滑，电流冲击小，大大减轻了机械冲击的强度。具有一定的节能效果。高压、低压PLC程序控制直流调速控制系统（JK系列）。 电控系统的作用控制提升机主电动机的起动加速制动，停车和换向，并且实现多种电气保护及闭锁。 安全保护装置防止过卷装置：当提升容器超出正常停车位置0.5m时，必须断电，
6、提升机自动抱闸。防止过速装置：当提升机的速度超过最大速度15%时，必须自动断电。提升机自动抱闸。过负荷和欠压保护装置：当电动机电流超过规定值或欠压（断电）时，必须自动断电，提升机自动抱闸。速度限速保护装置：当最大提升速度超过3m/s的提升机必须装设限速装置。保证提升容器到达井口时的速度不超过2m/s。深度指示器失效保护装置：当指示器失效时，能自动断电，提升机抱闸。闸间隙保护装置：当闸间隙超过规定值时，能自动报警或自动断电。规程要求盘形制动器应不大于2mm。松绳保护装置：缠绕式提升机必须有松绳保护装置，并接入安全回路，和报警回路，在钢丝绳松弛时能自动断电并报警。满仓保护装置：箕斗提升机的井口煤仓
7、满时能报警和自动断电。减速功能保护装置：当提升容器到达设计减速位置时，能示警并开始减速。其中防止过卷装置，防止过速装置，限速装置和减速功能保护装置应设立为相互独立的双线型式。7、提升机运行方式正力加速等速运行负力减速。（开环、闭环）正力加速等速运行正力减速。脚踏动力制动。三、提升机的维护1、提升机室内必备规章制度。提升机司机操作规格。包括正常的起动和停止程序，运转中注意事项。提升机司机巡徊检查制。包括提升机的主要部件的检查内容和检查的时间。提升机司机监护责任制必须有司机合格证的人方可从事监护工作。生产岗位责任制交接班制出入登记以上要求写成牌板形式，悬在室内。2、提升机室内必备的用纸资料提升机主
8、要技术特征制动系统图电气控制系统图3、记录本交接班记录钢丝绳检查记录设备检查记录定期检修记录事故及故障记录出入登记记录4、提升机室内的操作用具绝缘手套、绝缘鞋、绝缘杆、高低压试电笔、灭火器、砂箱、砂袋。四、煤矿安全规程对提升机的具体要求具体要求有规程中的416、417、418、419、420、421、422、424、425、426、427、428、429、430、431、432、433、435、436条。419条立井中升降人员或升降人员和升降物料的在滚筒上只许缠一层，斜井升降人员或升降人员和物料的只许缠二层。五、检查的方法和内容1、检查的方法，查、看、听、测试。2、检查主要内容规章制度，钢丝绳
9、是否每天专人检查，并查看记录。查427条规定的几大保护的使用情况。紧急制动和动力制动的使用情况。检查主轴装置的使用情况。听提升机有否异常响声。 第二节 提升钢丝绳及提升容器一、提升钢丝绳1、钢丝绳的三个基本元件钢丝绳是由若干个股及绳芯捻制成的，股由若干根钢丝与股芯捻制成的。钢丝钢丝表面分光面和镀锌。股股由若干根钢丝与股芯捻制成的，股内钢丝按接触状态分：点接触、线接触、面接触三种形式。绳芯分为纤维绳芯和金属绳芯二种。纤维绳芯分天然纤维芯和合成纤维芯二种。纤维芯钢丝绳柔软弯曲性能好，钢丝绳在工作受碰撞和冲击载荷时，纤维芯能起缓冲作用。2、钢丝绳和捻距、捻向与捻法捻距钢丝绳的捻距是指股周围绕绳芯旋转
10、一周所前进的直线距离。捻向钢丝绳中股的螺旋线方向，分左捻和右捻。捻法股的捻向与绳的捻向的组合方式，分为交互捻和同向捻。右交互捻ZS 钢丝绳右捻Z 股左捻S左交互捻SZ 钢丝绳左捻S 股右捻Z右同向捻ZZ 钢丝绳右捻Z 股右捻Z左同向捻SS 钢丝绳左捻S 股左捻S3、点接触、线接触、面接触钢丝绳点接触钢丝绳的股由相同的钢丝分层捻制而成，由于绳股中多层钢丝的捻距不等，钢丝间呈点状接触。这种钢丝绳正常称普通圆股钢丝绳。如67、619线接触钢丝绳的股中钢丝直径不同，捻距相等，一次捻制完成，股绳中多层钢丝间平行呈现线触状态。619S面接触钢丝绳的股内钢丝间呈面接触状态。钢丝绳密度系数较大，股结构紧密，耐
11、磨性能强。6T7、6T19 S4、钢丝绳标记代号：GB8918 -2006重要用途钢丝绳。该标准于2006年3月1日发布，2006年9月1日实施。NAT光面钢丝，ZAAA级镀锌钢丝，FC纤维芯NF天然纤维芯，SF合成纤维芯，IWR-金属丝绳芯简化标记示例18NAT 67 +NF 1570ZS18NAT 619 S +NF 1570ZS18NAT 6T7+NF 1570ZS5、钢丝绳的破断力钢丝绳的最小破断拉力是指理论计算的钢丝绳破断拉力最小值（计算值）。它是用户确定钢丝绳直径的一个重要参数。（在钢丝绳手册和厂家的样本上可查到）。6、钢丝绳的安全系数钢丝绳在提升过程中受力是很复杂的，为筒化计算，
12、用最大静拉力安全系数 得出钢丝绳拉断力的总和并按此来选择钢丝绳。因此安全系数是钢丝绳中各钢丝拉力断力总和与最大静拉力之比。安全系数：m=Q/FC煤矿安全规程第400条规定了钢丝绳各种用途的安全系数的最低值。最大静张力：FC=n（Q+Qc）（sina+f1cosa）+LPK(sina+f2cosa)7、钢丝绳的检查与试验煤矿安全规程398、399、401、402、403、404、405、406、407、408、409、411、412。检查方法当前检查使用中的钢丝绳，主要依靠人工检查。即眼看、手摸、锤敲等方法。每天以0.3m/s以下速度检查一次。检查时2人同时进行，一个人在井口，一个人在绞车房的出
13、绳口。日常检查的主要内容有以下几个方面：a、检查断丝，断丝的根数和部位，捻距断丝的情况；b、钢丝绳直线变细情况，主要是磨损，用游标卡尺。c、绳头（立井、斜井的挑形环边，立井楔形连接装置）与绳卡的情况。d、钢丝绳的锈蚀情况。在检查中经常遇到的问题有以下几种：疲劳断丝：钢丝的断口平齐，只有一小部分最后拉断，说明钢丝绳已近使用后期。磨损断丝：断口两侧呈钭状，断头扁平，说明钢丝绳磨损严重。锈蚀断丝：断头不整齐，断头呈针尖状，说明钢丝绳锈蚀到了后期。拉断断丝：这种情况是在拉力强度超过其强度极限后出现的。一般是在较大外力作用下出现的。扭拉断丝：它是在钢丝绳由于松弛“打结”后被拉断出现的。以上可以作为事故分
14、析的重要依据。规程404条规定提升钢丝绳、罐道绳必须每天检查一次，平衡钢丝绳，防坠器制动绳（包括缓冲绳），架空人车钢丝绳至少每周检查一次。8、提升钢丝绳的选择立井：线接触钢丝绳619S 619W斜井：67、6T7、6T19S线接触钢丝绳619S第三节 提升容器及防坠设施一、罐笼及防坠设施1、罐道提升容器在井筒 中升降运行的导向装置为罐道。木罐道、钢轨罐道，通常依靠固定在井壁上罐道梁支撑。柔性罐道通常使用钢丝绳作罐道。2、单绳罐笼按罐道分为：木罐道、绳罐道、钢性罐道、冷弯方管罐道，三种，有单层、二层。3、防坠设施煤矿安全规程第383条规定升降人员或升降人员和物料的单绳提升罐笼必须装设可靠的防坠器
15、。BF、GS型防坠器，配钢丝绳罐道使用；配制动绳。木罐道防坠器为切割式结构较为简单，缺点是损坏罐道木，主要是磨损。每年必须作一次全脱钩的空载和重载试验。4、现场的检查检查防坠器是不是按规定的项目进行了脱钩试验。查看试验报告的多项指标都是否合格。检查竖井是否有防撞梁。检查井底装备，金属井架定期检查记录。检查提升信号必须与提升机闭锁的情况；主井罐笼提升：井底井口有无安全门，安全门必须与提升信号，罐位闭锁情况；罐笼到位并发出停车信号后安全门才能打开；安全门未关闭，只能发出调平和换层信号，但发不出开车信号；安全门关闭后，才能发出开车信号；发出开车信号后，安全门打不开。检查摇台与罐位，阻车器，提升信号的
16、闭锁情况，井口井底都应设置摇台，并与罐笼停止位置，阻车器和提升信号系统联锁；罐笼未到位，放不下摇台，打不开阻车器；摇台未抬起，阻车器未关闭，发不出开车信号。检查罐笼的底部是否满铺钢板，有没有罐门或罐帘，高度不得小于1.2m, 罐门或罐帘下部边缘至罐笼底的距离不得超过250mm,罐帘横杆的间距不得大于200mm。检查罐道和罐耳的磨损情况木罐道任一侧磨损超过15mm或其总间隙超过40mm必须更换。钢丝绳罐道与滑套的总间隙超过15mm，必须更换。二、斜井人车的防坠器斜井人车一般在首车上装有断绳防坠器，防坠器在断绳时可以自动起作用，将人车平稳制动，也可以用手操作制动人车。煤矿安全规程366条，有明确的
17、规定。1、斜井人车有XRC插爪式人车，XRB抱轨式人车插爪式人车斜井的轨道应为木轨。每年必须做全脱钩的空载和重载试验，每班运送人员前，必须检查人车的连接装置，保险链和防坠器，并必须先放一次空车。2、现场检查的内容检查人车有无保险链，在地面做手动落闸试验。检查每年的空载和重载全脱钩试验情况，并查看其试验报告，多项指标是否符合要求。三、防跑车的防护装置1、斜井跑车常见的类型有：钢丝绳断绳跑车；连接件断裂跑车；连接销窜出脱钩跑车；制动装置不良引起跑车；工作失误造成跑车。规程370条规定：倾斜井巷内使用串车提升时，必须遵守下列规定：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。在各
18、车场安设能够防止带绳车辆误人非运行车场或区段的阻车器。在上部平车场入口安设能够控制车辆进入摘挂钩地点的阻车器。在上部平车场接近变坡点处，安设能够阻止未连挂钢丝绳的车辆滑入斜巷的阻车器。在变坡点下方略大于一列车长度的地点，设置能够防止未连挂钢丝绳的车辆继续往下跑车的挡车栏。这是上一个阻车器第二防线。在各车场安设甩车时能发出警号的信号装置。上述挡车装置必须经常关闭，放车时方位打开。兼作行驶人车的倾斜井巷，在提升人员时，倾斜井巷中的挡车装置和跑车防护装置必须是常开状态，并可靠地锁住。2、跑车防护装置的组成。跑车防护装置一般由驱动机构、车挡、吸能器，控制系统等四大部分组成。防跑车保险绳，其中有绳套车辆
19、式和串车首尾连接方式之分。常闭式挡车装置：通常处于关闭状态，车辆通过时开启通过后关闭的挡车装置，一般是由绞车自动来控制的。常开式挡车装置：通常处于开启状态，只有在发生跑车时才予关闭的挡车装置。3、检查的内容及方法常闭挡是否是真正的常闭挡，主斜井要求是常闭挡，检查时是否有传动机，（电动机驱动）是否由绞车房自动控制的。挡车栏的强度，检查挡车栏真正跑车时能否挡住车。检查井口的阻车器是否灵活可靠。一般在主斜井井口中间是重车道，两边是空车道。两边的空车道应设的是手动阻车器，中间的重车道为自动的阻车器。井下的轨道上下山，是否有可以手动或其它形式控制的挡车拦，井口是否有阻车器。要求灵活可靠。串车提升是否加装
20、了保险绳装置。第二部份 煤矿安全供电第一节 煤矿供电系统一、 煤矿供电系统由矿井有多级变电所（地面变电所，井下中央变电所，采区变电所）的变压器，配电装置，供电线路及用电负荷组成。煤矿电源线路是指由区域变电所引到煤矿变电所的输电线路。煤矿属于一类负荷用电，所以煤矿电源线路应保证对煤矿的可靠供电，煤矿安全规程的规定，每一矿井应有两回电源线路，当任一回路因发生故障停止供电时，另一个回路仍能担负矿井的全部负荷。矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷，是为了保证矿井供电的安全性和可靠性。正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，分列运行方式是在正常工作时，矿井的两回路电源线路都应同时运行。当某一回路出现
21、故障而导致某一段停电时，可以通过倒闸迅速恢复重要负荷的供电，从而保证了矿井供电的可靠性与连续性。对采用一回路运行，另一回路必须带电备用的运行方式，当运行线路出现故障时，只须合上线路受电端的开关，就能迅速恢复矿井供电。提高矿井供电的可靠性。两个电源之间相互独立、无联系。若两个电源之间有联系，在发生任何一种故障时，两个电源，线路不得同时受损；在发生任何一种故障且保护动作正常时，至少有一个电源不中断供电，并能担负矿井全部负荷。矿井的两回路电源线，应分别来自电网中两个不同区域的变电站。如实现这一要求确有困难，则必须分别引自同一区域变电站的不同母线段。10kV及其以下的矿井架空电源线路(主线路)不得共杆
22、架设。二、煤矿供电的电压等级地面供电35kV、10kV、6kV、380V。井下供电采用中性点不接地的供电系统。高压不得超过10000V。低压不得超过1140V。照明、信号和手持式电气设备的供电额定电压不得超过127V。远距离控制线路的供电额定电压不得超过36V。但是井下供电电压越高。电网对地电容电流越大，接地电火花能量越大，人身触电伤亡的危险性及瓦斯煤尘爆炸的可能性也越大。如果井下使用高压10000V直接下井应遵循煤矿安全规程专家解读中的有关规定：1、采用的10 kV矿用电气设备，必须通过部级技术鉴定；2、10 kV系统投入前，必须按有关规定进行验收、检查、试验；3、10 kV系统投入运行后，
23、必须按有关规定进行各项试验及整定工作；4、必须装设10 kV的单相接地保护，保护接地，并按有关规定进行各项试验。第二节 矿用电气设备一、矿用电气设备的类型及选用矿用电气设备分为两大类，即：矿用一般型电气设备和矿用防爆型电气设备两种，而矿用防爆电气设备又分为9种类型。1、矿用一般型电气设备矿用一般型电气设备是一种煤矿井下用的非防爆型一般型电气设备，它只能用于低瓦斯矿井的井底车场，总进风巷和主要进风巷。这种设备是按照国家标准GB1217590矿用一般型电气设备制造的。对矿用一般型电气设备的基本要求是：外壳坚固、封闭，能防止从外部直接触及带电部分；防滴、防潮性能好；有电缆引入装置，并能防止电缆扭转、
24、拔脱和损伤；开关手柄和门盖之间有联锁装置等。矿用一般型电气设备外壳的明显处，均有清晰的永久性凸纹标志“KY”。2、矿用防爆型电气设备矿用防爆型电气设备是按照国家标准GB38361-2000爆炸性气体环境用电气设备系列国家标准制造的。该标准规定防爆型电气设备为类和类，其中类为煤矿井下用电气设备。防爆电气设备的类型、级别和组别连同防爆设备的总标志“Ex”一起，构成防爆标志。在防爆型电气设备的明显处，均有清晰的永久性凸纹标志“Ex”。煤矿用隔爆型电气设备防爆标志为“ExdI”。矿用防爆型电气设备，根据不同的防爆要求可分为9种类型，其基本要求和标志符号见表31。表31矿用防爆电气设备览表序号防爆类型标
25、志符号其本要求 1矿用隔爆型dI具有隔煤外外壳的电气设备，其外壳既能承受内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力，又能防止爆炸产生物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性气体混合物2矿用增安型eI在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备3矿用本质安全型iI在正常工作和规定的故障状态下产生的电火花和热效应地均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路，称为本质安全型电路。全部电路为本质安全型电路的电气设备即为本质安全型电气设备4矿用正压型pI具有正压外壳的电气设备，即向外壳内充入正压惰性气体或新鲜空气，以
26、阻止外壳外部爆炸性混合物进入壳内5矿用充油型oI全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或外壳以外的爆炸性混合物的电气设备6矿用充砂型qI外壳内部充填砂粒材料，在规定的使用条件下，外壳内产生的电弧传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热温度、均不能引燃该型设备周围的爆炸性混合物7矿用浇封型ml将其中可能产生点燃爆炸性混合物的电弧、火花或高温的部分浇封在浇封剂中，使它不能点燃周围的爆炸性混合物的电气设备8矿用气密型hI用熔化、挤压或胶粘的方法进行密封的外壳，这种外壳能防止壳外气体进入壳内。此种外壳称为气密外壳，具有气密外壳的设备即为气密型电气设备9矿用特殊型sI凡在结构上不属于上述基本防爆
27、类型及其组合的电气设备，经过充分试验又确实证明其具有防止引爆设备周围爆炸性气体混合物的性能表32井下电气设备的选用（规程444条）使用场所类别煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井和瓦斯喷出区域瓦斯矿井底车场、总进风巷和主要进风巷翻车机硐室采区进风道总回风道、主要回风道、采区回风道、工作面和工作面进风、回风巷低瓦斯矿井高瓦斯矿井一、高低压电机和电气设备矿用防爆型（矿用增安型除）矿用一般型矿用一般型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型（矿用增安型除外）二、照明灯具矿用防爆型（矿用增安型除外地）矿用一般型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型（矿用增安型除外）三、通信、自动化装置和仪表、仪器矿用防爆型（矿
28、用增安型除外）矿用一般型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型（矿用增安型除外）第三节 井下三大保护及其保护范围一、漏电与漏电保护范围电网与电气设备的绝缘状态是电气安全上的重要参数。电网与电气设备漏电，就是它们绝缘电阻显著下降的现象。漏电具有广布性、隐密性、连续性、多发性、突发性等多种特点。漏电与漏电保护范围可以从两个角度划分：一是从保护区域角度划分，漏电保护的保护范围覆盖整个低压电网，包括分布在采区变电所、巷道、工作面配电点以及工作面等地点的输电电缆和电气设备；二是从反映的故障类型的角度划分，保护范围主要包括电网对地绝缘电阻的对称下降、单相漏电（包括单相接地）、人身单相触电。无论从哪个角度
29、划分，漏电保护对其保护范围内的漏电问题都可以及时做出反映。例如当工作面的电气设备出现漏电故障时，工作面配电点内的磁力起动器或采区变电所内的分支馈电开关受选择性漏电保护装置控制，迅速地断开故障设备所在线路的电源。当电网对地绝缘电阻出现对称下降，并且降低到限定值时，检漏继电器动作，使总馈电开关切断整个供电单元的电源。由于故障设备被切除，保证了电网中其它正常线路和设备的正常运行。二、保护接地及其保护范围电气设备的绝缘一旦损坏，造成一相导体碰壳，那么设备的金属外壳和该相导体具有相同的电位，当人体接触时，有触电危险。如果采取保护接地，就可以通过接地装置的分流作用大大减少通过人体的电流，防止触电事故发生。
30、因此，保护接地同漏电保护一样，也是防止发生人身触电事故的重要手段。另外，在电缆或电气设备发生漏电故障时，保护接地会使漏电电流沿接地装置流入大地，可避免因漏电故障处接触不良产生电火花，引起电火灾、瓦斯、煤尘爆炸事故。 煤矿安全规程第482条规定：电压在36V以上的和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架等，都必须有保护接地。从以上的分析可见，保护接地的保护范围包括防止人身接触电和防止漏电火花引爆瓦斯、煤尘。在井下保护接地网上，任何地点的电气设备或电缆出现人身触电或漏电故障，都可以通过接地装置的分流作用来降低其危险性。三、过电流保护及其保护范围 凡是流过电气设备或线路的电流超过了它
31、们的额定值或允许值，都属于过电流。引起过电流的原因有很多，其中主要有短路、过负荷和电动机单相运转等三种。过电流除了导致电缆、电气设备的损坏，还会引发严重的电气事故。为此，对于电气设备和供电线路都必须设置相应的过电流保护，以便能及时地切断故障线路或设备的电源，防止事故的恶化。煤矿安全规程第455条规定：井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路和过负荷保护装置，或至少应装短路保护装置。低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护及远方控制装置。 过电流保护的保护范围也可以从两个角度划分，从保护区域角度看，它的保护范围是指低压电网中所有安装过电流保护装置的电气设备和线路；从反映
32、的故障类型角度看，它的保护范围包括短路、过负荷以及断相。第四节 煤矿井下电网可能造成的危害一、电网漏电1、漏电分类漏电指带电体对地绝缘显著的下降现象，它的物理特征，绝缘阻值下降，漏电电流增加。煤矿井下低压电网的漏电分为：有分散性漏电，集中性漏电之分。单相漏电，两相漏电，三相漏电。分散性漏电：主要是由于电气设备及电缆的绝缘老化受潮等原因，使电网对地绝缘电阻显著下降而造成的漏电。集中性漏电：则是电气设备或电缆某局部（一点）因绝缘击穿使导电部分直接接地所造成的漏电。2、导致低压漏电的原因属于设备电缆本身问题a、敷设在井下巷道内的电缆，由于使用年久，绝缘老化使绝缘阻值下降在正常运行中发生漏电，如果电网
33、过电压，会使绝缘击穿，造成集中性漏电。b、防爆开关长期使用接线板潮湿可造成漏电、线圈、变压器、导线等因绝缘老化、碰壳也造成漏电。属于误操作方式a、电缆与电缆相接时，误将火线与地线相接，电缆与设备接线时发生压线可造成漏电。b、椽套电缆吊挂方法违反规程，采用铁丝成铜丝吊挂，这样椽套电缆易受剪切作用，从而造成漏电。c、由于电缆接头违反规定采用鸡瓜子羊尾巴等，这样接线破坏了椽套的绝缘，在井下淋水潮气侵蚀下易发生漏电，这种接线机械强度也不行，易拉断。d、开关或其它电气设备的内部接线错误，接头松动碰壳。属于管理分配a、由于管理不严，电缆被埋压或脱落长期浸泡于水沟中。电缆被埋，在运行中电流 热量就不易散出，
34、时间长绝缘老化而漏电。浸泡水中，由水的酸性侵蚀及渗透作用使绝缘受潮而漏电。b、电缆与开关或电机连接不牢固，胶圈压设不紧，在起动或搬运中易碰掉造成漏电。c、井下电缆在运行中没有保管好，在受到外界冲击，（如放炮）时，使其外皮产生微小裂口，这样潮气，水分侵入，绝缘受潮而漏电。d、井下工作环境差，工作面，劳动工具碰伤或碰坏电缆，照顾不周电缆受拉、压、挤也可造成漏电。e、由于冒顶，片帮事故，下降矸石、煤块拆断，倾倒支柱砸坏电缆f、井下工作电机长期过负荷，使绝缘恶化，可造成漏电。3、井下电网发生漏电，导致的危害性1）、人身触电流经人身电流的大小，与人身电阻有密切关系，人身的电阻越大通过人身电流越小，人身电
35、阻越小，通过人身的电流就越大，也就越危险。根据井下工作条件，在按最不利的情况，人身电阻定为1000。如果长期通过人体工频交流30-50mA生命就有绝对危险。2）、使井下瓦斯及煤尘爆炸当电网一相对地绝缘损坏而发生漏电，漏电电流绝缘损坏处入地电网其它两相对绝缘电阻回到电缆。 图3-1电网一相绝缘损坏时漏电电流如果电机或开关搬运时，断开此漏电电路，就在设备外壳与地分开处（A点）会产生电火花，若此处存在瓦斯就会引起瓦斯爆炸。3）、使电雷管超前引爆电网漏电，漏电电流在其通过的路经上将产生电位差，漏电电流较大，电位差则大，如果电雷管引线两端不填与漏电电路上，具有一定电位差的两点接触时则可能发生爆炸事故。4
36、）、烧坏电气设备主要是漏电电流长期通过绝缘处，散发出大量热量电气设备遭到破坏。井下鸡瓜子胶布特别容易燃烧，甚至不大的漏电电流也会使其燃烧。二、短路与过载及其危害所谓过电流，是指流过电气设备和电缆的电流超过了它的额定值。电气设备和电缆出现过流后，一般引起它们过热，严重时会将它们烧毁，甚至引起电火灾和瓦斯、煤尘爆炸，对煤矿井下危害极大，必须加以预防和保护。煤矿井下常见的过电流故障有短路，过负荷断相。1、什么是短路电流，在生产实践中大家可能都碰到过多种短路的现象。如三相输电线路中的两根火线突然碰到一起，有一道强烈的弧光，接着电源便立即被切断了。这是什么原因？这是强大的短路电流在起作用。输电导线的这种
37、突然短接现象，通常都叫做“短路”了，短接地点叫做“短路点”。此时流过电网的电流叫“短路电流”。短路是指电流不流经负载，而是经过电阻很小的导体直接形成回路，其特点是电流很大，可达额定电流的几倍、几十倍，甚至更大。2、短路保护装置，电网不管是二相还是三相短路，其短路电流都比电气设备允许长期流通的额定电流大许多倍，因此当系统出现这样的电流时，是不允许存在的，必须采取适当的保护措施。凡是对短路电流进行保护的过电流保护装置叫短路保护装置。在防爆起动器都具有过载、短路、断相、主电路漏电闭锁和失压保护。3、短路的危害性“短路”是一种故障状态，电源没有经过负载而直接由导线接连成闭合回路。因此，它能够在极短的时
38、间内烧毁电气设备，甚至电缆着火，引起火灾或引燃井下瓦斯、煤尘，造成瓦斯、煤尘爆炸事故。短路电流还会产生很大的电动力，使电气设备遭到机械损坏。因而应加强对电气设备和电缆绝缘的维护及检查，并设置短路保护装置。4、过负荷（过载）及其危害所谓过负荷，是指流过电气设备和电缆的实际电流超过其额定电流，而且过电流的延续时间还超过了允许时间。电气设备和电缆出现过负荷后，它们的温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度，损坏它们的绝缘，如不及时切断电源，将会发展成漏电和短路事故。过负荷是井下烧毁中、小型电动机的主要原因之一。5、断相所谓断相，是指三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线。此时，运行中的电动机叫单相运
39、行，由于其转柜比三相运行时小得多，在其所带负载不变的情况下，必然过负荷，甚至烧毁电动机。造成断相原因有：熔断器有一相熔断；电缆与电动机或开关的接线端子连接不牢而松动脱落；电缆芯线一相断线；电动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱落等。综上所述，由于过电流井下发生的机会多而且造成危害巨大，所以对于电气设备和电缆都必须加以相应的过流保护。在介绍过电流保护之前，先要计算井下低压电网的短路电流。三、煤矿井下安全用电措施1、井下配电变压器不得中性点直接接地，由地面中性点直接接地的变压器发电机不得向井下供电。2、井下十不准：不准带电检修。不准甩掉无压释放装置、过电流保护装置。不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护
40、装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。不准明火操作，明火打点、明火放炮。不准用铜、铝、铁等代替保险丝。停风、停电的采掘工作面，末经检查瓦斯，不准送电。有故障的线路不准强行送电。 电气设备的保护装置失灵后，不准送电。 失爆设备、失爆电器，不准使用。 不准在井下拆卸矿灯。3、井下电网进行保护接地。4、井下电网装设漏电保护装置。5、井下开关控制设备装设短路，过流保护装置。后面三条就是我们常说的三大保护煤矿井下供电的三大保护细则，即（煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则；煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则；煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则）。第五节 煤矿井下保护接地装
41、置一、为什么要保护接地接地有两种（保护接地和工作接地）保护接地对保证人身触电安全是非常重要的。因此，通过接地装置的有效分流作用，就可以把流经人身的触电电流降低到安全值以内，确保人身的安全。此外，由于装设了保护接地装置，带电导体碰壳处的漏电电流的绝大部分经接地装置流入作用，可以使电火花能量大大减小，从而避免了引爆瓦斯、煤尘的危险。 所谓保护接地：就是用导体把电气设备所有正常不带电的外露金属部分和埋在地下的接地极连接起来。 有了保护接地，就可能由于绝缘损坏而使电气设备金属外壳所带的对地电压降到安全系数，一旦人体接触外壳就不致发生触电危险，确保人身安全。二、保护接地的作用1、从图中看到没有装保护接地
42、的情况图3-2没有装保护接地的漏电电流当电气设备内部绝缘损坏而使外壳一相带电时带电外壳人体大地对地绝缘电阻回到电源。如果电网对地绝缘电阻较低的时候通过人身电流Ir达到危险值，人就有有致命危险。2、装有保护接地的情况：当电气设备内部绝缘损坏而使一相带电体碰壳时当人体接触时情况不一样 图3-3有装保护接地的漏电电流人身电阻带电外壳 并联入大地 对地绝缘电阻回到电源。接地装置由于接地装置的分流作用所以通过人身的电流大大减少，因为带电体外壳处的漏电电流的绝大部分经接地装置流入大地。例：在660V电网人触及一相绝缘损坏而带电的电气设备外壳，在有接地装置或无接地装置时通过人身电流各为多少？（接地电阻为 2
43、， 地绝缘电阻为3500）解： 没有保护接地时通过人身电流（不考虑分布电容） 有接地装置时通过人身电流 a、入地电流 b、通过人身电流 三、井下保护接地网1、由主接地极，局部接地极，辅助接地三部分构成。井下电气设备比较分散，而且供电距离又较远，很难用一个集中的接地装置来满足保护接地的需要。因此，除井下中央变电所设置主接地极外，沿着供电线路还埋设了许多局部接地极。利用铠装电缆的铅皮、钢带（或铜丝）以及橡套电缆的接地芯线，把分布在井底车场、运输大巷、采区变电所以及工作面配电点的电气设备（36V以上）的金属外壳在电气上连接起来，这样就使各处理设的接地极（局部接地极）也并联起来，形成一个井下保护接地系统，这就是井下保护接地网。 图3-4主接地极主接地极在煤矿安全规程第四百八十四条规定：主付水仓中各埋一块面积小于0.75m厚度小于5mm耐腐蚀钢板.2、煤矿安全规程第四百八十三条规定:接地网上任-保护接地点测得的接地电阻值不可超过2。手操式电气设备，每一移动式设备同接地网之间保护接地用的电流芯线的电阻值都不得超过1。第七节 煤矿井下漏电保护30
