煤矿安全规程电气部分技术研究

时间:2022-09-25 07:58:57

煤矿安全规程电气部分技术研究

摘要:《煤矿安全规程》对规范与保障煤矿安全生产起着重要作用。本文结合煤矿现场实际,针对电气部分中存在的疑问与不易理解的问题进行了讨论,并提出一些修改建议。希望能引出更多更好的相关见解,以提升煤矿电气安全保障水平。

关键词:煤矿安全规程;电气技术

中图分类号TD608 文献标识码B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2016.04.081

《煤矿安全规程》作为规范性标准,一直指导着煤矿安全,促进其良好发展。加强煤矿电气管理与提高技术水平是实现井下安全的重要保障之一。深入学习、分析《煤矿安全规程》电气部分内容,是提高煤矿电气安全技术水平的有效途径。

1《煤矿安全规程》电气部分的学习探讨

1.1第一节,一般规定

1.1.1第441条1.1.1.1原文内容矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下(不含60000t)的矿井采用单回路供电时,必须有备用电源[1]。1.1.1.2探讨本条内容主要目的是保证煤矿供电的连续性与可靠性。采用安全性较低的单回路供电从根本上讲是电力紧张造成的。目前我国电网基础结构的格局和水准非常强,已初步建成世界一流电网。电力资源紧张的局面已经得到很大缓解。“十二五”期间单井型低于3万t/a煤矿被淘汰,国家能源局、国家煤矿安全监察局《关于做好2015年煤炭行业淘汰落后产能工作的通知》要求逐步淘汰9万t/a煤矿及以下,年产6万t以下矿井已经基本淘汰。单回路供电的矿井是十分危险的,为提高供电可靠性,建议采用冷备用电源应禁止。1.1.2第445条1.1.2.1原文部分内容所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电,防止擅自开盖操作,开关把手在切断电源时必须闭锁,并悬挂“有人工作,不准送电”字样的警示牌,只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电[1]。1.1.2.2探讨本条内容是合理的,但警示牌内容“有人工作,不准送电”与国准《电力安全工作规程》中内容:“在一经合闸即可送电到工作地点的断路器和隔离开关的操作把手上,均应悬挂‘禁止合闸,有人工作!’的标示牌”不一致。煤矿供电包括地面变电站与井下供电两部分,而地面变电站必须执行《电力安全规程》,这样会给实际工作带来诸多不便,建议警示牌的内容应与《电力安全规程》一致。

1.2第二节,电气设备和保护

1.2.1第456条1.2.1.1原文部分内容井下配电网路(变压器馈出线路、电动机等)均应装设过流、短路保护装置;必须用该配电网路的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性。必须正确选择熔断器的熔体[1]。1.2.1.2探讨线路或电气设备中的电流大于额定载流量就叫过电流,包括过载电流和短路电流。过流本身包括短路。另外,井下高压配电网路在装设过负荷、短路保护的基础上,还应装设有选择性的单相接地保护;低压电动机的控制设备在装设过负荷、短路、漏电保护的基础上,还应装设断相保护[3]。1.2.2第457条1.2.2.1原文部分内容矿井高压电网,必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A[1]。1.2.2.2探讨对于本条已有多篇讨论文章,《<煤矿安全规程>专家解读》的解释为:接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。安全电压最高为42V,发生单相接地时单相接地电流限制在(42V/2Ω=21A)以下。这里只考虑了人身安全,没有涉及接地电弧不自熄的危害。北京煤炭设计研究院《10(6)KV煤矿供电系统单相接地电弧不自熄电流下限的试验研究》中关于电力电缆接地电弧不能自熄的电流下限值见表1。目前,我国煤矿井下使用的高压电力电缆基本上全是交联电缆,当单相电容电流在10A~30A之间,易形成电弧周期性的熄灭与再燃,导致供电系统形成高频振荡过电压,击穿绝缘薄弱处引发短路、“放炮”,甚至引起瓦斯、煤尘爆炸。中国电力科学研究院《10kV配电网单相接地故障电弧自熄特性的试验研究》报告结论:(1)中性点不接地方式下,故障点容性电流为10A的熄弧概率为91.67%~95%;在消弧线圈补偿方式下,故障点感性电流为10A的熄弧概率为100%。(2)当电网电容电流超过10A时,宜采用消弧线圈接地方式,故障点感性电流可控制在10A以下[4]。《矿山电力设计规范》规定:“矿井6~10kV电网,当单相接地电容电流小于等于10A时,宜采用电源中性点不接地方式;大于10A时,必须采取限制措施”。《矿电规》是国家强制性标准,应服从《矿电规》。大多学者与煤矿电气技术人员都趋于取10A为高压电网单相接地电流采取措施定值。有人建议修改为:“生产矿井不超20A,新建矿井不超10A”。矿井建设过程中是避不开生产的,新建矿井与生产矿井在供电可靠性上没有差异。新建矿井有可能是高瓦斯矿井、高突矿井,在新建井过程中也可能遇到局部瓦斯突出情况等。另外,矿井建设初期由于供电距离短、系统小,电网发生单相接地故障时,接地电流实际值基本不超10A。易造成:“矿井建设期要求10A,投产后要求20A”的歧义。

1.3第三节,井下机电设备硐室

1.3.1第464条原文内容带油的电气设备必须设在机电设备硐室内。严禁设集油坑。硐室不应有滴水。硐室的过道应保持畅通,严禁存放无关的设备和物件。带油的电气设备溢油或漏油时,必须立即处理[1]。1.3.2探讨国家安全监局、煤矿安监局《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录》中在第二批、三批中分别有:油浸式低压电气设备(井下硐室外禁止使用);油断路器等条文[5]。油浸式与带油的电气设备属淘汰设备,当今技术条件下高压真空断路器等已完全可以替代这类设备。煤矿应严禁带油的电气设备用于井下,《规程》中的第453条、第454条、第464条和第491条的内容应予删减。

1.4第五节,照明、通讯和信号

1.4.1第475条部分内容矿灯的管理和使用应遵守下列规定:(六)矿灯必须装有可靠的短路保护装置。高瓦斯矿井应装有短路保护器[1]。1.4.2探讨为了提高矿灯的安全可靠性,2004年国家了《矿灯安全性能通用要求》其中包括KS型矿灯、KJ型矿灯、KL型矿灯三种性质蓄电池矿灯的。新标准要求矿灯至少有2个光源,蓄电池需能承受1m的跌落后,不产生危及安全性能的损伤、电路中断、电解液渗漏。国家煤矿安全监察局规定:2006年4月1日起,所有煤矿必须全部换用新型矿灯。本条内容与现行煤矿矿灯实际不符,应对本条及第477条中维护铅酸蓄电池内容进行删减,同时增加新型矿灯及蓄电池相关要求。

1.5其他

国家煤矿安监局《关于加强煤矿机电运输安全管理工作的通知》指出:“建立煤矿安全生产综合监控系统,实现对矿井供电、提升、运输等系统的远程监测监控,提高设备控制自动化、机电运输安全管理信息化水平”[6]。当前,煤矿井下供电等监测监控系统的数据传输介质普遍采用技术成熟的光缆。但是现行《煤矿安全规程》没有对光缆及其护套的防爆、耐爆性等做出明确规定,特别是矿用通信光缆与井下防爆电气设备连接时,矿用光缆的选型参考依据、光缆连接的防爆电气设备喇叭嘴结构等没有相关规定与说明。

2结束语

煤矿井下电气安全是煤矿安全生产的重要保障。本文对电气部分进行探讨,同时提出的一些观点也许是不成熟的。希望同广大煤矿电气技术管理人员一起学习探讨,抛砖引玉,让更多的人来关心煤矿电气安全,希望我国煤矿电气工作进入安全新常态。

【参考文献】

[1]国家安全生产监督管理总局.国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2012.

[2]沈宗扬,李润先.10(6)KV煤矿供电系统单相接地电弧不自熄电流下限的试验研究[R].煤矿机电,1990.

[3]吴兆武.煤矿井下供电系统中的继电保护[J].经济技术协作信息,2008.

[4]颜湘莲,陈维江等.10kV配电网单相接地故障电弧自熄特性的试验研究[C].中国电机工程学会高电压专委会学术年会论文集,2007.

[5]国家安全监管总局国家煤矿安监局.禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录(第二、三批)[Z],2008.

[6]国家安全监管总局国家煤矿安监局.关于加强煤矿机电运输安全管理工作的通知[Z],2008.

作者:孔庆宇 单位:山西大同煤矿集团

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