煤矿防雷

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附件发不上去 收稿日期: 2004 - 10 - 31 第一作者简介:周振涛(1965 - ) ,男,助工,主要从事地面气象观测工作。 文章编号: 1003 - 6598 (2004)增刊- 0060 - 02 煤矿防雷技术初探 周振涛1 ,周道刚2 (11贵州省仁怀市气象局,贵州仁怀　564500; 21贵州省防雷办,贵州贵阳　550002) 　　摘　要:通过对煤矿防雷装置设计、施工实践,结合技术规范介绍在煤矿防雷设计过程中应注意事项。 　　关键词:煤矿防雷;经验 　　中图分类号: P49　文献标识码: C 1　引言 贵州全省年平均雷暴日数在40～70d / a 之间,每年每平方公里约3～6次直击雷电流 击中大地,属于典型强雷暴地区。 贵州省素有“西部煤海”的美称,据资料 介绍目前已探明煤炭储量530多亿吨,全省 远景储量达2 500亿吨,居全国第5位,比江 南其他各省市区储量总和453. 26亿吨还要 多70亿吨。全省4千多个矿井大部份分散 在地势空旷的山区,是安全生产管理难点。 2003年7月,我省金沙县某煤矿发生一起由 于雷击引起爆炸,造成直接经济损失50余万 元的大型事故。为了尽量避免类似事故的再 次发生,减小雷击事故损失,本文着重介绍煤 矿在防雷装置设计、施工过程中应注意的问 题。 2　防雷措施设计技术规范 煤矿地处山区,除煤矿矿工外,人员相对 较少,按照GB50057 - 94 规范,除炸药库可 按一类防雷构筑物考虑外,其余部分防雷类 别应按第三类防雷构筑物设计防雷措施。煤 矿是一个特殊防雷环境,还需依据《煤矿安 全规程》相关规定设计, GB7450 - 87《电子 设备雷击保护规则》, GB90054 - 95《低电压 配电设计规范》,作为煤矿防雷设计和施工 的标准。 3　防雷措施 煤矿开采场所空气湿度相对较大,地形 结构复杂,土质差,电阻率在500～2 000Ω· m之间,雷电流泄放能力差,容易遭受雷击。 煤矿动力电源、配电柜、电器设备易遭受感应 雷击;排风口处风速快、排出的空气中含有大 量的高浓度瓦斯、尘埃、氢气等,遭受雷电闪 击后易引起瓦斯爆炸,造成重大安全事故;主 井口地面金属轨道有利于直接雷电流导引闪 击,可能导致雷电流引入矿井中造成重大雷 击事故,同时提升铁轨轨道与提升机轮的摩 擦使轨道容易带静电,如轨道接地不良造成 静电放电火花,也可能引起瓦斯爆炸。因此, 防雷措施应从以下几个方面予以考虑。 3. 1　直击雷击防护 ·60· 2004年增刊　　　　　　　　　　贵　州　气　象　　　　　　　　　　　　　　第28卷 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 根据矿井口情况,经过计算,设置一枝高 独立避雷针,对矿井口进行完全直击雷保护, 针高8m,从安全角度出发,避雷针接地电阻 设计< 10Ω,针脚距离洞口边沿距离不小于 5m,距离洞口人行道不小于3m,接地装置初 步设计为线型向洞口外边敷设,水平接地体 距离地面不小于0. 8m,建议设计成向外辐射 型,以利于雷电流散流。 炸药库、雷管库必须安装单枝或多枝独 立避雷针或架空避雷网,不能直接在炸药库 上安装避雷带或避雷网格,同时库内严禁电 源线路或电缆线进入,避免感应雷击或雷电 波侵入。 其它部位防直接雷措施参照上述方法处 理。 3. 2　雷电波侵入防护措施 矿山电源线路采用两种供电系统,向井 下供电电源为中性点不接地的TT系统,而 且电压为高压6Kv通过第一级变压器转换 为660v50Hz交流电,通过双屏蔽层电缆送入 矿井;矿井地面其余电源则为TN供电系统: 380v/220v50Hz。同时电源线路上装有敏感 的RCD保护器(mA级) ,当安装避雷器漏电 流过大时,该装置产生保护断路。 由于矿山电源线路供电系统的特殊性, 选取避雷器时现场一定要考察清楚,矿井供 电线路的防护避雷器,必须向供货商特别定 做,以免出现重大事故。避雷器通流容量不 小于20kA,启动电压600 ～1 200V,接地线 截面积不小于6mm2 ,接地电阻不大于10Ω。 电源线路最好采用二级或三级防护,并且向 井下供电电缆在井口处金属外皮需作接地处 理。 信号线路:根据信号线路工作电压,安装 符合技术要求的信号避雷器;避雷器启动电 压为工作电压的1. 5 倍,通流容量不小于 10kA,接地线不小于6mm2。 3. 3　铁轨接地 铁轨接地的目的是预防雷电击中洞外铁 轨时将雷电流引入洞内、球形闪电沿铁轨进 入煤矿矿井,造成重大雷击事故。铁轨接地 分为洞外、洞内接地装置两个部分,洞外部分 尽量沿洞口两边敷设,洞内部分接地装置 (可以不考虑)距离洞口不小于3m,接地电 阻不大于10Ω。 3. 4　静电防护 在我们的工作场所中,每一种物体都会 储存大量静电电荷,只是所积累的静电电荷 量不同而已。交流电源的设备外壳在使用过 程中也会带有静电,在矿井中有一定浓度的 瓦斯时,一旦出现静电放电,后果不堪设想, 因此,静电防护也应引起重视。 静电放电是一种微弱的雷电放电形式, 当静电电流通过物体散放时,是在寻找一条 对地阻抗低的通路使电位均衡。因此,按照 煤矿安全规程,设置相应保护措施,保证井下 设备良好接地、地线连接良好就可完全避免 静电放电造成的重大事故。 如果矿井采用电雷管时,电雷管库必须 设置防静电装置和人体消静电装置,接地电 阻< 100Ω。 4　小结 ①设计人员在进行煤矿开采场防雷措施 设计时,一定要仔细考察现场情况。施工人 员发现不合理地方时,要及时反馈设计人员 重新论证修改,避免出现新的安全隐患。设 计依据以GB50057 - 94规范和《煤矿安全规 程》相关规定为主。按照第三类防雷建筑物 防雷措施考虑,但接地电阻建议提高为< 10Ω。 ②采用塔式避雷针。按照规范要求,建 议使用中<20元钢制作避雷针塔体,塔基础 按照标准图集D562中15mm针高基础设计, 避雷针用长0. 5m直径<20材型,安装避雷 针应避免可能出现垮塌的地点。 ·61· 2004年增刊　　　　　　　　　周振涛,等:煤矿防雷技术初探　　　　　　　　　第28卷 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

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谢谢 盗墓笔记

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