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摘 要 通过实地检查、检测、调查分析小型煤矿遭雷击的原因,引入层层设防,综合防护雷击灾害的理论,进而提出相关建议和防护措施。
关键词 中卫;小型煤矿;防雷措施
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0149-01
年生产能力0.45Mt/A及以上的新建、改建和扩建煤炭矿井的防雷设计应符合《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-94规定。但小型煤矿,大都处在山区,其年产量在500万吨左右。这些煤矿仅安装简陋的直击雷防护装置,而且不规范。随着煤炭行业现代化建设加快,计算机、监控等设备“落户”小型煤矿,小型煤矿存在着明显的防雷安全隐患,对矿工生命及煤矿业主的财产影响较大。为了减少雷电灾害的损失,我们根据GB50057-94(2000版)技术规范,从直击雷、雷电感应、雷电波侵入、静电防护等方面探讨研究小型煤矿综合防护技术,有效推动防雷减灾工作有序健康发展。
1 小型煤矿发生雷击灾害情况调查
据调查:近三分之一的小型煤矿不同程度遭受了雷击灾害。有的煤矿炸药库和雷管库也遭受过雷击,幸好没有造成损失,但煤矿业主心有余悸;大部位煤矿监控室的主控接口、微机以及设于井下的监控分站、配电柜等遭受了雷击,造成了一些的经济损失。有个别煤矿的供电变压器被击坏,不仅影响煤炭生产产量,同时经济损失较严重。
2 小型煤矿雷击灾害原因分析
1)小型煤矿业主大都属承包性质,只考虑短期利润,重产量、重经济效益,不原过多在安全上投资,尤其是防雷安全上。由于对防雷安全重要性认识不足,产生了侥幸心理和麻痹思想。认为防雷装置可有可无,甚至个别业主不配合防雷检查或拒绝检测,安装防雷装置的,不知道好与坏;没有安装防雷装置的任其自然,从而遭受雷击灾害。
2)煤矿炸药库和雷管库防直击雷装置的安装要根据当地的地形、周围环境、气象条件等,按照规范要求,依据滚球法原理设计施工安装,设计施工单位要有资质证,设计施工人员要有资格证,工程结束后,要有具备相应专业技术资质的部门进行竣工验收合格后,才能交付使用。小型煤矿业主为了省钱、方便,私自设计、施工、使用,防雷设施先天不足,雷击灾害隐患存在。
3)随着煤炭行业现代化建设加快,不仅要预防直击雷的危害,同时对损害严重的雷电感应、雷电波侵入要重点预防。因小型煤矿业主不懂防雷原理,该做的防雷工程不做,致使煤矿的变压器、监控室的主控接口、微机以及设于井下的监控分站、配电柜等遭到了雷击。
3 小型煤矿雷电防护技术
雷电防护是个系统工程,根据建筑物的重要性、使用性、发生雷击的可能性和后果,按防雷要求将建筑物分为一、二、三类。直接击中建筑物或暴露在空间的各种设备、各种架空金属线缆,在数微秒内产生数万伏乃至数十万伏的高压,产生火花放电,形成巨大的热能和机械能量,摧毁建筑物、设备,危及人身安全,这是直击雷,直击雷防护又叫外部防雷。它由接闪器(避雷针、避雷带、避雷网、避雷线)引下线、接地装置组成。GB50057-94(2000版)对接闪器的使用有明确的规定。雷电未直接击中建筑物或设备,但击中与建筑物或设备相连的金属管、线,通过传导的方式经电阻性耦合将雷电波引入建筑物内,损坏与之相连接的用电设备、通信设备、计算机网络等设备乃至危害人身安全,
或雷击发生时,由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势,诱发强大的雷击电磁脉冲,经感性耦合、容性耦合或电磁辐射产生脉冲过电压和过电流损坏有关设备,或当设备没有采取等电位接地措施的情况下,由于各接地系统本身的接地途径不同,冲击接地电阻差异,以及在泄放雷电流时,所通过的雷电流存在差异,导致地电位升高即引起反击,损坏设备,对这种雷击事件的防护称内部防雷。
在高新技术发展的今天,雷电感应、雷电电磁脉冲、雷动反击的损失要比直击雷大,对小型煤矿的防雷也要采取层层设防,综合防护的方法。
4 小型煤矿雷电防护建议和措施
1)外部雷电防护。小型煤矿炸药库和雷管库尽管储存炸药、雷管的数量较少,但属于易燃易爆场所。雷电防护建议和措施如下:
应根据滚球法按照二类防雷建筑物计算安装避雷针1个;应使用镀锌材料,接地电阻应小于10Ω;避雷针安装应距离炸药、雷管库各3M。如果炸药库和雷管库围墙上敷设铁丝网,铁丝网至少对称做引下线2个,接地电阻应小于10Ω;不允许简单的直接在炸药库或雷管库上安装避雷带或避雷网。
2)内部雷电防护。为了防止雷电感应和电磁脉冲的影响,在井口和主控接口处各安装信号电涌保护器,电涌保护器启动电压选信号线路工作电压的1.5倍,通流容量不低于10kA,要求接地线尽量短,接地线截面不低于6mm2,接地电阻应在10Ω以下;尽量采用信号线穿钢管埋地铺设,在井口和主控接口处及入监控室处可靠接地,入井后可不穿管,以保护主控接口及井下分站的安全;电源供电线路可根据需要加装1-3级电源电涌保护器。接地线尽量短,小于0.5m,接地线截面积不小于10mm2,以防止雷电电磁脉冲从电源线串入,从而保护监控设备及微机等用电设备和操作人员的安全;绞车操作台可就近与绞车底座相连,以保证操作人员的安全。矿灯充电架应做接地装置,其接地电阻应小于30Ω;风机应作接地,风机外壳保护接地电阻应小于30Ω。
3)静电防护。电雷管库还应增设防静电装置和人体消静电装置,接地电阻小于100Ω;配电室、操作台应铺防静电设施。
5 结束语
随着微电子设备在小型煤矿的使用,小型煤矿遭雷击的几率会明显增多。为了加强煤矿防雷安全管理,减少煤矿雷击事件发生,做好煤矿的雷点防护工作,促进煤炭企业安全生产,越来越显的重要了。所以,煤炭防雷工作应常抓不懈。
关键词 中卫;小型煤矿;防雷措施
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0149-01
年生产能力0.45Mt/A及以上的新建、改建和扩建煤炭矿井的防雷设计应符合《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-94规定。但小型煤矿,大都处在山区,其年产量在500万吨左右。这些煤矿仅安装简陋的直击雷防护装置,而且不规范。随着煤炭行业现代化建设加快,计算机、监控等设备“落户”小型煤矿,小型煤矿存在着明显的防雷安全隐患,对矿工生命及煤矿业主的财产影响较大。为了减少雷电灾害的损失,我们根据GB50057-94(2000版)技术规范,从直击雷、雷电感应、雷电波侵入、静电防护等方面探讨研究小型煤矿综合防护技术,有效推动防雷减灾工作有序健康发展。
1 小型煤矿发生雷击灾害情况调查
据调查:近三分之一的小型煤矿不同程度遭受了雷击灾害。有的煤矿炸药库和雷管库也遭受过雷击,幸好没有造成损失,但煤矿业主心有余悸;大部位煤矿监控室的主控接口、微机以及设于井下的监控分站、配电柜等遭受了雷击,造成了一些的经济损失。有个别煤矿的供电变压器被击坏,不仅影响煤炭生产产量,同时经济损失较严重。
2 小型煤矿雷击灾害原因分析
1)小型煤矿业主大都属承包性质,只考虑短期利润,重产量、重经济效益,不原过多在安全上投资,尤其是防雷安全上。由于对防雷安全重要性认识不足,产生了侥幸心理和麻痹思想。认为防雷装置可有可无,甚至个别业主不配合防雷检查或拒绝检测,安装防雷装置的,不知道好与坏;没有安装防雷装置的任其自然,从而遭受雷击灾害。
2)煤矿炸药库和雷管库防直击雷装置的安装要根据当地的地形、周围环境、气象条件等,按照规范要求,依据滚球法原理设计施工安装,设计施工单位要有资质证,设计施工人员要有资格证,工程结束后,要有具备相应专业技术资质的部门进行竣工验收合格后,才能交付使用。小型煤矿业主为了省钱、方便,私自设计、施工、使用,防雷设施先天不足,雷击灾害隐患存在。
3)随着煤炭行业现代化建设加快,不仅要预防直击雷的危害,同时对损害严重的雷电感应、雷电波侵入要重点预防。因小型煤矿业主不懂防雷原理,该做的防雷工程不做,致使煤矿的变压器、监控室的主控接口、微机以及设于井下的监控分站、配电柜等遭到了雷击。
3 小型煤矿雷电防护技术
雷电防护是个系统工程,根据建筑物的重要性、使用性、发生雷击的可能性和后果,按防雷要求将建筑物分为一、二、三类。直接击中建筑物或暴露在空间的各种设备、各种架空金属线缆,在数微秒内产生数万伏乃至数十万伏的高压,产生火花放电,形成巨大的热能和机械能量,摧毁建筑物、设备,危及人身安全,这是直击雷,直击雷防护又叫外部防雷。它由接闪器(避雷针、避雷带、避雷网、避雷线)引下线、接地装置组成。GB50057-94(2000版)对接闪器的使用有明确的规定。雷电未直接击中建筑物或设备,但击中与建筑物或设备相连的金属管、线,通过传导的方式经电阻性耦合将雷电波引入建筑物内,损坏与之相连接的用电设备、通信设备、计算机网络等设备乃至危害人身安全,
或雷击发生时,由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势,诱发强大的雷击电磁脉冲,经感性耦合、容性耦合或电磁辐射产生脉冲过电压和过电流损坏有关设备,或当设备没有采取等电位接地措施的情况下,由于各接地系统本身的接地途径不同,冲击接地电阻差异,以及在泄放雷电流时,所通过的雷电流存在差异,导致地电位升高即引起反击,损坏设备,对这种雷击事件的防护称内部防雷。
在高新技术发展的今天,雷电感应、雷电电磁脉冲、雷动反击的损失要比直击雷大,对小型煤矿的防雷也要采取层层设防,综合防护的方法。
4 小型煤矿雷电防护建议和措施
1)外部雷电防护。小型煤矿炸药库和雷管库尽管储存炸药、雷管的数量较少,但属于易燃易爆场所。雷电防护建议和措施如下:
应根据滚球法按照二类防雷建筑物计算安装避雷针1个;应使用镀锌材料,接地电阻应小于10Ω;避雷针安装应距离炸药、雷管库各3M。如果炸药库和雷管库围墙上敷设铁丝网,铁丝网至少对称做引下线2个,接地电阻应小于10Ω;不允许简单的直接在炸药库或雷管库上安装避雷带或避雷网。
2)内部雷电防护。为了防止雷电感应和电磁脉冲的影响,在井口和主控接口处各安装信号电涌保护器,电涌保护器启动电压选信号线路工作电压的1.5倍,通流容量不低于10kA,要求接地线尽量短,接地线截面不低于6mm2,接地电阻应在10Ω以下;尽量采用信号线穿钢管埋地铺设,在井口和主控接口处及入监控室处可靠接地,入井后可不穿管,以保护主控接口及井下分站的安全;电源供电线路可根据需要加装1-3级电源电涌保护器。接地线尽量短,小于0.5m,接地线截面积不小于10mm2,以防止雷电电磁脉冲从电源线串入,从而保护监控设备及微机等用电设备和操作人员的安全;绞车操作台可就近与绞车底座相连,以保证操作人员的安全。矿灯充电架应做接地装置,其接地电阻应小于30Ω;风机应作接地,风机外壳保护接地电阻应小于30Ω。
3)静电防护。电雷管库还应增设防静电装置和人体消静电装置,接地电阻小于100Ω;配电室、操作台应铺防静电设施。
5 结束语
随着微电子设备在小型煤矿的使用,小型煤矿遭雷击的几率会明显增多。为了加强煤矿防雷安全管理,减少煤矿雷击事件发生,做好煤矿的雷点防护工作,促进煤炭企业安全生产,越来越显的重要了。所以,煤炭防雷工作应常抓不懈。