机电培训.docx
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机电培训.docx
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机电培训
一、煤矿电力负荷对供电的要求与分类
1.煤矿电力负荷对供电的要求
电能是现代化煤矿企业动力环节的主要能源,为了适应煤矿企业的生产及其环境特点,对供电系统有以下要求:
(1)可靠性。
可靠性是指不间断地连续供电。
(2)安全性。
安全性是指发生电气设备损坏和人身伤害事故,也不致引起电火灾和引爆事故。
(3)供电质量。
供电质量是指保证供电电压和电源频率的稳定,
(4)经济性。
经济性是指在保证供电可靠安全和供电质量的前提下,力求供电系统简单,易于安装,运行操作方便,建设投资少和运行费用低等。
2.电力用户的分类
根据事故停电对生产与安全造成的不同影响,电力用户可分为以下3个等级:
(1)一级用户。
指凡突然停电会造成人身作亡或重要设备损坏、给企业造成重大经济损失或产生不良政治影响的负荷,均为一级用户。
必须采用双回路电源供电。
(2)二级用户。
指凡突然停电造成较大数量的减产或较大经济损失的负荷,均为二级用户。
这类用户一般采用双回路供电或环形线路供电。
(3)三级用户。
指凡不属于一、二级用户的负荷。
3.煤矿供电电压等级有:
36V:
井下设备控制回路、局部照明的电压;
127V:
井下照明、煤电钻;
220V:
地面照明;
380V:
地面动力、小型矿井井下动力;
660V:
机采工作面、机掘供电;
3kV、1140V:
综采工作面、高档普采工作面供电;
6kV、10kV:
井下供配电压、大型矿井大型设备动力;
35kV、110kV:
矿井地面变电所变电电压。
二、煤矿电气安全基础
(一)矿井供电系统与供电安全
1.矿井供电系统
由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点按照一定方式相互连接起来的一个整体,称为矿井供电系统。
一般采用三级供电方式:
即地面变电所、井下中央变电所、采区变电所。
根据矿井的井田范围、埋藏深度、地质条件,矿井供电系统分为深井供电系统和浅井供电系统。
煤层埋藏深度大于150m时应采用深井供电系统,小于150m时应采用浅井供电系统。
此外,还设置矿用照明变压器,将660V(或380V)电压进一步降低到127V,向井底车场附近巷道及硐室中的照明设备供电。
从井下中央变电所用高压电缆将6kV电能送到采区变电所。
采区变电所再将电压降低到660V(或380V),然后用低压电缆将它分别送到各个工作面附近的配电点,再分别送到工作面及附近巷道中的各生产机械。
如果采区内有综采工作面,6kV的高压电能则经采区变电所中的高压配电装置,配送到工作面附近顺槽中的移动变电站,然后经移动变电站将他V电压降低到1140V
2.采区供电系统
采区供电系统是采区用电的中心。
它的电源由中央变电所提供,其主要任务是将高电压变为低电压,并将此电压分配到本采区所有采掘工作面及其他用电设备。
采区变电所内要求通风良好,硐室围岩坚固,无淋水,易维修。
硐室的其他安全措施基本与中央变电所相同。
3.《规程》对矿井供电的要求
(1)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。
(2)对井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路,不得少于两回路。
当任一回路停止供电时,其余回路应能担负全部负荷。
主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房,应各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路
上述供电线路应来自各自的变压器和母线段,线路上不应分接任何负荷。
上述设备的控制回路和辅助设备,必须有与主要设备同等可靠的备用电源。
(3)严禁井下配电变压器中性点直接接地。
严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。
(4)经由地面架空线路引人井下供电线路(包括电机车架线),必须在入井处装设避雷装置;由地面直接入井的轨道,露天架空引入(出)的管路,必须在井口附近将金属体进行不少于两处的良好的集中接地;通信线路必须在入井处装设熔断器和避雷装置。
(5)井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时,低压电气设备上应明显地标出其电压额定值。
(6)矿井必须备有井上、下配电系统图、井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面敷设示意图,并随着情况变化定期填绘。
(7)电气设备不应超过额定值运行。
(8)防爆电气设备入井前,应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能,检查合格并签发合格证后,方准入井。
4.用电安全作业制度
安全作业制度主要有:
工作票制度;工作许可制度;倒闸、试验操作票制度和工作监护制度;停、送电制度等。
(1)工作票制度。
在地面电气设备和线路上作业时,以及对井下高压电气设备进行检修及对重要线路和重要工作场所进行停、送电时,都必须使用工作票,工作票的内容有:
工作地点和工作内容;工作起、止时间;工作负责人(监护人)、工作许可人和工作人员的姓名以及注意事项和安全措施。
工作票应在工作前一天交给值班员,临时工作可在工作开始以前直接交给值班员。
若工作内容、工作人员或工作时间有变更,应提前修改或重新填写工作票。
工作票签发人不得兼任该项工作的工作负责人。
工作负责人可以填写工作票。
工作许可人不得签发工作票。
(2)高压操作工作许可制度。
对地面变电所的电源进线及与进线有关的电气设备进行操作、检修时,都必须得到系统主管部门调度的批准。
对地面和井下高压电气设备,必须经矿生产调度的许可方能进行检修操作。
对采区内的机电设备进行检修时,一般由采区自行决定,但影响较大的,应征得矿调度的同意。
在特殊情况下,采区电钳工可对采区变电所内高压电气设备进行停、送电操作,但不得擅自打开电气设备进行修理。
经维修单位机电主管人员授权者,不受此限。
在井下搬迁或增减电气设备,必须经过电气管理部门审查批准。
在具体进行各项检修、操作时,还必须得到工作现场值班人员的许可。
(3)高压倒闸、试验操作票制度。
为了保证人身安全防止因误操作而引起设备损坏事故,在进行高压电气设备和线路的倒闸操作和试验操作时,必须执行高压倒闸、试验操作票制度。
在进行倒闸操作时,应由操作人填写操作票。
操作票中应写明被操作线路编号及操作顺序,停电拉闸必须按断路器、负荷侧隔离开关、母线(电源)侧隔离开关的顺序依次操作;送电合闸操作顺序与此相反,严禁带负荷拉开隔离开关。
操作票内还应填人:
检查断路器和隔离开关的位置;检查接地线的装拆和负荷分配情况;装拆控制回路和电压互感器回路的熔断器,切换保护回路和检验是否正确、有无电压等项目。
(4)工作监护制度。
倒闸操作和井下电气设备的检修,必须由两人执行,其中一人监护,一人操作。
其中对操作现场和设备比较熟悉,级别较高的一人做监护人,全部操作结束后,应进行复查。
特别重要和复杂的倒闸操作,应由熟练的值班员操作,由值班班长或值班负责人监护。
除故障情况外,交接班时一般不进行倒闸操作。
在进行高压试验时,同样应由两人执行,其中一人监护,一人操作。
试验前应检查试验设备的完好情况和接线正确与否,确认完好无误后,才能正式进行试验,试验中应有监护。
试验结束后,必须先断开试验电源,然后对被试验设备进行放电,并将试验设备的高压部分接地短路。
在井下试验时,必须有瓦斯检查员在场检查,只有瓦斯浓度在1%以下时,才允许试验和放电。
试验现场应设遮拦,并悬挂“止步”、“高压危险”的标示牌,同时派专人看管。
若被试设备的两端不在同一地点,两端均需派人看管。
在倒闸、试验操作中,操作人员应使用经过试验合格的专用绝缘工具,并按规定戴绝缘手套,穿绝缘靴或站在绝缘台(垫)上。
在整个工作过程中,监护人必须始终在工作现场,对工作人员的安全认真进行监护,及时纠正违反安全的动作。
原则上监护人不参加具体操作,专职监护人不得兼做其他工作。
(5)停、送电制度。
为了保证安全供电,防止人身触电,电气设备在进行检修、搬迁等作业时,必须遵守停电、验电、放电、装设接地线、设置遮栏和悬挂标示牌等规定程序,严禁带电作业。
电气设备在进行停电检修时,必须严格执行谁停电、谁送电的停、送电制度,中间不得换人,严禁约时停、送电。
(6)井下十不准制度。
①不准带电检修。
②不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。
③不准甩掉漏电断电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。
④不准明火操作,明火打点、明火放炮。
⑤不准用铜、铝、铁等代替保险丝。
⑥停风、停电的采掘工作面,未经检查瓦斯,不准送电。
⑦有故障的线路不准强行送电。
③电气设备的保护装置失灵后,不准送电。
⑨失爆设备、失爆电器,不准使用。
⑩不准在井下拆卸矿灯。
(7)三无、四有、两齐、三全、三坚持制度。
三无:
无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头。
四有:
有过流和漏电保护装置,有螺钉和弹簧垫,有密封圈和挡板,有接地装置。
两齐:
电缆悬挂整齐,设备硐室清洁整齐。
三全:
防护装置全,绝缘用具全,图纸资料全。
三坚持:
坚持使用检漏继电器,坚持使用煤电钻照明和信号综合保护装置,坚持使用风电和瓦斯电闭锁。
(二)触电危害与救护
1.触电事故的种类和方式
(1)触电事故的种类。
由于煤矿井下的特殊工作条件,井下发生触电事故的可能性较大,较地面大得多。
触电事故是指人体触及带电体,触及因绝缘损坏而带电的设备外壳,或人体接近高压带电体时有电流流过人体而造成的事故。
触电对人体组织的破坏性是很复杂的。
一般对人体的伤害大致可分为电击和电伤两种情况。
电击是指触电后电流通过人体,在热化学和电解作用下使呼吸器官、心脏和神经系统受到损伤和破坏。
多数情况下电击可以使人致死,所以是最危险的。
煤矿井下触电事故中,多数为电击死亡事故。
电伤是指由于强电流瞬时通过人身某一局部,或电弧烧伤人体,造成对人体外表器官的破坏,当烧伤面积不大时,不至于有生命危险。
2)触电事故的方式。
按照人体触及带电体的方式和电流流过人体的途径,电击可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。
①单相触电。
当人体直接碰触带电设备其中的一相时,电流通过人体流入大地,这种触电现象称为单相触电。
对于高压带电体,人体虽未直接接触,但由于超过了安全距离,高电压对人体放电,造成单相接地而引起的触电,也属于单相触电。
②两相触电。
人体同时接触带电设备或线路中的两相导体,或在高压系统中,人体同时接近不同相的两相带电导体,而发生电弧放电,电流从一相导体通过人体流入另一相导体,构成一个闭合回路,这种触电方式称为两相触电。
发生两相触电时,作用于人体上的电压等于线电压,这种触电是最危险的。
③跨步电压触电。
当电气设备发生接地故障,接地电流通过接地体向大地流散,在地面上形成电位分布时,若人在接地短路点周围行走,其两脚之间的电位差,就是跨步电压。
由跨步电压引起的人体触电,称为跨步电压触电。
2.电流对人体的危害
触电的危险性主要取决于流经人体的电流、触电时间的长短、触电电流流经人体的途径和触电电流的频率,
通过人身的电流交流在15~20mA以下,直流在50mA以下时,一般对人体伤害较轻。
如果长期通过人体工频交流30~50mA时就有生命危险。
超过上述电流数值,则对人的生命是绝对危险的。
因此,我国煤矿井下取30mA为人体触电电流安全极限值。
流经人身的电流与作用于人身的电压有关。
作用于人身的电压越高则通过人身的电流越大,也就越危险。
触电对人的伤害程度与电流作用于人身的时间有关。
即使是安全电流,若流经人体的时间过久,也会造成伤亡事故。
3.触电救护
触电急救必须分秒必争,立即就地用心肺复苏法进行抢救,并坚持不断地进行,同时及早与医疗部门联系,\
(1)脱离电源。
触电急救,首先要使触电者迅速脱离电源,越快越好。
因为电流作用的时间越长,伤害越重。
(2)脱离电源后的处理。
①伤员的应急处置。
触电伤员如神志清醒,应使其就地躺平,严密观察,暂时不要站立或走动。
触电伤员如神志不清,应就地仰面躺平,且确保气道通畅,并用5s时间,呼叫伤员或轻拍其肩部,以判定伤员是否意识丧失。
禁止摇动伤员头部呼叫伤员。
需要抢救的伤员,应立即就地坚持正确抢救,并设法联系医疗部门接替救治。
②呼吸、心跳情况的判定。
触电伤员如意识丧失,应在10s内,用看、听、试的方法,判定伤员呼吸心跳情况。
看:
看伤员的胸部、腹部有元起伏动作。
听:
用耳朵贴近伤员的口鼻处,听有无呼气声音。
试:
试测口鼻有无呼出的气流。
再用两手指轻试一侧(左或右)喉结旁凹陷处的颈动脉有无搏动。
若看、听、试结果,既无呼吸又无颈动脉搏动,可判定呼吸心跳停止。
(3)心肺复苏。
触电伤员呼吸和心跳均停止时,应立即按心肺复苏法支持生命的三项基本措施即通畅气道、口对口(鼻)人工呼吸、胸外按压(人工循环),正确进行就地抢救。
(三)电气防爆
1.矿用电气设备
(1)井下开采的工作环境对电气设备的要求
①具有防爆性能;
②有漏电保护装置;
③有接地系统;
④外壳要坚固;
⑤有良好的防潮、防水性能;
⑥有足够的容量;
⑦便于安装、拆迁;
⑧矿井供电绝不能中断。
(2)矿用电气设备的分类
对煤矿井下常用的电气设备,根据其应用范围、结构特点和工作原理,可分为矿用一般型电气设备和矿用防爆型电气设备两类。
矿用一般型电气设备是专为煤矿生产的不防爆的电气设备,只能用于低瓦斯矿井井底车场、总进风巷和主要进风巷,其标志为“KY”。
矿用防爆型电气设备又分为两类,其中,Ⅰ类为煤矿用电气设备;Ⅱ类为工厂用电气设备。
其总标志为“Ex”。
(3)防爆电气设备的防爆型式
①增安型(标识符e)
指在正常运行情况下不产生火花、电弧或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上或部件,采取某些措施,以提高安全程度的防爆型式。
②隔爆型(标识符d)
以隔爆外壳进行防爆的电气设备。
隔爆外壳:
能承受可能进入其内部的可燃性气体的爆炸,而不致损坏或产生永久变形,而且不致使内部产生的火焰通过外壳上的任何接触面或孔眼,点燃外部的可燃性气体。
也就是说要求隔爆外壳具有耐爆性和不传爆性。
③本质安全型(本安型)(标识符i)
设备内部的全部电路都是本安型的,称为本质安全型设备(本安型设备)。
本质安全型电路(本安电路):
在正常状态下和故障状态下产生的火花和热效应,在规定的试验条件下都不能点燃所给定的爆炸性混合物的电路。
2.矿用隔爆型电气设备的失爆
(1)失爆的现象与检查方法。
失爆指电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性。
井下隔爆型电气设备常见的失爆现象有以下几种:
①用螺栓固定的隔爆接合面的失爆;
②电缆引出引人装置的失爆;
③隔爆型插接装置的失爆;
④隔爆电气设备内外壳的失爆;
⑤防爆面的失爆。
(2)矿用隔爆型电气设备的失爆原因及危害。
1)失爆常见的主要原因有下列几方面。
①由于维护和定期检修不妥,防护层脱落往往使隔爆面上出现砂泥灰尘等杂物,某些用螺钉紧固的平面对口接合面出现凹坑,使隔爆面间隙增大。
②井下电气设备由于移动或搬运不当而发生磕碰,使外壳变形或产生严重的机械伤痕,或在使用中发生撞击现象,严重时可能增加接合面间隙。
③装配时产生严重的机械划痕。
这是由于杂质没清除干净造成划伤隔爆面,在转盖式结构的接合面上特别容易发生这种现象。
④隔爆面上产生锈蚀现象,增大粗糙度。
⑤由于不熟悉设备的性能,在装卸过程中没有采用专用工具或发生误操作。
⑥螺钉紧固的隔爆面,由于螺孔深度过浅或螺钉太长,而不能很好地紧固零件。
⑦由于工作人员对防爆理论知识掌握不够,对各种规程不能正确贯彻执行,以及对设备的隔爆要求粗心大意,均可能造成失爆。
2)失爆的危害:
井下防爆设备具有隔爆性和耐爆性,就是说在设备的壳内产生的电火花引起混合气体爆炸时其火焰传不到壳外,而设备失爆后就起不到隔爆和耐爆的作用。
内部发生爆炸的火焰会传到壳外,并且与井下的可燃、可爆性混合气体直接接触,会引起矿井火灾及瓦斯、煤尘爆炸,造成重大恶性事故。
(3)矿用隔爆型电气设备失爆的防治。
为了确保矿用隔爆型电气设备的完好,杜绝失爆的发生,必须坚持管理、装备、培训并重的原则,对井下电钳工进行理论培训,进行实际操作训练
当设备使用时间超过寿命期或过于陈旧时,要更换新设备或进行现代化改装。
三、煤矿运输、提升事故及安全管理
(一)矿井提升事故的分类
我国矿井提升事故率一直较高,按照事故发生的性质大致可分为断绳事故、卡罐事故、过卷蹲罐事故、溜罐跑车事故、井筒事故、断轴事故、建井提升事故、维修操作事故、电气事故等九大类。
发生提升事故的原因大多与提升机司机的操作、维护不当有关。
了解和分析造成事故的原因,吸取教训,从中找出预防措施,对于强化提升机司机的安全意识,提高操作技能,有着十分重要的意义。
(二)提升运输事故发生的原因
根据安全系统工程的原理、技术和方法,并从多年来提升系统中所发生的各种大小事故的经验教训中,归纳起来,发生事故的原因主要有以下四个方面。
1.环境的不安全条件
在提升运输系统中主要表现在矿井提升、运输受到井筒、巷道空间狭小的限制,以及受到井下光线不足、井下空气的温度和湿度、淋水的影响较大,同时还受到井下五大灾害的威胁。
环境的不安全条件还应包括矿井本身的地质、水文等自然地理条件对提升运输的不利影响。
2.物(机)的不安全状态
煤矿井下提升、运输工作流动性大,必须随着生产地点的转移而移动;提升运输的环节多,机电设备类型多,增加了整个系统工作的复杂性;在有些区段具有提升运输速度快、惯性大、负荷变化大等特点,会造成设备的损坏,或是在有故障的条件下还继续使用,加之提升运输设备落后,质量不过硬、分布广,安装、使用和日常维护不好,安全保护装置和设施不完善,灵敏度和可靠性往往不能满足运行要求等。
由于以上原因,导致提升运输设备的不安全状态,进一步引发设备故障,造成人身伤害等提升运输事故。
3.管理上的缺陷
在煤矿事故中由于管理上的原因表现在:
领导组织措施和技术措施配合不当,现场管理不善;在贯彻执行《规程》、《煤矿工人技术操作规程》、《作业规程》三大规程和各项规章制度中不严、不细,有些内容没有落到实处,只是处于表面现象;出现违章作业、违章指挥和违反劳动纪律等“三违”现象时抓得不紧、不狠,处理不严也是造成矿井提升运输事故的一个重要原因。
4.人的不安全行为
人的不安全行为主要是各种提升、运输设备的有关工作人员,如操作司机、信号把钩工、机电维修工等,由于思想素质、文化水平和安全意识不同,技术水平跟不上现代生产设备的高标准要求,出现操作失误或非工作人员操作造成事故
(三)提升运输系统防范事故的措施
造成提升运输事故的因素很多,针对发生事故的主要原因,必须认真分析研究找出发生事故的根本原因和规律,为预防和减少事故,可采取以下三方面措施。
1.工程技术对策
工程技术对策,又叫本质安全化措施。
找出事故的根本原因,多方面采取相应的行之有效的技术措施,全面加强机电设备的科学管理和组织管理,逐步改建和完善矿井提升运输系统和更新设备,广泛推广使用新技术、新工艺、新装备,狠抓质量标准化。
2.管理法制对策
管理法制对策,又叫强制安全化措施。
要对提升运输系统搞好纪律队伍整顿,完善规章制度,认真贯彻执行《规程》、《作业规程》、《操作规程》和各项规章制度,严格查处各种违章、违纪行为并依法惩处。
3.教育培训对策
教育培训对策,又叫人的安全化措施。
按规定要求对职工进行安全教育培训,提高职工队伍的思想素质和技术水平,提高职工的安全意识、安全知识和安全技能水平,使员工按章作业,杜绝“三违”,不出现不安全行为,这样可大大减少提升运输事故。
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