井下电气安全培训

煤矿电气安全技术山西乡宁煤矿安全培训中心主讲人：邓亚军目录第一章井下电气安全的基本问题第二章矿井的安全供电第三章供电系统的保护第四章电气设备的防爆第五章井下电缆安全技术提要:研究煤矿井下安全用电，首先必须了解煤矿井下供电与其他企业有什么不同，井下有什么特殊工作环境，以便在供电技术上和管理措施上适应这个环境，以此而达到安全用电的目的。第一节井下电气设备的工作环境第二节井下电火花的产生及危害第三节电流引爆瓦斯、煤尘的防治第四节井下触电事故发生的机理第一章井下电气安全的基本问题1、井下巷道、硐室和采掘工作面的空间狭窄；2、电气设备及电缆线路易受机械损伤；3、井下空气潮湿，易使设备绝缘下降；4、井下有瓦斯、煤尘，电气火花可使其爆炸和燃烧;5、井下有些机电硐室和巷道的温度较高，而电气设备的散热条件较差，电气设备容易过热损坏。第一节井下电气设备的工作环境煤矿井下采掘运输都是地下作业，井下环境条件恶劣，因此电气设备及供电系统等都与地面有较大的差异.煤矿井下的特殊工作环境主要是:湿度一般在95%以上，且机电硐室和巷道经常有滴水和淋水，电气设备很容易受潮。因此电气设备的体积受到限制，且使人体接触电气设备、电缆的机会较多，容易发生触电事故。井下由于岩石和煤层都存在压力，常会发生冒顶和片帮事故，使电气设备、电缆很容易受到砸、碰、挤、压而损坏。6、井下机电设备移动频繁，故障几率增加。采掘工作面的电气设备移动频繁，且经常启动，使用设备的负荷变化较大，有时会产生短时过载。7、由于井下地质条件发生变化或在雨季期间，井下有发生突然出水的可能。其出水量往往为正常井下涌水量的几倍或几十倍。8、井下如发生停电事故，超过一定时间后，可能发生淹井、瓦斯积聚事故。案例1：2004年3月1日23时20分，山西介休市连富镇金山坡煤矿（乡镇）发生瓦斯爆炸，28人遇难。主要原因：该矿为单回路供电，停电后在备用发电机又故障，造成巷道停电、停风、瓦斯聚集，在停电停风后又没有撤出井下作业人员，没有排放瓦斯就送电开工，开关失爆，产生电弧，造成瓦斯爆炸。《煤矿安全规程》第124条规定：因检修、停电或其他原因停止主要通风机运转时，必须制定停风措施。主要通风机停止运转时，受停风影响的地点，必须立即停止工作，切断电源，撤出人员……《煤矿安全规程》第129条规定：使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风；因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯，只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时，方可人工开启局部通风机。《煤矿安全规程》第441条规定：年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。井下安全供用电的“十不准”中明确规定：停风停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，不准送电。一、井下产生电火花的原因1.电气设备故障运行产生灼热的导体;2.使用施工质量低劣的电缆接线盒，及非矿用电缆；3.使用失爆的电气设备和电器；4.井下油浸设备运行时发生相间弧光短路;5.运行中的电气设备散热不良；6.带电搬迁,带电检修；7.井下使用非抗静电材料；8.金属、岩石等的撞击、摩擦。第二节电火花产生的原因及危害二、井下产生电火花的危害1.灼热的导体可使易燃物燃烧，引起电气火灾。甚至引发瓦斯煤尘爆炸。2.质量低劣的电缆接线盒及非矿用电气设备、电缆，造成安全隐患，极易发生电气故障，引发矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸。3.电气设备失去防爆性能，在设备正常运行产生的电火花或电弧也有可能引起瓦斯、煤尘爆炸。4.运行中的电气设备散热不良，温度升高，会引起覆盖物燃烧，引发矿井火灾。5.带电搬迁,带电检修，使人触电伤亡，短路火花还会引发矿井瓦斯煤尘爆炸。6.撞击摩擦产生电火花，能引起矿井瓦斯煤尘爆炸案例8：1994年11月13日12时15分，吉林省辽源矿务局泰信矿四井发生特别重大煤尘爆炸事故，死亡79人，受伤129人。直接经济损失320万元。事故主要原因：该矿暗井绞车道煤尘堆积，且粉尘细小干燥，超载提拉车致使矿车鸭嘴断裂跑车，同时撞击摩擦产生摩擦火花引起煤尘爆炸。案例2：1994年5月21日四川宜宾地区高县腾龙乡（乡办）磨盘村矿，由于放炮飞石将电缆砸坏破损，当工作电流流经破损处渐使导体发热，绝缘烧毁造成短路，瞬间产生电火花，引燃瓦斯，瓦斯燃烧火焰引发瓦斯连续爆炸。致使36人死亡。案例4：2005年3月17日，重庆市奉节县新政乡苏龙寺煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，19人遇难。瓦斯爆炸主要原因：由于通风不合理造成采掘工作面瓦斯积聚，煤电钻防爆插销失爆，打钻时产生电火花，引起瓦斯爆炸。案例9：2005年7月11日2时30分，新疆阜康市神龙煤矿（民营）发生特大瓦斯爆炸，死亡81人,2人下落不明。瓦斯爆炸原因：该矿属严重超能力、超强度开采，导致井下瓦斯不能安全有效排出，采掘工作面瓦斯含量严重超限，瓦斯监控系统不能有效断电，工作中撞击火花引爆瓦斯。案例5：1995年1月17日20时45分：广西忻城县古蓬俭豆联营煤井（乡镇）发生瓦斯爆炸。造成19人死亡，5人失踪。巷道垮塌、井筒冲坏的恶果。瓦斯爆炸的原因：井下巷道冒顶堵塞通风口，停风5小时，导致瓦斯积聚，一盏60瓦照明灯覆盖物，被引燃起火而引发瓦斯爆炸。案例3：2005年2月14日15时01分，辽宁省阜新矿业集团孙家湾煤矿发生特大瓦斯爆炸事故，导致214人死亡，30人受伤。直接经济损失达4968.9万元。事故原因：发生爆源的照明信号综合保护装置是未经防爆检查而入井的假冒伪劣产品，运行中发生故障，检修时产生电火花引爆瓦斯。案例7：2005年11月27日黑龙江龙煤集团七台河分公司东风煤矿井下发生特大瓦斯爆炸，171人遇难。见图•案例6：1996年11月27日12时9分，山西大同市新荣区郭家窑乡东村煤矿井下发生瓦斯煤尘爆炸事故，死亡110人，4人下落不明，直接经济损失约976万元。•该矿井1990年经大同市煤炭设计室进行扩建设计时矿井生产能力由12万吨/年增至21万吨/年，采矿许可证注明矿山规模30万吨/年。1996年实际生产原煤42万吨/年。•事故原因：该矿属严重违反以风定产原则，超设计能力，超负荷开采。通风、瓦斯、煤尘、机电管理混乱，使矿井生产处于无风、微风、循环风状态，造成瓦斯积聚。当电工带电检修80型开关时，产生电火花引爆瓦斯进而震起巷道积尘，煤尘参与爆炸。灼热的导体带电作业煤尘爆炸电火花的产生及危害矿井火灾煤尘爆炸失爆设备摩擦起电设备散热不良间相短路井下发生火灾，危及井下作业人员及矿井安全。为了防止电气火灾的发生，必须采取相应的预防措施。⑴正确选择和使用电气设备；⑵装设相应的继电保护装置；⑶保证电气设备的施工质量；⑷电缆的敷设和使用要严格执行《煤矿安全规程》规定；⑸电气设备使用的变压器油应定期取样试验；⑹运行中的电气设备应经常进行煤尘覆盖清理。定期检查维护电气设备，保证电气设备经常处于性能良好的状态，严禁电缆线路出现鸡爪子、羊尾巴、明接头等；井下硐室及木支架巷道内一律不允许使用带黄麻外护层的电缆。未经专职人员检查“产品合格证”“煤矿矿用安全标志”的电气设备，严禁下井运行。1、瓦斯爆炸2、煤尘爆炸电流引起瓦斯煤尘爆炸的防治二、瓦斯煤尘爆炸直接原因（火源）分析1、井下爆炸事故中，放炮引起火源占一半左右；2、电气设备失爆引起火源；3、撞击、摩擦引起火源；4、带电检修、搬迁设备引起火源；5、乡镇煤矿中明电和抽烟引起火源。第三节一、电流引爆瓦斯、煤尘的因素见图见图山西焦煤集团屯兰煤矿“2.22”特别重大瓦斯爆炸事故•该矿于1988年10月开工建设，2002年正式投产，2008年核定生产能力为500万吨/年，可采储量6.28亿吨，现开采2.3#和8#煤层,属高瓦斯矿井,绝对瓦斯涌出量229.81m3/min，相对瓦斯涌出量26.99m3/t。矿井瓦斯抽采率为25-30%。•该矿持有采矿许可证、安全生产许可证、煤炭生产许可证、工商营业执照、矿长安全资格证、矿长资格证,均在有效期内。•2009年2月22日2时20分，山西焦煤集团公司屯兰矿井下发生特别重大瓦斯爆炸事故，造成78人死亡，114人受伤(其中重伤5人)，直接经济损失2386.94万元。•是国务院安委办确定的2009年全国煤矿瓦斯治理体系建设示范达标矿井12403尾巷料石密闭117,18569,6637m12403轨道巷1号联络巷示意图直接原因：1.该矿南四盘区12403工作面1号联络巷微风，巷内煤壁涌出的瓦斯局部积聚达到爆炸界限;2.联络巷内的隔爆型电气开关内爆炸生成物冲出壳外，引爆壳外瓦斯;3.爆炸破坏瓦斯抽放管路，管路内瓦斯参与爆炸。技术原因：1.南四盘区12403工作面1号联络巷微风，导致瓦斯局部积聚达到爆炸界限。2.1号联络巷通风机开关安设位置不当，处于瓦斯易积聚区。3.1号联络巷安装通风机和开关后,仅在风机吸风口检查瓦斯。接线腔有过火痕迹、接线柱有放电痕迹、隔爆面有爆炸生成物向外喷射痕迹1号联络巷引爆瓦斯的开关接线腔隔爆面上喷射高温气体的痕迹•山西晋城煤业集团寺河矿“2.1”特大瓦斯爆炸事故•2006.2.1东二盘区在调风时瓦斯积聚、违章放炮致使金属网放电产生火花引爆瓦斯，造成一次死亡23人•2002年投产，2005年省煤炭局核定1080万t/年，2005年生产1019万t•2004年重庆分院鉴定无煤尘爆炸危险、煤层不易自燃•2005年8月份鉴定：绝对瓦斯涌出量479.72m3/min，相对瓦斯涌出量22.30m3/t，为高瓦斯矿井•测定东区3＃煤层原始瓦斯压力为0.29MPa，煤层瓦斯含量为9.03m3/t,煤层透气性系数为56.74～195.39ｍ2/MPa2.d，瓦斯放散初速度40～45，煤的坚固性系数为1.4～1.5。•装备一流、单井规模全省最大，全国煤矿瓦斯治理方面的一面旗帜，2003年国家煤监局召开现场会▲瓦斯爆炸氧含量＞12%瓦斯5-16%点燃温度650~750℃矿井瓦斯爆炸的危害：1.爆炸产生高温。瞬间温度可高达1850～2650℃2.爆炸产生高压冲击波。气体压力是爆炸前的7～10倍以上。3.爆炸产生大量有毒有害气体。CO浓度可达2%～4%具有爆炸性煤尘.▲煤尘爆炸高温火源700~800℃井下瓦斯煤尘爆炸时，会产生高温、高压冲击波及大量的有毒有害气体，对人身安全和整个矿井都将造成极大的威胁。因此，必须采取有力的措施。杜绝这类事故的发生。案例11：1991年4月21日，山西某矿（乡镇）井下发生一起因煤电钻漏电火花引发的瓦斯、煤尘爆炸事故，死亡147人。事故经过：21日早8点到下午2点30分停电，从2点至2点15分共有138人相继入井（未出坑9人），启动局扇将202工作面的瓦斯排到203工作面，使203工作面瓦斯严重超限。4点05分掘进工作面工人打眼试钻时产生电火花，引起瓦斯爆炸，爆炸的冲击波扬起全矿巷道的积尘，造成了全矿井多处煤尘连续爆炸。巷道冒落103处约350米，通风设施全部摧毁。致使井下当班作业人员全部遇难。四、防止瓦斯煤尘爆炸的措施：1、限制瓦斯、煤尘在空气中的含量，将其严格控制在《规程》规定的范围内。2、消除井下各种引爆火源和降低热源度。3、加强培训，增强各级人员的安全生产意识，管理、生产技能。4、确保安全投入。1.限制电火花的能量(使其低于最小点燃火花能量0.28mJ)；2.使用隔爆外壳(将设备正常运行中产生的电弧封闭在隔爆外壳内)；3.加强井下电网绝缘监视(避免由于电网漏电电流点燃瓦斯、煤尘)4.采用超前切断技术等。井下触电事故发生的机理触电事故：人体触及带电体或接近高压带电体时电流对人体的伤害。1、触电的危险触电电流对人体内部器官造成的伤害。电击:强电流或电弧对人体表面造成的烧伤、烙伤等。电伤：第四节两相触电——人体同时接触带电的两根相线（火线）的触电。造成触电的原因两相触电触电方式接触性触电非接触性触电单相触电单相触电--人体接触一相带电导体的触电。触电的危险程度取决于电网中性点是否接地和触电环境。2、触电的方式见图见图非接触触电是当人体靠近高压带电体，在距离小于或等于放电距离时，人与带