中国矿业论坛_煤矿机电教材

目录第一章：煤矿安全生产基本知识……………………………………………………………………3第一节采矿基本知识…………………………………………………………………………………3第二节矿井“一通三防”安全基础知识…………………………………………………………4第三节矿井灾害与预防………………………………………………………………………………11第四节矿井入井人员应遵守的规定………………………………………………………………20第二章矿井供电系统………………………………………………………………………………23第一节矿井供电电源………………………………………………………………………………23第二节矿用电缆………………………………………………………………………………………24第三章矿用电气设备………………………………………………………………………………35第一节矿用电气设备的类型及选用………………………………………………………………35第二节矿用电气设备的防爆技术…………………………………………………………………36第三节真空开关技术………………………………………………………………………………42第四章井下电网保护………………………………………………………………………………45第一节井下电网的过电流保护和失压保护……………………………………………………45第二节井下电网的漏电保护………………………………………………………………………51第三节井下电网的保护接地………………………………………………………………………54第四节矿井供电安全………………………………………………………………………………57第五章采掘机械安全使用…………………………………………………………………………65第一节采煤机的安全操作…………………………………………………………………………65第二节液压支架及乳化液泵站……………………………………………………………………69第三节刮板运输机械的安全使用…………………………………………………………………72第四节掘进机械的使用与维修……………………………………………………………………76第六章矿井提升机、通风机、排水系统与采区运输安全………………………………79第一节矿井提升安全………………………………………………………………………………79第二节通风机安全…………………………………………………………………………………86第三节排水系统……………………………………………………………………………………92第四节胶带运输安全………………………………………………………………………………96第一章煤矿安全生产基本知识【提要】本章讲述：1．采矿基本知识；2.矿井一通三防安全基础知识；3．矿井灾害与预防；4·矿井入井人员应遵守的规定。学习目的：1．了解入井人员应遵守的规定；2.懂得采矿及一通三防基础知识；3．熟悉井下各种自然灾害发生的规律，特别是机电设备引起火灾(或瓦斯爆炸事故)的原因、危害和预防措施；4．掌握井下发生灾害时的避灾方法。第一节采矿基本知识1—1井田开拓方式、矿井的开采水平和采区井田的开拓方式是指开拓巷道在井田内的布置方式。常见的开拓方式有，平硐单水平开拓，斜井单水平开拓，斜井多水平开拓和立井多水平开拓，即平硐、斜井、立井开拓三种基本方式。但在实际工作中，常用两种或三种方式来开拓一个井田，这种方式称为混合开拓方式。开采水平：是指设有井底车场及主要运输大巷的水平。采区：是指在阶段范围内沿煤层的走向划分成的若干块段；当开采煤层群时，采区是指属于一套采区上(下)山开采的块段。矿井开采巷道分为开拓巷道、准备巷道和回采巷道三类。其用途为：1．开拓巷道。(1)井筒：主井，用来运煤；副井，用于运料、行人、供电、通风、排水等。(2)井底车场：主要起井下巷道和井筒之间总转运站的作用。(3)回风井：安装通风机用于矿井通风，也可作为一个安全出口。(4)主要石门及运输大巷：用于井下运输、进风、供电、排水等。(5)回风大巷：用于矿井回风及运料行人等。2．准备巷道。(1)采区车场：主要用于采区的运输、调车和进风。(2)输送机上山：用于采区运煤；轨道上山：用于采区内运料、矸石和行人等。一般有二条上山，一个进风，一个回风。(3)采区煤仓：暂时存煤之用。3．回采巷道。(1)区段运输平巷：主要用于工作面的运煤和进风等。(2)区段回风平巷：主要用于工作面回风、运送设备和材料。(3)切眼：安装输送机、采煤机、支架(支柱)等设备，布置采煤工作面。第二节矿井“一通三防”安全基础知识1-2矿井通风的任务、矿井通风方式矿井通风的任务是：1．供给井下人员足够的新鲜空气；2．把有害气体和矿尘稀释到安全浓度以F并排出井外；3．为片下人员的正常工作和没备的正常运转创造适宜的气候条件。矿井通风方式：是指进风井和回风井在井田内的布置方式。根据进、回风井的相互位置关系，矿井通风方式分为下列三种基本类型：即中央式、对角式和混合式。中央式分为中央并列式和中央分列式。对角式。分为两翼对角式和分区对角式两种。混合式，进风井与回风井由3个以上井筒按上述方式混合组成，其中有中央并列与中央分列混合式，中央分列与两翼对角混合式等。1-3全风压通风、局部通风、自然通风全风压通风是指利用主要通风机的机械旋转产生的风压进行的矿井通风。全风压通风可分为正压(压入式)通风和负压(抽出式)通风。局部通风是指在同一巷道中，靠局部通风机或夹风墙、风障、风筒等隔成进风风流和回风风流所进行的通风。自然通风是指由于井内外空气的容重不同以及进风井与回风井的高差，使矿井进、回风侧空气柱重量不同而产生通风压力，叫自然风压，利用自然风压进行通风的方法称自然通风。1-4微风、循环风、串联风微风是指井巷中风速低于《煤矿安全规程》规定的最低风速时的风流。例如，在输送机巷、采区进回风巷、采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷中，风速低于0.25m／s的风流即是微风。局部通风机的回风，全部或部分再回到本通风机的进风风流中,叫循环风。采煤工作面或掘进工作面的回风风流再进入其它采煤工作面或掘进工作面，叫串联通风。上述3种风流都是不安全的通风，尤其是有瓦斯矿井，若有以上3种通风，很容易产生瓦斯集聚或浓度超限，若遇有电气火源或其它火源时，可能会引起瓦斯爆炸事故。因此，在有瓦斯矿井不允许微风、循环风存在，串联风也必须严格执行《煤矿安全规程》第119条中的有关规定。1-5通风构筑物的种类及作用通风构筑物是用来控制风流的建筑设施，按用途可分为以下5种：1．风门：分正向风门与反向风门两种。正向风门的作用：一是切断风流，又要行人通车；二是调节用风地点的风量。反向风门是在有煤与瓦斯突出危险的采掘工作面为防止瓦斯突出逆风流伤害人员的辅助设施。其作用是：当发生煤与瓦斯突出后，风门借冲击波自动关闭，可以阻拦或缓解逆风流的快速冲击，以免逆风流直接波及到进风中去，影响其它工作地点的安全。2．风墙(俗称密闭)：分临时性风墙和永久风墙，其作用是用来切断风流或封闭采空区，防止煤炭自燃和有害气体向巷道扩散。暂时不用的巷道用风墙封闭，以减少漏风。3．风桥：其作用是将两支在平面上相互交叉的进、回风风流隔开，避免风流短路和串联通风。4．井口封闭装置(也称防爆门)：其作用有二：一是将井口地面大气与主要通风机回风风流隔开，以防风流短路；二是防爆作用，一旦井下发生爆炸事故时，封闭装置首先被冲开，释放爆炸力，可保护主要通风机不被破坏，保证正常通风。5．主要通风机的反风装置：其作用是防止进风侧(进风井口、井筒、井底车场附近)发生重大火灾事故时，烟雾向采区蔓延，进而扩大事故影响范围。反风装最必须在10min以内改变风流方向，保证井下人员安全撤出。《煤矿安全规程》对井下不同作业场所、地点的风量、风速和温度有详尽严格的要求.尤其是机电硐室的配风量对排除有害气体，降低空气温度，保证机电设备的正常运转是有直接关系的，不可忽视。1-6矿井瓦斯等级的划分、在机电管理上应注意的问题矿井瓦斯等级是每年进行一次瓦斯等级鉴定而确定的。矿井瓦斯等级，按照平均日产1吨煤涌出瓦斯量和瓦斯涌出形式划分为：低瓦斯矿井：lOm3及其以下；高瓦斯矿井：lm3以上；煤与瓦斯突出矿井。在机电管理上应注意以下几个问题：1．严格依照矿井瓦斯等级的工作制度进行机电管理。2．严格执行安全用电制度，包括工作票制度、工作许可制度、倒闸操作制度及停送电制度。3．严格执行煤炭工业部制定的井下供电“十不准”和《煤矿安全规程》规定的“三无、四有、两齐三全、三坚持”。4．对机电设备要按照《煤矿安全规程》规定，定期检查和检修，尤其对电气设备的过流保护，失压保护和井下漏电保护装置，要严格检查，及时试验调整，发现问题，立即修复或更换。5．在低瓦斯矿井中，掘进工作面与回采工作面的电气设备应分开供电；在高瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出的矿井，所有掘进工作面的局部通风机都应实行“三专两闭锁”，即专用开关、专用变压器、专用线路和风电闭锁、瓦斯电闭锁设施。6．所有井下机械均要尽量防止摩擦火花的产生。如：采掘机械的截齿要定期检查更换，使其保持完整和尖锐状态。胶带输送机的跑偏、机头、机尾堆积煤炭过多；金属器材的撞击等均可能产生火花。7．所有机械的喷雾洒水必须保持完好。1-7瓦斯的产生和防治井下瓦斯主要来源于煤层及围岩中。它是由腐植型有机物，在一定的温度、湿度、压力等条件下，经过若干年代的变化，在形成泥炭、烟煤或无烟煤的过程中生成的。这些瓦斯大都逸散在大气中，而另一部分却保留在岩石中或吸附在煤体中(还有的溶于地下水中)。它的主要成份是甲烷(CH4)，此外还有二氧化碳、氮，及少量的硫化氢和一些重烃、稀有气体等。甲烷是无色、无味、无臭的气体，比空气轻(对空气的比重为0．544)，故在井下巷道的上部、顶板冒落的顶部、回采工作面的上隅角和独头上山的掘进工作面瓦斯易于积聚，超过《煤矿安全规程》规定范围时，将成为矿井安全生产中的一大威胁。防止瓦斯积聚的主要措施是：1．加强通风，用足够的风量把它排走或稀释到《煤矿安全规程》允许的浓度以下。2．加强瓦斯的检查工作，当超过允许浓度时，必须及时进行处理。3．对于采空区瓦斯积聚量大的工作面，要进行采空区瓦斯抽放，一个采煤工作面的瓦斯涌出量每分钟大于5m3，或一个掘进工作面的瓦斯涌出量每分钟大于3m3，采用通风方法解决瓦斯问题不合理时，应采取抽放瓦斯措施。1-8瓦斯爆炸的条件、防止瓦斯爆炸的措施瓦斯爆炸时，必须同时具备以下3个条件：1．瓦斯浓度在5％～16％(9.5%时爆炸力最强)；2．引火温度为650～750C(电火花、放炮、摩擦火花、吸烟等明火都可以达到这个温度)。3．有足够的含氧量。空气中的含氧量在12％以上。防止瓦斯爆炸的措施有：1、防止瓦斯积聚。(1)加强通风，排除瓦斯和降低瓦斯浓度。(2)实行分区通风，消灭循环风；有煤与瓦斯突出的工作面严禁采用串联通风，其它工作面若要采用串联通风，必须符合《煤矿安全规程》规定。(3)加强瓦斯检查，严格执行瓦检制度，低瓦斯矿井中每班至少检查两次；高瓦斯矿井中每班至少检查三次；煤与瓦斯突出的矿井、瓦斯、二氧化碳涌出量较大，变化异常的个别采掘工作面，必须有专人经常检查瓦斯和二氧化碳，并安设瓦斯自动检测报警断电装置(本班没有生产的工作面，每班至少检查一次)。一旦发现瓦斯超限，必须立即停止作业，进行处理。(4)对瓦斯聚集严重的个别地点采用通风方法解决不合理时，可抽放瓦斯。2．防止引燃瓦斯。(1)井口及井口房内和井下都严禁明火，如果必须在井下主要硐室、主要进风巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯等焊接工作，每次都必须制订安全措施，经矿长批准，并由矿长指定专人在现场监督和检查，还必须遵守《煤矿安全规程》的有关规定。‘(2)严格机电设备的管理，所有设备的配置及操作要符合《煤矿安全规程》的规定(见2一18题机电管理上应注意的问题)。(3)因停电而停风的独头巷道，经过排放瓦斯，在恢复局部通风后，启动设备前，对于该井巷安设的封闭式电气设备(如低压开关等)应打开外壳进行通风，释放机壳内积存的瓦斯。(4)局部通风机在恢复通