防爆性能研究（精选八篇）
防爆性能研究 篇1
防爆起重机作为特种设备, 已被广泛应用于石油、化工等燃爆性混合物场所。防爆起重机轮轨裸露在空气中, 其在轨道上往复运动非常频繁, 易产生摩擦热源, 在充满危险性气体的环境中, 这种热源可能会产生爆炸, 给企业生产安全带来潜在的危险。研制一台防爆起重机轮轨摩擦防爆性能试验装置, 模拟防爆起重机运行过程中的摩擦火花, 高温表面的产生以及这些高温热源引燃爆炸的情况, 研究防爆起重机轮轨摩擦防爆性能。本文首先分析了轮轨摩擦热源产生的工况, 然后对试验装置总体功能和主体结构进行设计, 同时, 试验装置对密封性及爆炸试验安全性的要求也较高, 因此, 最后还对试验装置密封结构、泄爆面积进行设计[1]。
1 防爆起重机轮轨摩擦热源
防爆起重机在轨道上反复运行, 轮轨踏面之间将不断累积热量, 当热量累计到一定程度后, 这个热源将成为潜在的危险性。图2所示为轮轨踏面摩擦热源。
由摩擦生热公式得:q (x) =up (x) vs, 其中u是摩擦系数, p (x) 是压力大小, vs是运行速度。因此, 不难得出影响防爆起重机轮轨摩擦爆炸热源的因素有:防爆起重机的载重、轮轨运行速度、轮轨摩擦系数、轮轨踏面材料性质及轮轨往复运行工况等[2,3]。
2 轮轨摩擦防爆性能试验装置总体分析
防爆起重机轮轨摩擦防爆性能试验装置主要是模拟起重机轮轨运行产生的热源, 以及爆炸的情况。根据以上分析, 热源产生的影响因素有:车轮载荷、运行速度、运行工况及轮轨踏面的材料, 因此, 在进行试验装置研发的过程中, 需要控制这些因素。
对防爆起重机轮轨摩擦防爆性能试验装置进行总体分析:
(1) 轮轨摩擦防爆性能试验装置主体设计:主要设计控制影响热源的因素, 需要有加载机构、驱动机构及易于更换轮轨踏面材料的的轮轨结构形式。
(2) 密封结构的设计及计算:防爆试验装置箱体中充满气体后, 箱体内存在压力, 保证试验装置的密封性, 需要对试验装置的密封结构进行设计及计算。
(3) 爆炸泄压设计:试验装置需要进行爆炸试验, 爆炸试验一般存在较大的爆炸冲击及压力, 需要对箱体进行爆炸泄压设计, 保证试验箱体不受爆炸的破坏。
3 轮轨摩擦防爆性能试验装置主体结构设计
防爆起重机轮轨摩擦防爆性能试验装置需要模拟防爆起重机轮轨在轨道上运动的各种工况, 控制车轮载荷、运行速度及更换轮轨踏面材料。同时还需要模拟多种工况:啃轨、原地打滑、抱死滑动、运行冲击模拟等。啃轨工况是指车轮侧缘和轨道侧面生产摩擦的工况, 该工况需要试验装置能提供一个横向推力。
如图4所示是轮轨摩擦防爆性能试验装置示意图, 1是啃轨缸, 2是轨道轮液压马达, 3是箱盖密封装置1, 4是车轮液压马达, 5是车轮加载缸, 6是观测窗, 7是箱盖, 8是爆炸泄压口, 9是箱盖密封装置2。啃轨缸给轨道轮提供侧向推力, 模拟车轮啃轨工况。
由图5所示, 1是锥齿轮传动, 2是液压加载结构, 3是轨道轮结构。车轮液压马达驱动车轮运动, 同时, 车轮驱动马达需要随着液压缸同步运动, 因此, 需要和液压缸安装在同一侧, 所以选择锥齿轮传动, 锥齿轮的传动比是1:1, 轮轨相对运行速度的控制通过调节车轮液压马达及轨道轮液压马达转速来实现;液压缸加载缸加载车轮基座上模拟轮载, 车轮基座有滑轨能随液压推杆前后移动。图6、图7是易于更换轮轨踏面材料的轨道轮结构形式结构图。轨道轮是防爆起重机轮轨摩擦防爆性能试验装置的核心部件之一, 轨道轮的结构设计需要考虑到对轨道表面材料进行更换、模拟车轮在轨道运动等情况。轨道轮由轨道轮主体和轨道轮外包块构成, 轨道轮外包块由三分块拼接组成, 易于更换其表面材料[4,5]。
4 轮轨摩擦防爆性能试验装置密封结构设计
由于试验装置需要充满可燃性气体, 因此, 对试验装置的密封性要求较高, 对于试验装置, 存在密封问题主要是箱体和箱盖之间的密封, 对其进行密封结构设计, 以此保证试验装置的密封性。
箱体和箱盖之前主要是通过密封圈的形式进行密封的, 由于密封圈过长, 需要在箱体外侧施加压力, 保证密封圈的密封性。O性密封圈的直径为10 mm, 需要较大的预压力保证密封。箱体外侧的施加下压力的大小通过机械密封机构提供, 密封机构1及密封机构2均是使用液压来实现的, 最大提供压力能达到3 t, 该力能使得密封圈产生足够的变形, 满足箱体和箱盖之间的密封要求[5], 如图8和图9所示。
5 轮轨摩擦防爆性能试验装置爆炸泄压设计
爆炸泄压是指可燃气体/空气混合物发生爆炸的初始及发展阶段, 通过在包围体上人为开设泄压口的方法, 将高温、高压燃烧产物和未燃物料朝安全方向泄放出去, 使包围体本身及周围环境免遭破坏的一种爆炸防护措施。爆炸泄压技术措施因成本低和易于实现等显著优点而得到广泛应用。本试验装置涉及到爆炸, 为节约成本, 便于操作, 该试验装置采用泄爆的方式来释放爆炸压力。
5.1 泄爆设计基础
泄爆设计最重要的是泄爆面积的计算, 泄爆面积的大小与混合物爆炸指数Kmax、泄爆压力、泄压口开启压力三个参数有关。爆炸指数Kmax是表征可燃气体混合物爆炸猛烈程度的重要参数, Kmax值越大, 表明爆炸越猛烈, 泄爆面积要求越大。泄爆压力是指在泄爆过程中, 包围体内能承受的爆炸压力的大小。泄压口开启压力Pstart越低, 泄爆装置动作越早。因此, 当泄压面积一定时, 低开启压力下泄爆压力相对较小;当泄爆压力一定时, 则低开启压力下所需泄压面积较小。
5.2 轮轨摩擦防爆性能试验装置爆炸泄压设计
试验装置的爆炸试验属于气体爆炸试验, 因此, 选择开启压力诺模图作为设计计算参考依据。该诺模图适合甲烷、丙烷、焦炉煤气、氢气等气体的泄爆口设计。在爆炸试验中, 选择使用丙烷气体, 因此以下针对丙烷气体进行泄爆口设计。
试验装置箱体的容积:V=2 m3, 试验装置采用高强度钢, 其最大泄爆压力可达到Pred=0.20MPa, 泄爆口开启压力存在三种情况:Pstat1=0.01MPa, Pstat2=0.02MPa, Pstat3=0.05MPa。据此根据甲烷泄爆诺模图[6], 可以查得:
为保证泄爆安全, 试验装置选择泄爆面积大小为Sx3=0.18m2。
6 结论
研制了一台防爆起重机轮轨摩擦防爆性能试验装置, 设计结果表明:该试验装置驱动方式、加载机构设计合理, 能满足模拟防爆起重机轮轨运行各种工况的要求;试验装置的密封结构设计满足试验装置对密封性能的要求;该试验装置通过泄爆的方式排放压力, 成本低, 易于实现。
摘要：为研究防爆起重机轮轨摩擦防爆性能的机理, 提出防爆起重机轮轨防爆措施等问题, 研制了一台防爆起重机轮轨摩擦防爆性能试验装置。通过对装置的需求分析、结构强度设计、装置密封结构设计及防爆学设计, 研制了一台试验装置。结果表明:该试验装置能真实模拟防爆起重机运行工况, 满足爆炸试验要求, 为防爆起重机轮轨摩擦防爆性能机理研究打下基础。
关键词：防爆起重机,轮轨摩擦,防爆性能研究,试验装置
参考文献
[1]倪正官.防爆起重机的防爆安全问题[J].起重运输机械, 2006 (11) :78-80.
[2]吴磊, 温泽峰, 金学松.轮轨摩擦温升有限元分析[J].铁道学报, 2008, 30 (3) :19-25.
[3]王步康, 董光能, 谢友柏.滑动接触中摩擦发热的数值分析[J].中国机械工程, 2002, 13 (21) :1880-1883.
[4]刘延柱, 朱本华.理论力学[M].北京:高等教育出版社, 2009.
[5]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社, 2010.
河南省煤矿防爆电器性能检查细则 篇2
1、防爆电器设备（包括小型电器）、电缆的使用电压等级不得高于其标称电压等级，否则视为失爆。
1、高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井使用的防爆磁力开关9#接线端接地或种原因使防爆外壳带电的，视为失爆。
2、利用开关控制进线装置出入动力线的视为失爆（但出入捡漏继电器，控制回路电源的除外）。
3、凡是防爆电器设备不论在井下任何地点使用，都应按防爆要求进行管理。
二、隔爆外壳必须有清晰的防爆标志，煤安标志。有下列情况之一者为失爆：
1、外客有裂纹、开焊、严重变形的（变形长度超过50mm，且凸凹深度超过5mm者）。
2、防爆外客内外有锈皮脱落（锈皮厚度达0.2mm 及以上的）。
3、隔爆室（腔）的观察孔（窗）的透明板松动、破裂或使用普通玻璃的。
4、隔爆设备隔爆腔直接贯通，去掉防爆设备接线盒内隔爆绝缘坐的。
5、闭锁装置不全，变形损坏起不到闭锁作用的。
三、隔爆面应保持光洁、完整、需有防锈措施。
1、隔爆结合面结构参数要符合下述规定，否则为失爆：
1)电器设备静止部分隔爆接合面、操纵杆和轴及带轴承转轴的防爆接合面与相应外壳容积对应的最大间隙必须符合表一的规定。快门式的隔爆接合面的最小有效长度不小于25mm。
2）隔爆接合面的平均粗糙度不得高于6.3um。
3）隔爆面无锈蚀（用棉纱擦后，仍留有锈蚀斑痕者为锈蚀，而只留云影，不算锈蚀）。
4）用螺栓紧固的隔爆面：
①螺栓、弹簧垫圈必须齐全和紧固（紧固程度以将垫圈压平为合格）。
②弹簧垫圈的规格须与螺栓相适应，（偶尔出现个别弹簧垫圈断裂或失去弹性时，检查该处防爆间隙，若不超限，更换合格弹簧垫圈不为失爆）。
③螺栓或螺孔不能滑扣（但换同径长螺栓加螺母紧固者除外）。
④螺栓和不透孔的配合，紧固后螺栓和螺孔上剩余螺纹轴向长度应大于弹簧垫圈厚度的1.5倍；螺孔周围及底部厚度大于3mm。
⑤同一部位螺栓、螺母规格应一致，钢紧固螺栓拧入螺母的深度不小于螺栓直径。
⑥深孔钢紧固螺栓伸入螺孔长度应大于该螺栓的直径，铸铁、铜、铝件不小于螺栓直径的1.5倍；如果螺孔深度不够，则必须上满孔。
⑦电动机接线盒盖不得上反。
网状多孔材料防爆性能研究进展 篇3
所谓多孔介质[1],是指固体骨架构成的孔隙空间中充满单相或者多相介质。主要物理特性是孔隙尺寸极其微小,比表面积数值很大,其微小空隙可能是连通的,也可能是部分连通的,也可能是部分连通,部分不连通的。目前应用最广泛的多孔材料主要有:多孔陶瓷材料、泡沫陶瓷和多孔金属材料。多孔介质赋予了材料新的优异性能,有着致密材料能以胜任的用途,拓宽了工程领域的应用范围。可以在保证流体流动的情况下来阻隔防爆,有巨大的市场潜力。
阻隔防爆[2](HAN)材料有一种多孔铝合金材料,有阻尼作用,具有寿命长、重量轻、占用体积小、散热性能好的特点。经特殊加工,制成蜂窝状抑爆产品,再将该产品按规定密度、方法装填到储运易燃、易爆气(液)体的容器中,即可有效防止该容器内部发生爆炸事故。材料一定程度上达到本质安全化的目的。
1 网状多孔材料的阻隔防爆原理
多孔材料可以把容器内腔分成许多很小的单元,火焰通过多层丝网结构时被撕裂成无数小的火焰团,火焰锋面不再连续,在较大的湍动作用下,会失去热平衡而熄灭,无数火焰团的熄灭会最终导致整个火焰锋面的熄灭,遏制火焰的传播,使燃爆压力波衰减[3]。同时,网状多孔结构具有很高的表面效能,由于火焰通过多孔材料时,迅速的发生热交换,热量散失或被吸收,降低了燃烧反应后的最终温度,缩小了反应气体的膨胀程度,压力值增加速度放慢而达不到爆破极限,从而防止爆炸发生[4]。器壁表面“杂质”和“器壁”材料吸附爆炸连锁反应中的自由基,减少参与燃烧反应的自由基数量,抑制燃烧爆炸的反应速度,直至反应中断[5]。具有良好的导电性和网状结构的连续性的多孔材料,可以起到静电屏蔽和静电缓和的作用。
2 国内外研究进展
对网状多孔抑爆材料的研究美国、加拿大等国在20世纪60年代就已经开始。1982年,美国颁布了用于飞机燃油箱抑爆的网状铝合金防护材料的军用规范MIL-B-87162。1992年,我国原兵器工业部第52所研发的网状铝合金抑爆材料抑爆性能等主要指标均符合美国军用标准要求,达到了国际同类产品的先进水平。对网状多孔材料抑爆性能的研究主要是通过实验和数值模拟两种方法测定或模拟填充材料后的压力、火焰、温度、产物等因素,并和没有填充材料时对比。
2.1 网状多孔材料抑爆防火的实验研究进展
对多孔材料的实验研究主要从材料孔的类型和大小、材质、材料的填装因素对压力和火焰的影响等方面来进行研究。研究发现填充密度越大、留空率越小、孔越小材料的防爆防火性能越好,不同的材料有各自最佳的填充密度和留空率。
Robert Zalosh[6]评论了应用在军用飞机油箱上可以抑制气体/蒸汽-空气混合物爆燃的金丝网及聚合泡沫材料,概括了新的测试、评估和填装这些材料的NFPA 69标准,并一同解释这些材料的基本原理。C. Guo等[7]发现多孔钢板、金属丝网和钢丝绒可以减弱压力波的传播,多孔板在减弱爆燃的横波上仅仅比编织网稍微有效率。卢徐节、南子江、王树有等[3,8,9]研究了网状铝合金抑爆材料在不同留空容积和不同填装密度状态下的抑爆性能,发现铝合金抑爆材料可以把1.40MPa的爆炸压力抑制到0.14MPa,且装填密度在28-32kg/m3最好。贺洪文、程进远[10]通过试验证明,爆炸容器内在充填铝合金网状材料后,可改变容器内腔形状,遏制压力波的传播;同时,也可吸收燃烧释放出的大部分热能,从而达到抑爆作用。解立峰[11]发现抑爆材料填装在爆源附近时,抑爆效果最好。喻健良[12,13]等让化学计量浓度的乙炔/空气充满整个管道,管道一端封闭一端开敞,在封闭端中心点火,研究了不同丝网层数和丝网目数对火焰传播速度和火焰淬熄的影响。
2.2 网状多孔材料抑爆防火的数值模拟研究进展
随着流体力学和计算机技术的飞速发展,数值模拟方法得到了广泛的应用。运用合理的数值模拟方法,分析非定常流场的发展演化过程,能获得网状结构中火焰的传播及压力的变化特征,为材料更好的使用提供理论依据。对多孔材料的数值模拟主要是构建不同维度的各种数学模拟,对不同可燃介质在填充不同种类材料时的火焰、压力、燃烧产物、温度分布等方面进行研究。
Marcelo J.S.de Lemos[14]对甲烷-空气混合物在多孔物质中的燃烧进行了一维模拟。结果显示过量空气或气体速度的燃气峰值温度和向燃烧器出口移动的火焰降低。D.Dunn-Rankin[15]在长11.72m的长方形管道内,建立了障碍物加速火焰传播的二维数学模型,发现缓慢增长的火焰像快速增长的火焰一样能产生相同的超压。吴征艳等[16]表述了火焰传播参数、爆炸反应波参数与丝网结构参数之间的关系,研究表明多层金属丝网结构的存在削弱了火焰及爆炸波的强度。韩丰磊、高远[17,18]发现随着阻尼材料长度的增加,阻尼段后气体非稳定爆轰波的压力、火焰传播速度逐渐减小,随着材料厚度的增加,阻尼段后的燃炸波压力逐渐减小,且抑制效果逐渐变的不明显,孔隙率变化与其抑制火焰传播速度及压力波的能力成反比关系。杜礼明、解茂昭[19]的研究结果结果表明:多孔介质的存在可以扩展混合气的燃烧极限,明显改善了燃烧室的换热性能,强化了对新鲜混合气的预热,降低了热量损失;在多孔介质中混合气的燃烧温度和燃烧室的温度明显升高,反应区厚度和燃烧速率显著增大。
3 国内外研究现状分析及研究展望
近年来对网状铝合金阻隔防爆材料的研究工作不断深入,主要从原料的选择、不同的结构尺寸、安装因素、使用因素、抑爆机理、改进试验方法等方面进行分析。研究中存在着一些不足:(1)没有资料说明作为材料抑爆性能主要因素的填充密度、留空率与抑爆压力间的数学经验公式;(2)实验测得的抑爆压力为瞬时的间隔值,不一定是过程中的最高压力,由于材料的不透明性,高速摄像机不能完全观察到火焰具体的传播状况,借助Fluent[20]软件模拟可以得到爆炸瞬间过程中的压力和火焰传播状况,为材料的填充提供依据。
2005,国家安监局批准了《汽车加油(气)站、轻质燃油和液化石油气汽车罐车用阻隔防爆储罐技术要求(AQ3001-2005)》[21]为强制性安全生产行业标准。这将进一步推动阻隔防爆技术的发展和阻隔防爆材料的研发,对于降低易燃易爆危险化学品事故的可能性和严重性也将产生深远的影响。根据AQ3001-2005的要求,可以从一些方面对多孔材料进行研究:(1)通过实验对抑爆压力的测定,得到材料使用时填充密度和留空率间的关系;(2)借助Fluent软件来模拟材料内部火焰、压力的传播。
防爆性能研究 篇4
本质安全电路是以抑制电火花和热效应能量为防爆手段的安全设计电路,其在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不会点燃规定的爆炸性气体混合物。本质安全设备是防爆电气设备中最安全的,省去了隔爆外壳,具有尺寸小、重量轻、成本低、安全性高等诸多优点[2]。随着电子技术和自动控制技术的发展,煤矿生产机械化程度的提高,本质安全技术不仅在井下电控设备、通讯与监控系统等方面,而且在化工、石油等领域得到广泛的应用[3]。
1 本质安全理论的发展
1914年,英国学者R.V.Wheeler提出了电铃设计的本质安全理论。1916年W.M.Thronton提出了本质安全电路理论[4]。本安理论创建初期,许多国家主要集中研究火花实验装置及安全火花电路设计。20世纪50~60年代,本安防爆理论和实际应用方面的研究进展显著,主要代表国家为前苏联、英国、西德等。研究方向包括火花放电研究——提出电容电路火花放电的3个阶段,建立火花放电模型研究放电特性;电弧放电研究——提出电感电路电弧放电的4个阶段,建立电弧放电模型研究放电特性[5];最小点燃能量值研究;电容电路的本质安全特性分析[6];火花实验装置改进等方面。发达国家的本质安全技术已广泛应用于通信、监控和遥控装置。
国内在本质安全技术及理论方面的研究从50年代初期开始,以制造防爆电器和防爆电机为起点,着手研究本质安全理论。随后,研制用于煤矿、石油和化工部门的本质安全电气设备,并投入使用[7]。80年代,国内的本质安全理论研究成果已相当丰富。主要研究方向为对电阻性本安电路的3种电弧放电特性进行研究,并建立抛物线模型仿真放电波形[8];对电感性电路的电弧放电特性进行研究,建立电弧放电模型[9],测量并分析电弧放电时间,研究最小点燃能量的测试方法等[10];对电容性电路的短路放电特性进行分析、研究;研究火花试验装置的设计与评价等。现今,本质安全方面的研究内容越来越广泛,已扩展到标准中参数选取和本安电气产品认证方法等方面。
2 本质安全性能评价方法及认证
2.1 本质安全性能评价基本方法
评价电气设备的本质安全性能首先是要核查设备和电路的机械结构,主要包括外壳防护等级——塑料等非金属外壳与金属外壳不同等级;电路的隔离——导电部件或元器件的间距,电气间隙,爬电距离,浇封化合物的要求及间距,内部导线的导体绝缘,继电器,接地导体、连接和端子等[11]。
其次是检查设备和电路的电气性能,核查电路发生故障的性质,将电路中相关部分的电流、电压、电容、电感值,施加安全系数后,与相关曲线或数据表进行比对,核查电路所具有的安全火花性能。正常工作和施加非计数故障时,安全系数为1.5,本质安全设备的温度组别所施加的电流或电压,其安全系数为1.0。
之后,检查设备、电路自身及其关联设备在故障状态下,各部分的温度值,是否超过规定的温度值。以Ⅰ类(150 ℃)和Ⅱ类(135 ℃)为温度基础,规定I类电气设备内部的元件上不能形成粉尘层[12]。
最后,在规定的保护水平下,对不同防爆级别的本质安全设备或电路进行火花点燃试验,要求不能引起试验气体混合物的点燃。
通过上述内容的检查及考核,电气设备或电路可确定是具有防爆型的本质安全性能。
2.2 本质安全性能评价标准
20世纪70年代初期,本质安全设备评价的国际标准是IEC79-11,将德国的火花试验装置推荐为IEC标准火花试验装置。之后,许多国家或组织发布了多种版本的安全性能评价标准,包括欧洲标准化组织制定得欧洲标准——EN 50039;澳大利亚发布的AS/NZS 60079-11标准;日本发布标准JISC 60079-110;德国出版的DIN EN 60079-11标准;美国出版的ANSI/ISA 60079-11标准等等。我国参照国际标准先后制定了国标GB 3836的3个版本,2011年8月实施新版标准[13]。
2.3 本安设备及系统认证方式
本质安全设备及系统的认证方式包括“系统认证”、“回路认证”、“参量认证”3种。“系统认证”是最早的认证方式,方法繁琐,限制系统配置的灵活性。“回路认证”加入了安全栅装置,将本安系统分为控制设备、安全栅、本安设备和连接电缆4个部分,简化了本安系统的认证过程[14]。“参量认证”将本安设备及关联设备单独进行认证,根据组合规则自由组合本安系统[15]。
目前,我国现行的本安认证技术是“回路认证”。被认可和授权的防爆认证机构共有4个,国家级仪表防爆和安全监督检验站、国家防爆电气产品质量监督检验中心、石油化学工业电气产品防爆质量监督检验中心和南阳电气防爆所。美国、俄罗斯、德国、加拿大、英国等许多国家都有授权的防爆认证机构。
3 电路本质安全性能评价方法
目前对电路本质安全性能的评价主要有两种方法:爆炸性判断方法和非爆炸方法。爆炸性判断方法是通过在安全火花试验装置上对被检测电路进行爆炸性试验,从而判断其本质安全性能。爆炸性判断方法具有成本高、周期长、无法对生产研发提供指导方向等缺点,因而非爆炸性本安判断理论得以长足发展。非爆炸性的判断方法就是对比各种曲线、通过查表或理论判别式来判断被试验电路的本质安全性能,是一种高效、实用的方法[16]。
3.1 爆炸性判断方法
通常情况下,本质安全电路都应经过火花试验。火花试验装置是研究本质安全电路及设备安全性能不可缺少的试验装置。火花试验装置被用来检测电阻电路或电感电路中的最小点燃电流(Minimum Igniting Current,MIC)和电容电路中的最小点燃电压(Minimum Igniting Voltage,MIV)[17]。根据试验绘制的点燃曲线是设计本质安全性电路的依据。
在火花试验装置上进行试验时,对试验方法和标定条件有严格规定,原则是选取最危险的环境和临界参数,以使被检验的电路或设备经受最严格的考验,使设计的参数更为安全可靠。
3.2 非爆炸性判断方法
(1)临界点燃曲线。
各种简单直流电路的本安判据是其对应的临界点燃曲线。判断复杂电路是否满足本安性能要求,可将其分解为若干单一支路,对各支路进行分析判断。支路若是简单的电阻电路、电感电路、电容电路,则可用相应的临界点燃曲线进行分析与判断;对于支路中不能视为简单电路的,采用建模分析方法将支路化简为单一性质的简单电路,进而依据相应的临界点燃曲线进行判断。研究人员现已建立了4种电弧放电的数学模型:放电电流线性模型、放电电流抛物线模型、静态伏安特性模型和动态伏安特性模型。在复杂电路等效方法的研究方面,国内已研究出了等效电阻法——使用线性模型计算等效电流,将等效电流与最小点燃电流比较得到判别式;容性等效电路法——将计算得到的电路相关参数与最小点燃曲线比较,判定电路本安性能。
(2)能量判别式和功率判别式。
以最小点燃能量为判别标准,通过计算简单电感性电路火花释放的能量,得到能量判别式[18];提出功率判别式,解释了小火花能够引爆气体,而较大的火花不一定能引爆气体的现象,对能量判别式进行了补充[19]。
(3)Pspice软件仿真[20]。
将设计制作好的复杂电路利用Pspice仿真软件进行仿真,得到在正常情况下、指定故障状态下各支路电流、电压等参数,将这些参数与相应的最小点燃曲线进行比较,评价出各支路的本质安全特性。若某条支路被评价为非本安电路时,通过故障分析和电路改良,将支路设计为具有本质安全性能,直至全部支路均为本安电路,进而得到整个电路的本质安全特性。
4 结束语
防爆性能研究 篇5
一、在工业建筑中提高防火性能的具体措施
1.工业建筑中的生产辅助区一般使用的人数都不会太多, 虽然使用人数不多, 但是生产辅助区与工艺生产区之间的连接是非常紧密的。多数情况下, 厂房会将生产辅助区与工艺生产区的防火设计合并设计成一个。规模稍大一些的综合性厂房内都会需要使用照明灯、电机、电子计算机等电气设备, 这些设备的配电线路分布较为密集, 其中任何一路出现火花或者是绝缘层老化、短路就会导致火灾发生, 造成非常严重的后果。再比如说工业建筑中的高层建筑, 如果内部的电梯井与电缆井等竖井如果没有配置隔断装置, 火势一旦加大, 往楼上蔓延, 就会给救援工作带来难度。工业建筑内的厂房基本上都会存放一些易燃的物品, 如果有火灾发生, 势必也会加大火势, 影响救援。火灾发生时, 随着人流进行盲目的逃生出现拥挤, 减缓了人员疏散的速度。
2.建筑工程的工程面较大, 所以根据国家的消防规范严格规定了防火分区的最大面积, 虽然在建筑的设计中想要处理好防火分区与使用之间的关系不太容易, 但是如果能够认真的配置好防火的相关措施就能发现, 规划防火分区以及优化分隔设施, 并不会完全会影响建筑空间的使用功能。例如说, 节省空间的防火卷帘以及防火水幕设施, 既能减少占据厂房的使用面积, 还能有效的进行防火, 在火灾发生时, 能够有效的隔离火区;对于工艺生产区的功能要进行彻底的简化, 对所有的电气设施以及线路都要进行定期的检查和维护;对于使用电器设备和线路较多的工业建筑, 定期的对电气设备和线路进行检查是非常必要的, 这样就能够及时发现电源绝缘层是否有老化脱落的现象, 从而排除火灾发生的隐患;降低火灾扑救难度可以在最初的建筑设计中考虑到室内防水量与消防水袋等消防措施的设计, 这样才能够防患于未然;另外, 还可以在建筑物的标示上做一些建筑物的模型, 这样能够了解建筑物的主要结构, 在楼道或者是电梯内张贴紧急逃生的路线指示图, 或者是标志性的颜色来提示人们逃生的路线, 这样就能够在危险来临时, 人们能够快速的进行撤离与疏通, 从而减少人员的伤亡以及企业的经济损失。
二、在工业建筑中提高防爆性能的有效措施
在工业建筑中, 爆炸情况的发生也会引发火灾, 这两者会给生产人员带来严重的安全威胁, 给企业带来非常严重的经济损失, 在工业建筑中做好科学的防爆设计是非常必要的, 这样能够将危险发生的系数降到最低, 避免对企业的财产造成损失。
(一) 从爆炸的根源入手, 实施防爆设计
1. 科学合理的规划厂房的建设空间, 排除引起爆炸的条件
引发爆炸的必要条件就是火源、可燃物品以及易燃物品, 在具备了这些条件的时候就会引发爆炸。高热的温度是引发爆炸的最主要的一个原因, 在工业建筑中错存放的生产原料、半成品都有可能经过化学变化导致引发爆炸事故的发生, 所以在工业建筑进行设计和施工的过程中, 一定要注意设计采用降温和除热的设施建筑, 这样就可以避免因为温度变化导致爆炸情况的发生。
2. 易燃易爆物品隔离火源, 降低爆炸事故的发生几率
对于工业厂房中所隐含的危险爆炸物品, 在建筑的施工设计过程中, 就需要进行合理的平面布置, 这样就可以将危险的易燃易爆物品远离带有明火设备的场所以及设施。
(二) 降低爆炸危害的发生几率, 要进行科学的防爆规划设计
1. 工业建筑的选址
如果工业建筑存在爆炸危险导致出现了爆炸事故, 这个时候最要紧的就是需要避免爆炸事故危及到周围的建筑和设施, 防止造成更大的危害与损失, 所以工业建筑的建筑位置要远离人们的生活区域、旅游区域以及学校、铁路、高压线等建筑设施。
2. 工业建筑整体的平面设计
除了建筑的选址, 还需要注意的就是在进行平面设计的过程中, 将存放危险物品或者是具备较高爆炸危险系数的厂房和仓库建立在整个工业区的边缘位置, 用地形或者是自然环境创造隔断爆炸的屏障设施, 这样就能最大程度的降低爆炸对人的生命安全产生的威胁, 并减少企业的经济损失。
3. 工业建筑屋顶的设计
在进行工业建筑屋顶的设计过程中, 要重点采用质量轻、易碎的屋盖材料;选用这样的屋盖材料是因为能够提高屋顶的泄压面积, 这样在发生爆炸事故的时候能够快速的释放爆炸产生的热量和气体, 从而减轻厂房内爆炸产生的压力, 降低爆炸的冲击力;厂房仓库如果能够在允许的条件下建造成敞开式、半敞开式, 这样可以利于厂房的通风, 降低因为空间密闭导致发生爆炸事故的几率;对屋顶泄压面积的确定需要根据爆炸物的类别和厂房的容积, 这是因为在具体的生产过程中, 所要用到的生产材料和设备都是不同的, 所以防爆的性质也会发生不同的变化, 这时候防爆墙、防爆门窗、防爆隔离措施就就要根据生产的具体工序、存放物品的仓库和生产的专职来进行科学合理的设计, 这样就可以在发生爆炸事故的时候, 能够有效的降低爆炸的范围以及爆炸所带来的危害。
三、结语
危害工业建筑的生命以及财产安全最重要的因素就是发生爆炸或者是火灾事故, 所以在对工业建筑进行设计的过程中, 一定要严格的按照相关的政策以及规定, 去进行科学合理的设计, 保证工业建筑的安全性能, 将爆炸与火灾的发生隐患彻底的进行消除, 做到防患于未然;除了要掌握防火防爆的设计方式和要点, 还需要详细的了解生产的工艺以及物品的性质, 这样就可以在复杂的情形下, 采取合适的措施与布局来进行爆炸和火灾的防治。
参考文献
[1]张格梁.建筑防火设计技术指南[M].北京:中国建筑工业出版社, 2015.
[2]石敬炜.建筑防火设计常见问题解析[M].北京:机械工业出版社, 2014.
煤矿防爆电气事故分析研究 篇6
2005年某矿开掘队电工开动JD-55型调度绞车, 不慎将1#低压总开关 (DW80-350型) 顶掉闸, 经4次送电未送上。当班电工将控制JD-55绞车的2#馈电开关锁住, 将1#低压总开关合上约10分钟后, 该队施工电源停电。在小班电工送电时发现1#低压总开关防爆转盖间隙往外冒火, 即将配电点高压防爆开关停掉, 并用灭火器将1#低压总开关的火灭掉。事故后经勘察现场发现DW80-350开关被烧毁, 电源侧中相接线柱螺母 (开关主腔内) 松动并被烧坏。事故原因是:首先, DW80-350开关配电点无专人看管, 致使设备长期处于失修状态, 造成开关中相接线柱接触不良, 发热、冒火造成短路, 使开关烧毁。其次, 过流整定值约1100A, 三相不平衡, 与该开关实际需用整定500A超过一倍以上。因此, 电气失修是引起事故的原因之一, 完善规章制度、措施并严格考核非常必要。据统计, 发生的机电设备事故约有75%～80%是由于操作不规范、检修不到位而造成的。
2 电气设备适应性差导致事故分析
2008年某矿综采工作面检修, 在回风巷将移动变电站、泵站及设备列车外撤, 当设备拉到指定位置后, 电工对各台设备进行查看后, 通知送电, 却听到一声巨响, 火焰从馈电开关的接线室中喷出, 用灭火器将火及时扑灭后, 发现馈电开关接线室上盖和背侧面分别被烧穿2个洞, 接线柱烧得只剩绝缘台, 导致该开关报废。事故原因为:由于移动变电站及设备列车时, 电缆线从开关三相接线柱拉脱并与外壳连接, 送电后引起三相短路所致。但是深层次的原因是该馈电开关保护失效所致。我国煤矿生产设备品种少、水平低、质量差, 特别是高新技术产品和机械基础产品还不能满足煤炭工业迅速发展的要求, 比如液压支架、采煤机、掘进机、重型刮板输送机等都是在引进技术基础上完成的, 对我国煤炭工业发展的现状有一个适应的过程。另外, 机电设备的选型要求配套化, 对不同的地质条件、使用人员及管理水平等有较强的适应性。而实际情况则是设备与条件不相适应, 需要很长一段时间的磨合, 磨合期内, 往往事故率较高。
3 电气设备老化事故分析
2009年某矿岩巷掘进班长在距离BQW-32-30-5.5Ps型潜水泵3m处作业时, 该潜水泵突然发生爆炸, 导致潜水泵电机端盖被炸成碎片, 幸无人员伤亡。事后调查发现, 该潜水泵已经超负荷使用了5年多, 使用期间多次检修, 并提出过报废申请。由于煤矿井下作业环境恶劣、空气湿度大, 导致机电设备容易老化。设备故障率高。多年来, 煤矿有相当一部分机电设备超期服役, 给电气设备安全运行管理带来不少困难。因此, 煤炭企业要抓紧对一些重要设备、可能危及人员安全的一些电气设备进行更新, 提高其技术先进性以及安全运行可靠性, 果断地报废一批安全运行性能差的旧设备、老设备。这就必须从企业制度上入手, 制定设备更新计划, 保证更新设备及时投入煤矿生产。
4 结语
防止电气设备事故的发生已成为我国煤矿行业的当务之急, 必须认真对待, 加大对电气设备的管理, 加快采用新技术, 及时淘汰老化电气, 管理部门也要更新管理理念, 从而提高我国煤炭工业发展水平。
摘要：电气设备在煤矿生产中发挥着关键的作用, 要想在机械化程度越来越高的煤矿生产中实现稳产、高产、高效, 就必须有效地排除电气方面的事故隐患, 从而减少电气事故。加快采用新技术, 及时淘汰老化电气, 管理部门也要更新管理理念, 从而提高我国煤炭工业发展水平。
关键词：电气事故,设备,管理
参考文献
[1]杜晓辉.我国煤矿供电及矿用电气产品的发展[J].山西机械, 2000 (4) .
中压防爆变频器设计与研究 篇7
关键词：变频器,PLC,三电平,冷却系统
0 引言
针对我国煤机装备制造业发展现状, 根据《国家经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》精神, 为了加快智能制造装备的创新发展和产业化、推动煤机装备制造业转型升级、公司提出并组织中高压变频调速控制系统、智能监测与诊断的研究;公司多年从事变频器的研究、开发与生产并具有开发大功率变频器的实力, 对此领导积极要求变频器研发部和工程部针对刮板输送机专用变频器要求作出相应科学方案, 力争把这个项目做成精品, 力争达到国际先进水平。
1 产品组成
本解决方案提出了应用于刮板输送机专用变频器解决方案, 整个变频器包括负责整流部分、逆变部分、卸荷电路部分、输出滤波部分、水冷系统及控制部分组成。主回路单元的核心部分是DFE整流单元和逆变单元, 还包括隔离开关、预充电电路、输入电抗器、支撑电容组、放电电路、输出滤波器等。控制系统包括PLC控制器、操作面板及显示屏、功率处理单元、光纤耦合单元以及辅助控制电路。变频器系统构成如图1所示:
2 电气设计方案
2.1 主电路方案
2.1.1 主电路拓扑
主电路方案如图2所示, 整流器单元采用的是DFE二极管12脉波拓扑结构, 逆变单元采用的是三电平NPC拓扑结构。
2.1.2 整流单元
整流单元主要包括输入接线端子、12脉波二极管整流电路以及输入电流传感器。输入电流传感器用以保护整个输入电路, 控制系统根据输入电流传感器的采样数据对上游电路的输入断路器进行分励及合闸动作。
2.1.3 逆变单元
逆变单元主要由三相功率模块组成, 如图3所示, 每一相的功率模块由四个IGBT模块、两个钳位二极管以及相应的门级驱动电路和吸收电容组成, 上述部件通过叠层母排互相连接。逆变单元利用脉宽调制模式 (PWM) 形成IGBT的触发波形, 具体调制模式采用了空间矢量调制模式 (SVPWM) 。除功率模块之外, 逆变单元还包括三相输出电流传感器。
2.1.4 直流母线
直流母线包括直流支撑电容、电压传感器以及放电电路, 变频器停止运行后在5分钟内将直流母线的电压泄放到安全范围内。
2.1.5 卸荷电路
变频器根据具体应用需要配置卸荷电路, 卸荷电路可以在电机制动或者系统失电等工况下平抑直流母线的电压波动。
2.1.6 输出滤波单元
输出滤波单元为LC滤波器加上相应的阻尼电路构成, 输出滤波单元将平抑变频器输出的d V/dt, 以及由于d V/dt造成的电缆波反射过冲电压。如果变频器电缆到负载电机的距离超过1000米, 为了抑制由于器件开关在电缆波反射过程中所造成的过冲电压, 输出滤波单元将考虑采用正弦滤波器。
2.2 控制系统方案
2.2.1 控制系统软件设计
变频器控制软件包括:主控制器软件、PLC软件、和OP面板软件。
主控制器软件主要任务是对来自远程和现地的控制指令进行处理;更新系统控制参数设置;完成变频器状态量的采样, 完成变频器整流单元和逆变单元的控制算法;完成PWM控制信号的输出;完成变频器内部的各种保护功能;
PLC软件主要对变频器的各种I/O信号进行逻辑控制, 完成内部温度等信号的采样, 完成与外部控制分站的通讯。
OP面板软件主要是对变频器的各种操作状态、运行参数进行显示。
PLC软件主流程图如图4所示。
2.2.3控制系统拓扑及组成
变频器的控制系统拓扑结构如图5所示, 整个控制系统包括PLC、电力接口电路、光电耦合单元、各类输入输出端子、Profibus端子以及显示屏等用户界面模块。
电力接口电路产生驱动逆变器单元IGBT的脉宽调制PWM信号。光电耦合单元将逆变器功率单元的PWM脉冲信号转换为光纤信号进行传输, 以保证PWM信号的抗干扰能力。PLC同时利用Profibus端子与用户系统进行通信, 获得并且反馈控制和应用参数。
2.2.4 控制算法
整个系统的算法基于矢量控制算法。如图6所示, 整个控制系统由两个控制环组成, 外环负责根据编码器的速度反馈信号完成电机转速的控制, 并且输出电机转矩参考值;内环负责根据电机转矩参考值和转矩观测器的输出完成电机转矩的控制, 以达到调速的目的。电机控制算法可以根据用户需求采用矢量控制方法或者简单压频比控制。
3 结构设计方案
变频器外壳设计如图7:
4 结束语
随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅速发展, 促进了电气传动的技术革命。交流调速取代直流调速, 计算机数字控制取代模拟控制已成为发展趋势。交流电机变频调速是当今节约电能, 改善生产工艺流程, 提高产品质量, 以及改善运行环境的一种主要手段。变频调速以其高效率, 高功率因数, 以及优异的调速和启制动性能等诸多优点而被公认为最有发展前途的调速方式。变频器和交流电机组成的交流调速系统具有更宽的允许电压波动范围、更小的体积、更强的通讯能力, 更优良的调速性能, 在煤矿企业中得到了广泛的应用变频器并趋于大功率, 大型化发展。所以本文主要介绍了中压防爆变频器的设计研究。
参考文献
[1]周明宝.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社.
[2]陈坚.电力电子学-电力电子变换和控制技术[M].北京:高等教育出版社.
[3]王兆安, 黄俊.电力电子技术[M].北京:机械工业出版社.
[4]孟朔.适用于变频调速系统的异步电机设计与分析方法的研究[D].清华大学.
[5]吕汀, 石红梅, 编.变频技术原理与应用[M].北京:机械工业出版社.
[6]王廷才, 主编.变频器原理及应用[M].北京:机械工业出版社.
上坝煤矿瓦斯灾害及防爆措施研究 篇8
上坝煤矿始建于1996年, 位于广元市314°方向, 直距约14km的朝天区西北乡境内。矿井扩建后采用平硐、暗斜井开拓, 设计生产能力150kt/, 走向长度为4040m, 倾斜宽度828m, 准采C1煤层, 开采深度标高+1150m~+300m。该矿为整合扩能矿井, 该矿绝对瓦斯涌出量为0.426m3/min, 鉴定期间矿井处于停产状态, 无矿井相对瓦斯涌出量, 属低瓦斯矿井。2008年度该矿绝对瓦斯涌出量为0.320m3/min相对瓦斯涌出量为5.10m3/t, 属低瓦斯矿井。
2 瓦斯灾害因素分析
2.1 瓦斯赋存状况
矿井瓦斯成分比较复杂, 除甲烷外, 还含有其它烷类, 如乙烷、丙烷以及二氧化碳和其它气体。矿井瓦斯风化带深度40.0m, 瓦斯涌出量梯度90.0m/m3·t, 瓦斯压力、各煤层瓦斯含量和煤层透气性系数不详。矿井无煤 (岩) 与瓦斯 (二氧化碳) 突出危险性, 无其它有毒有害气体。
2.2 矿井瓦斯涌出量预测及变化规律分析
根据AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法之一的矿山统计法预测矿井瓦斯涌出量如下:由于该煤矿 (2009年矿井处于停产状态矿井等级为低瓦斯, 2008年为低瓦斯矿井) 只有瓦斯风化带以下一个水平的相对瓦斯涌出量数据, α值由下式确定:
式中:H0—瓦斯风化带深度, 根据当地情况取40m;H1—瓦斯带内1水平的开采深度, m;q1—在H1深度开采时的相对瓦斯涌出量, m3/t;经计算得, α=90。
2.2.1 矿井开采C1煤层时
(1) 当矿井开采C1煤层+756m水平上山时, 对照井上下对照图矿井开采深度平均约为204m, 预测矿井相对瓦斯涌出量, 经计算, q=3.82m3/t。根据矿山统计法, 预测矿井开采C1煤层+756m水平上山时矿井相对瓦斯涌出量为3.82m3/t, 绝对瓦斯涌出量为0.57m3/min。
(2) 当矿井开采C1煤层+530m水平上山时, 对照井上下对照图矿井开采深度平均约为470m, 预测矿井相对瓦斯涌出量, 经计算, q=6.87m3/t。根据矿山统计法, 预测矿井开采C1煤层+530m水平上山时矿井相对瓦斯涌出量为6.78m3/t, 绝对瓦斯涌出量为1.02m3/min。
2.2.2 矿井开采C2煤层时
(1) 当矿井开采C2煤层+950m辅助水平时, 对照井上下对照图矿井开采深度平均约为270m, 预测矿井相对瓦斯涌出量, 经计算, q=5.56m3/t。根据矿山统计法, 预测矿井开采C2煤层+950m辅助水平时矿井相对瓦斯涌出量为5.56m3/t, 绝对瓦斯涌出量为0.93m3/min。
(2) 当矿井开采C2煤层+756m水平上山时, 对照井上下对照图矿井开采深度平均约为504m, 预测矿井相对瓦斯涌出量, 经计算, q=7.16m3/t。根据矿山统计法, 预测矿井开采C2煤层+756m水平上山时矿井相对瓦斯涌出量为7.16m3/t, 绝对瓦斯涌出量为1.19m3/min。
(3) 根据AQ1018-2006预测瓦斯涌出量外推范围沿垂深方向不超过200m, 沿倾斜方向不超过600m的要求, 当矿井开C1煤层+530m水平下山和C2煤层+530m水平上下山时已超过AQ1018-2006预测瓦斯涌出量外推范围, 本次未进行设计。矿井应根据AQ1026-2006第6条第2款执行:低瓦斯矿井新水平、新采区应测定煤层原始瓦斯含量和压力, 高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井每个采区垂深每增加50m应测定煤层原始瓦斯含量和压力。及时进行原始瓦斯含量和压力测定。严格按照矿井瓦斯等级进行管理。
2.2.3 相邻矿井瓦斯等级
矿井周围只有一个煤矿 (其余煤矿已关闭) 。广元市上坝干沟河分矿位于矿井东部, 该矿2009年瓦斯鉴定结果为矿井绝对CH4涌出量0.303m3/min, 矿井处于基建, 无矿井瓦斯相对涌出量, 属低瓦斯矿井。2008年度矿井绝对CH4涌出量0.32m3/min, 无矿相对瓦斯涌出量, 矿井瓦斯等级为低瓦斯。
3 对上坝煤矿瓦斯防爆措施的研究
3.1 建全稳定、合理、可靠的通风系统
本矿井采用平硐暗斜井开拓, 利用蜂巢岩+756m平硐作主平硐, C1煤层开采初期和后期在主平硐西翼新布置+880m平硐作西回风平硐, 用于C1煤层西翼采区的回风;中期在主平硐东翼新布置+850m斜井作回风斜井, 用于C1煤层东翼采区的回风;C2煤层在主平硐西翼新布置+950m平硐作回风平硐, 用于C2煤层采区的回风。矿井同时使用的风井有2个。
在主平硐西边1175m处的C1煤层底板岩石中布置一采区轨道上山和人行上山、回风上山, 与西回风平硐贯通, 形成C1煤层西翼的通风系统。在主平硐东边340m处布置C1主暗斜井和C1副暗斜井、C1一级回风上山, 落平点为+530m水平, 在+530m水平布置运输巷, 开采C1煤层, 主暗斜井用于提升煤炭、矸石, 副暗斜井, 用于行人和排水, 形成矿井生产系统。
在主平硐东边145m处的C2煤层底板岩石中布置集中轨道上山和人行上山、回风上山, 在+950m水平布置+950m辅助水平运输巷, 在距集中轨道上山535m处布置二采区轨道上山、人行上山、回风上山, 与南回风平硐贯通, 形成C2煤层的通风系统。
在主平硐东边474m处的C2煤层底板岩石中布置C2主暗斜井和C2副暗斜井、C2一级回风上山, 落平点为+530m水平, 在+530m水平布置运输巷, 开采C2煤层, 主暗斜井用于提升煤炭、矸石, 副暗斜井, 用于行人和排水, 形成矿井生产系统。
矿井主平硐井筒位于井田上北部, 西回风平硐井筒位于井田西部, 南回风平硐井筒位于井田南部。矿井+756m水平一采区生产期间, 新鲜风流从+756m主平硐、+756m水平C1运输大巷进入, 经一采区轨道上山和一采区人行上山, 运输及人行石门进入采区采掘工作面, 泛风至西回风平硐, 最后排出地面。
采煤工作面采用“U”型通风方式。新鲜风流从工作面轨道巷及运输巷进入回采工作面, 回采工作面的泛风由工作面回风巷排入回风石门, 形成完善的通风系统。
3.2 保证工作面充足的风量和合理的风速
矿井采用分区列式通风方式, 抽出式通风方法, 通风线路顺畅, 对各用风地点配有足够的风量, 反风满足要求, 在相应的地点设置了通风附属设置及构造物, 通风系统是合理、可靠的。
矿井回采工作面瓦斯含量高, 为防止生产过程中瓦斯浓度超限, 必须保证回采工作面有足够的新鲜风量, 本矿井投产初期7111、9221采煤工作面配风量为4m3/s, 工作面风速为1.21m/s, 采煤工作面风量充足, 能有效防止工作面瓦斯浓度超限。
为防止掘进工作面瓦斯浓度超限, 必须保证掘进工作面有足够的新鲜风量, 本矿井投产初期掘进工作面配风量为4m3/s, 掘进断面为5.3m2, 风速为0.75m/s。
3.3 建立完善通风系统、加强局部通风管理
(1) 矿井在实际生产过程中, 各地点需风量的计算方法要符合要求, 采掘工作面、硐室、行人维修巷道风量的配备要合理, 风量、风速、瓦斯及其它有害气体浓度要符合要求, 并能根据生产系统和地质情况的改变或产量的增减, 对矿井的通风系统和通风能力作出相应调整, 有效地控制矿井通风能力不足、通风不畅、瓦斯超限、风量分配不足等隐患问题, 达到“以风定产”的要求, 保证矿井在生产时有足够的风量供给, 确保矿井安全生产。
(2) 矿井要配备齐全通风安全仪表, 如风速计、甲烷检测仪、气压计和湿度计等多种检测仪表以检测井下风流中的各种有关参数。检测仪表定期送由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。
(3) 加强通风管理, 建立通风瓦斯管理制度, 严禁违章指挥、违章作业。及时对片帮、冒顶进行处理, 及时处理回采工作面和各掘进工作面等处的局部瓦斯积聚。若遇瓦斯涌出异常区域要加强通风, 加强检测工作。
(4) 加强通风质量标准化工作, 通风设施施工要严格按照标准执行, 建立通风设施管理检查维护记录, 对重要的风门、调节风门、永久密闭等通风构筑物比如局部通风机前面的调节风门、回风平硐安全出口处的风门要重点监控, 一旦这些风门管理不好, 容易造成风流短路引起瓦斯事故发生。
4 结束语
