Подробное описание и руководство по применению взрывозащищенного электрооборудования для угольных шахт
2026-01-12
В подземной среде угольных шахт метан (основной компонент) и угольная пыль являются постоянно присутствующими «скрытыми бомбами». Одна-единственная электрическая искра или след высокой температуры могут вызвать катастрофический взрыв. Поэтому среди всех мер безопасности первостепенное значение имеет предотвращение превращения электрооборудования в источник возгорания. Взрывозащищенное электрооборудование, как наиболее классическое и широко используемое решение, можно считать «стальным защитником» безопасности шахт.
В данной статье будет систематически рассмотрены типы, основные принципы работы, ключевые меры предосторожности и нормативно-правовая база взрывозащищенного электрооборудования, используемого в горнодобывающей промышленности.
Что такое взрывозащищенный корпус? Каков принцип его работы?
Взрывозащищенные корпуса обозначаются маркировкой «Ex d». Их конструкция направлена не на предотвращение внутренних взрывов, а на их безопасное «сдерживание» и «гашение».
Основные принципы:
**Прочный корпус:** Оборудование заключено в прочный корпус с достаточной механической прочностью. Этот корпус может выдерживать огромное давление, создаваемое взрывом внутренней взрывчатой смеси, без повреждений.
**Взрывозащищенные соединения:** Различные компоненты корпуса (такие как торцевые крышки и корпус) соединены точными взрывозащищенными соединениями. К этим соединениям предъявляются строгие требования к ширине зазора, длине и качеству поверхности.
**Эффект тушения пламени:** При внутреннем взрыве пламя распространяется наружу через зазоры в соединении. Однако, поскольку зазоры достаточно длинные и узкие, высокотемпературное пламя быстро охлаждается по мере прохождения через них, тем самым удерживая пламя и энергию внутри корпуса и предотвращая воспламенение внешней взрывоопасной атмосферы.
Проще говоря, «Пусть взорвется, я его защищу» — в этом суть взрывозащищенного корпуса (взрывозащищенного типа D).
Основные типы взрывозащищенного электрооборудования для угольных шахт
В подземных угольных шахтах взрывозащищенное оборудование незаменимо на каждом этапе, от электроснабжения до производства. Основные типы включают:
1. Оборудование электроснабжения и распределения
* Взрывозащищенные высоковольтные/низковольтные распределительные устройства: Являясь ядром подземной центральной подстанции и подстанции горного участка, они отвечают за распределение электроэнергии, управление и защиту всего забоя. Они имеют полную систему релейной защиты (от перегрузки по току, утечки, короткого замыкания и т. д.).
* Взрывозащищенные мобильные подстанции: перемещаясь вместе с забоем, они преобразуют высоковольтное электричество в напряжение, подходящее для горнодобывающей техники (например, 1140 В, 660 В).
2. Силовое и контрольное оборудование
* Взрывозащищенные двигатели: обеспечивают питание крупного оборудования, такого как угольные шахты, тоннелепроходческие машины, скреперные конвейеры, ленточные конвейеры и водяные насосы. Их мощность варьируется от десятков киловатт до тысяч киловатт.
* Взрывозащищенные электромагнитные пускатели/плавные пускатели/частотные преобразователи: используются для управления запуском, остановкой, коммутацией и регулированием скорости двигателей. В частности, частотные преобразователи обеспечивают плавный запуск двигателя, значительно снижая механическое и электрическое воздействие на сеть.
Освещение и сигнальное оборудование
Взрывозащищенное освещение: используется для освещения в туннелях, камерах, мастерских и забоях. Традиционные лампы накаливания и люминесцентные лампы были значительно модернизированы за счет более энергоэффективных и долговечных взрывозащищенных светодиодных светильников.
Взрывозащищенные сигнальные устройства: включая звуковые и визуальные сигналы тревоги и передатчики сигналов, используемые для предупреждения о запуске/остановке оборудования, связи с персоналом и передачи сигналов при транспортировке.
Ключевые моменты при выборе, установке и техническом обслуживании
Просто приобрести качественное оборудование недостаточно; правильный выбор, установка и техническое обслуживание являются ключевыми факторами обеспечения долгосрочной безопасности.
Выбор и сертификация: Маркировка MA является обязательным условием
Обязательная сертификация: В Китае любое электрооборудование, используемое в подземных угольных шахтах, должно иметь сертификат безопасности горнодобывающей продукции, что означает, что на заводской табличке оборудования должна быть четко видна маркировка «MA». Оборудование без маркировки MA строго запрещено к использованию в шахте.
Соответствие класса оборудования: Подземные угольные шахты относятся к взрывоопасным средам I класса; следовательно, оборудование должно соответствовать классу I. Полный пример взрывозащитной маркировки: Ex d I Mb. Здесь «Mb» обозначает уровень защиты оборудования (EPL), подходящий для работы в средах, содержащих метан, в угольных шахтах, обеспечивая очень высокий уровень защиты.
02 Технические характеристики установки: Детали определяют успех
Кабельный ввод: Необходимо использовать взрывозащищенный кабельный ввод (сальник), совместимый с оборудованием. После затяжки кабеля убедитесь, что резиновое уплотнительное кольцо плотно обхватывает кабель, эффективно предотвращая проникновение внешних газов в полость через зазоры кабеля.
Затяжка и зазор: Все болты, крепящие взрывозащищенный корпус, должны быть затянуты до конца, а пружинные шайбы должны быть сплющены. Потеря болтов или их незакрепление строго запрещены, так как это повредит зазор между взрывозащищенными сопрягаемыми поверхностями, что приведет к нарушению взрывозащитных свойств.
Надежное заземление имеет важное значение: Хорошее заземление является основополагающим требованием для предотвращения искрения и поражения электрическим током. Заземляющий вывод корпуса оборудования должен быть надежно подключен к подземной заземляющей сети.
Использование и техническое обслуживание: Эксплуатация под напряжением строго запрещена! Открытие крышки при включенном питании строго запрещено! Это самое важное «железное правило» для подземных электромонтажных работ. Во время осмотра или технического обслуживания необходимо отключить и заблокировать источник питания, повесить предупреждающую табличку с надписью «Работа персонала, не подавайте питание», и продолжать работу можно только после подтверждения отсутствия питания с помощью вольтметра.
Защита взрывозащищенных поверхностей: При разборке и сборке необходимо тщательно защищать взрывозащищенные сопрягаемые поверхности, чтобы предотвратить удары и царапины. Перед сборкой нанесите тонкий слой вазелина или антикоррозионного масла 204-1 для предотвращения коррозии.
Регулярный осмотр: Проверьте, не превышает ли зазор между взрывозащищенными сопрягаемыми поверхностями допустимые значения, соответствует ли шероховатость поверхности требованиям, и нет ли ржавчины или точечной коррозии. Проверьте, не изношены ли крепежные элементы и уплотнительные кольца, и надежно ли затянуто кабельное вводное устройство.
Основные правила и стандарты: Все работы по проектированию, производству, выбору и использованию должны строго соответствовать следующим правилам и стандартам:
*Правила безопасности на угольных шахтах*: Это основной закон, регулирующий безопасность производства на угольных шахтах. Глава 10 «Электрооборудование» устанавливает обязательные положения по выбору, использованию, проверке и техническому обслуживанию подземного электрооборудования.
GB 3836.1-2021 *Взрывоопасные среды – Часть 1: Оборудование – Общие требования*: Определяет общие технические требования к различным типам взрывозащищенного оборудования.
GB 3836.2-2021 *Взрывоопасные среды – Часть 2: Оборудование, защищенное взрывозащищенными корпусами «d»*: Это специальный технический стандарт для взрывозащищенного оборудования, подробно описывающий все технические аспекты, такие как конструкция, прочность, методы испытаний и маркировка взрывозащищенных корпусов.
*Правила управления знаками безопасности для продукции угольных шахт*: Устанавливает систему управления знаками безопасности, определяя процесс сертификации и требования к надзору.
Стандарты серии AQ (стандарты безопасности производственной отрасли): например, AQ 1043-2007 *Маркировка безопасности для горнодобывающей продукции*, дополняющие конкретные детали реализации.
Вывод: Взрывозащищенное электрооборудование для горнодобывающей промышленности является технологическим краеугольным камнем для создания по своей сути безопасных подземных угольных шахт. Его безопасная эксплуатация зависит от комплексной системы:
Проектирование и производство: Строгое соблюдение стандартов серии GB 3836 и получение сертификата MA.
Пользователь: Строгое соблюдение правил выбора, установки, использования и технического обслуживания, всегда помня о том, что «предотвращение взрывов имеет первостепенное значение».
