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1、第四章第四章 矿井照明矿井照明 2021/9/211 良好的矿井照明是煤矿安全生产和良好的矿井照明是煤矿安全生产和提高劳动生产率的必要条件，也是煤矿提高劳动生产率的必要条件，也是煤矿井下文明生产的标志之一。井下文明生产的标志之一。 本章简要介绍矿井照明的一些基本本章简要介绍矿井照明的一些基本知识，主要是常用照明术语、电光源、知识，主要是常用照明术语、电光源、矿用照明灯具、矿井照明灯的选择及矿矿用照明灯具、矿井照明灯的选择及矿井照明网络。井照明网络。 2021/9/212第一节第一节 概概 述述 矿矿井井照照明明良良好好不不但但对对于于提提高高煤煤矿矿劳劳动动生生产产率率、保保证证煤煤炭炭质质量
2、量有有很很大大影影响响，而而且且对对减减少少人人身事故、保持工作人员健康有重大作用。身事故、保持工作人员健康有重大作用。 随随着着煤煤炭炭工工业业的的发发展展，对对于于矿矿井井照照明明的的要要求也日益提高。求也日益提高。 采采掘掘机机械械化化，特特别别是是综综合合机机械械化化要要求求改改变变过过去去工工作作面面单单靠靠矿矿灯灯照照明明的的状状态态；运运输输的的联联动动化化、自自动动化化以以及及随随之之而而来来的的运运输输速速度度的的提提高高，要要求求巷巷道道中中不不出出现现强强烈烈的的眩眩光光和和闪闪光光，且且要要求求改改善善光光色色；生生产产环环节节的的远远方方监监视视和和控控制制、井井下下
3、各各种种测测试试的的日日益益增增多多都都要要求求提提高高照照明明水水平平和和改改善照明质量。善照明质量。2021/9/213 所所谓谓良良好好的的矿矿井井照照明明，从从量量的的方方面面来来说说要要求求照照度度水水平平合合适适，并并能能根根据据要要求求进进行行方方便便的的控控制制与与调调节节；从从质质的的方方面面来来说说要要求求照照明明的的均均匀匀性性好好，空空间间亮亮度度分分布布合合理理，视视看看目目标标与与背背景景( (特特别别是是工工作作面面) )的的亮亮度度比比要要合合适适，能能避避免免眩眩光光，有有良良好好的的光色。光色。 2021/9/214第二节第二节 常用照明术语常用照明术语 一
4、、光通量一、光通量 光光源源在在单单位位时时间间内内向向周周围围空空间间辐辐射射出出的的，使使人人眼眼产产生生光光感感觉觉的的能能量量称称为为光光通量。通量。 光光源源在在单单位位时时间间内内向向四四周周空空间间辐辐射射的的能能量量叫叫辐辐射射通通量量，它它由由各各种种不不同同波波长长的的辐辐射射通通量量组组成成，各各种种波波长长的的辐辐射射通通量量相加，即为其总辐射通量。相加，即为其总辐射通量。2021/9/215二、放光强度二、放光强度 光源在某一特定方向上单位立体角光源在某一特定方向上单位立体角内内(每球面度每球面度)辐射的光通量称为光源在该辐射的光通量称为光源在该方向上的发光强度。方向
5、上的发光强度。2021/9/216三、照度三、照度单位面积上接收到的光通量称为照度。单位面积上接收到的光通量称为照度。四、发光效率四、发光效率照明灯的发光效率是指光源所发出的全照明灯的发光效率是指光源所发出的全部光通量与其全部输入功率之比。部光通量与其全部输入功率之比。2021/9/217五、色温五、色温 当光源的发光颜色与黑体当光源的发光颜色与黑体( (能吸收全能吸收全部光能的物体部光能的物体) )加热到某一个温度所发出加热到某一个温度所发出的光的颜色相同的光的颜色相同( (对于气体放电光源为相对于气体放电光源为相似似) )时，称该温度为光源的颜色温度，简时，称该温度为光源的颜色温度，简称色
6、温。称色温。六、显色性和显色指数六、显色性和显色指数 光源对被照物体颜色显现的性质称为光源对被照物体颜色显现的性质称为光源的显色性。光源的显色性。2021/9/218第三节第三节 电光源及其用途电光源及其用途一、常见电光源一、常见电光源 用于照明的电光源，按其发光原理可用于照明的电光源，按其发光原理可分为两大类分为两大类:第一类为热辐射光源，如白第一类为热辐射光源，如白炽灯等都属此类炽灯等都属此类;第二类为气体放电光源，第二类为气体放电光源，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物和氛灯等均属此类。卤化物和氛灯等均属此类。2021/9/219二、常用电光源参数
7、、主要特性及用途二、常用电光源参数、主要特性及用途 作照明用的电光源，其主要性能指标是作照明用的电光源，其主要性能指标是:光光效、寿命、色温、显色指数、启动、再启动等。效、寿命、色温、显色指数、启动、再启动等。这些性能指标之间，有时是互相矛盾的。在实这些性能指标之间，有时是互相矛盾的。在实际选用时，一般应先考虑光效高、寿命长，其际选用时，一般应先考虑光效高、寿命长，其次才是显色指数、启动性能等。次才是显色指数、启动性能等。 气体放电电源一般比热辐射电光源光效高、气体放电电源一般比热辐射电光源光效高、寿命长，能制成各种不同的光色，在矿井照明寿命长，能制成各种不同的光色，在矿井照明中应用日益广泛。
8、白炽灯由于其结构简单、使中应用日益广泛。白炽灯由于其结构简单、使用方便、显色性好，故在一般场所仍被普遍采用方便、显色性好，故在一般场所仍被普遍采用。用。 矿井常用照明电光源的主要特性比较及用矿井常用照明电光源的主要特性比较及用途见表途见表4-12021/9/21102021/9/2111第四节第四节 矿用照明器矿用照明器 照明器是灯具本身加上与它配套的光照明器是灯具本身加上与它配套的光源的总称。灯具的作用是固定光源，把源的总称。灯具的作用是固定光源，把光源发出的光能量分配到需要的方向，光源发出的光能量分配到需要的方向，防止光源引起的眩光和保证安全。在习防止光源引起的眩光和保证安全。在习惯上，常
9、用灯具或只用灯来代替照明器惯上，常用灯具或只用灯来代替照明器一词。一词。2021/9/2112 煤矿安全规程煤矿安全规程第四百四十四条规定，在不第四百四十四条规定，在不同矿井条件和不同的地点可分别采用三种类型同矿井条件和不同的地点可分别采用三种类型照明灯具，即矿用一般型照明灯具，即矿用一般型(KY)(KY)矿用增安型矿用增安型(Exe (Exe I)I)和矿用隔爆型和矿用隔爆型(Exd I)(Exd I) 矿用一般型矿用一般型(KY)(KY)照明灯具是专为矿井使用条照明灯具是专为矿井使用条件设计和制造的照明灯具。其外壳结实，有很件设计和制造的照明灯具。其外壳结实，有很好的防潮性，在井下运行中能
10、保持良好的绝缘。好的防潮性，在井下运行中能保持良好的绝缘。 矿用增安型矿用增安型(Exe I)(Exe I)照明灯具必须满足以下照明灯具必须满足以下几点要求几点要求: : 灯具在更换灯泡时，发生火花的部分须装入灯具在更换灯泡时，发生火花的部分须装入单独的隔爆腔内。单独的隔爆腔内。 灯具的进线腔与光源腔之间须用反光罩或其灯具的进线腔与光源腔之间须用反光罩或其他隔离措施隔开。他隔离措施隔开。2021/9/2113第五节第五节 矿井照明灯的选择矿井照明灯的选择 煤矿安全规程煤矿安全规程第四百七十二条规定，井第四百七十二条规定，井下下列地点必须有足够的照明下下列地点必须有足够的照明: (1)井底车场及
11、其附近。井底车场及其附近。 (2)机电设备硐室、调度室、机车库、爆破材机电设备硐室、调度室、机车库、爆破材料库、候车室、信号站、瓦斯抽放泵站等。料库、候车室、信号站、瓦斯抽放泵站等。 (3)使用机车的主要运输巷道、兼作人行道的使用机车的主要运输巷道、兼作人行道的集中带式输送机巷道、升降人员的绞车道以及集中带式输送机巷道、升降人员的绞车道以及升降物料和人行交替使用的绞车道，其照明灯升降物料和人行交替使用的绞车道，其照明灯的间距不得大于的间距不得大于30m. (4)主要进风巷的交岔点和采区车场。主要进风巷的交岔点和采区车场。 (5)从地面到井下的专用人行道。从地面到井下的专用人行道。2021/9/
12、2114 (6)(6)综合机械化采煤工作面，照明灯间距不大综合机械化采煤工作面，照明灯间距不大于于15m15m。 地面的通风机房、纹车房、压风机房、变地面的通风机房、纹车房、压风机房、变电所、矿调度室等必须有应急照明设施。电所、矿调度室等必须有应急照明设施。 在进行照明时，必须考虑到保证有足够的在进行照明时，必须考虑到保证有足够的照度。我国已拟定了井下照明照度参考值，见照度。我国已拟定了井下照明照度参考值，见表表4-54-5。确定照度后，即可选择照明灯具，拟。确定照度后，即可选择照明灯具，拟定布置方案，最后进行照度计算，得出光源的定布置方案，最后进行照度计算，得出光源的安装功率。安装功率。20
13、21/9/21152021/9/2116 在选择照明灯时，为了简便，可根据经在选择照明灯时，为了简便，可根据经验，利用表验，利用表4-64-6共下固定照明单位面积安共下固定照明单位面积安装功率或表装功率或表4-74-7井下白炽灯间距的规定，井下白炽灯间距的规定，很快就可以估算出白炽灯数、功率及灯很快就可以估算出白炽灯数、功率及灯间距离（若采用间距离（若采用15W15W荧光灯，则灯间距离荧光灯，则灯间距离不应超过不应超过60W60W白炽灯的距离白炽灯的距离) )。2021/9/21172021/9/21182021/9/21192021/9/2120第六节第六节 照明供电网络照明供电网络一、供电
14、电源、电压及供电系统一、供电电源、电压及供电系统 井底车场的照明供电电源，一般来自中央井底车场的照明供电电源，一般来自中央变电所变电所; ;工作面照明的电源来自移动变电站或工作面照明的电源来自移动变电站或采区变电所。采区变电所。 根据根据煤矿安全规程煤矿安全规程第四百四十八条的第四百四十八条的规定，井下照明额定供电电压不得超过规定，井下照明额定供电电压不得超过127V127V。因此井下照明网络中，必须采用专用的或与电因此井下照明网络中，必须采用专用的或与电煤钻合用的煤钻合用的KSGKSG型矿用隔爆干式变压器，将井型矿用隔爆干式变压器，将井下主变电所、采区变电所、移动变电站送来的下主变电所、采区
15、变电所、移动变电站送来的380380、660660、1140V1140V电压变成电压变成127V127V电压。如图电压。如图4-4-7 7所示为井下照明供电系统图。所示为井下照明供电系统图。2021/9/21212021/9/21222021/9/2123二、照明网络用设备二、照明网络用设备 矿井照明除照明灯外，还包括照明矿井照明除照明灯外，还包括照明变压器、隔爆插销开关、隔爆三通接线变压器、隔爆插销开关、隔爆三通接线盒、隔爆插销和照明电缆等。盒、隔爆插销和照明电缆等。 1 CH-151 CH-15隔爆插销开关隔爆插销开关 它是一个带熔断器的三相闸刀开关。它是一个带熔断器的三相闸刀开关。第一章
16、己简要介绍了它的结构及技术数第一章己简要介绍了它的结构及技术数据。在照明电网中它用来控制保护照明据。在照明电网中它用来控制保护照明变压器。变压器。2021/9/2124 2 2 隔爆插销隔爆插销 KBC1-15KBC1-15型隔爆插销的外形如图所示。型隔爆插销的外形如图所示。它主要用于电煤钻、照明等它主要用于电煤钻、照明等4 4芯电缆线路芯电缆线路的连接。的连接。2021/9/21253 3 隔爆三通接线盒隔爆三通接线盒KBJ45KBJ45系列隔爆三通接线盒外形如图所示。系列隔爆三通接线盒外形如图所示。技术数据见表。它主要用于技术数据见表。它主要用于250V250V以下照以下照明、信号线路由电
17、缆干线至照明灯的连明、信号线路由电缆干线至照明灯的连接或分支用。接或分支用。2021/9/21262021/9/21274 4 照明电缆照明电缆井下巷道及井底车场硐室等处的固定照井下巷道及井底车场硐室等处的固定照明，普遍采用低压三芯恺装电缆。明，普遍采用低压三芯恺装电缆。2021/9/2128三、照明电缆芯线截面选择三、照明电缆芯线截面选择照明线路导线截面应满足下列要求照明线路导线截面应满足下列要求: :(1)(1)应具有足够的机械强度。对照明用橡应具有足够的机械强度。对照明用橡套电缆套电缆( (铜芯铜芯) )的最小截面为的最小截面为2.5mm22.5mm2。照。照明灯引下线在灯具由吊链或钢管
18、悬挂时，明灯引下线在灯具由吊链或钢管悬挂时，导线截面可适当减小。导线截面可适当减小。(2)(2)导线上的负荷电流不能超过导线的长导线上的负荷电流不能超过导线的长时允许负荷电流。时允许负荷电流。2021/9/2129 (3)(3)导线上的电压损失不应超过规定值。导线上的电压损失不应超过规定值。 井底车场、硐室及地面生产系统工井底车场、硐室及地面生产系统工作照明的允许电压损失作照明的允许电压损失: :白炽灯为额定电白炽灯为额定电压的压的2.5%;2.5%;放电灯为额定电压的放电灯为额定电压的5 %.5 %. 井下一般巷道、工作面及其他一般井下一般巷道、工作面及其他一般工作地点照明的允许电压损失，为额定工作地点照明的允许电压损失，为额定电压的白炽灯所承受的最高电压，不得电压的白炽灯所承受的最高电压，不得超过其额定电压的超过其额定电压的5%.5%.2021/9/2130
