煤矿防雷技术的设计改造及应用分析

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1、煤矿防雷技术的设计改造及应用分析段役湖北省防雷中心技术开发科摘要：对煤矿防雷技术的设计与施工进行研究，并探讨设计方案的应用与改造。煤矿雷击防护分为直击雷防护与感应雷防护，前者利用导体，将雷云中的电荷向大地传导，进行雷云放电通路的人为创造，避免屯荷流向拟保护对象;后者则是借助导体，在最短的时间内将静电感应与电磁感应形成的电流泄放至大地，同时在导线上安装新的电涌保护器，对高电压进行截堵。在勘察A地某煤矿后，结合防雷技术设计与施工方案，分别对煤矿办公楼建筑主体与信息系统实施了直击雷与感应雷防护技术改造。关键词：煤矿;

2、雷击防护;直击雷防护;感应雷防护;作者简介：段強(1983-),男，湖北武汉人，湖北省防雷中心工程师，南京信息工程大学硕士研究生，主要从事雷电灾害防御及其应用研究。收稿日期:2017-09-08Theanalysisonlightningprotectiontechnology"sdesigning,transformationandapplicationincollieryDUANTaoHubeiLightningProtectionCenter;Abstract：Duetotheparticularityo

3、fitsgeographicalconditions,collieryfacesahighriskoflighting.Aimingatthelightingpreventionclassify,itanalyzestheapplicationoflightningprotectiontechnologyindesigning,transformationandapplicationforcol1ieryindustrial,providesthesolutionprojcct・TheresuItshowsth

4、atthemethodcanhelptolightningprotectionworkincolliery.Keyword：lighting;lightningprotection;directlightningstrokeshielding;inducedvoltageprotection;Received：2017-09-08煤矿所处位置通常为山岭地带，大气与地质情况都比较复杂，而矿区中的主要建筑物、天轮架与风机等多建于山坡之上，易遭受雷电的侵害in。近年来，我国发牛了很多程度不一的煤矿雷击事故，经济损失严

5、重。随着电子、通讯等高新技术在煤矿中应用范围的扩大，雷电灾害愈发呈现出突发性、多样性、复杂性、破坏性与选择性特征，受灾面有很强的扩展性，造成的损失与危害不断攀升。因此，进行煤矿防雷技术的设计改造与应用研究对于我国社会安全及经济发展均十分必要。1煤矿雷击防护分类按照侵入设备的途径划分，雷击有直接雷击、感应雷击、雷击电磁脉冲、地电位反击等类型。雷击防护需耍采取合理与有效的方式最大限度地将雷电流引入到大地，属于一种疏导性的方式。完整的防雷系统通常涉及直击雷防护与感应雷防护两项工作，缺一不可，任一工作的欠缺都是有缺陷与

6、潜在风险的。直击雷防护是采取措施预防雷电直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上,避免电效应、热效应与机械力的产生。一些高出地面很多的物体，例如煤矿办公楼、炸药库、主副井提升机房、变电所等很容易遭受直接雷击。在通过被击物体的过程中，强大的雷电流会产生很多热量，如果短时间内得不到有效发散，会引发金属熔化、建筑物炸裂等问题，更为甚者，当雷电流通过存放有易燃易爆物品的炸药库吋，极易引起炸药库火灾或爆炸。感应雷防护是对静电感应雷击与电磁感应雷击的预防。雷雨天气下，若煤矿屮有架空供电线路，静电感应架空线路上感应的大量电

7、荷会形成感应过电压波，对煤矿的供电设备造成冲击。此外，金属屋顶或其他导体也会在雷电静电感应作用下形成过电压，冲击并损坏设备。雷电流峰值与陡度非常大，附近空间的磁场会发生强烈的变化，在这一电磁场中，导体能够感应到的电动势比较大，如果环路较大且未闭合，开口处很容易出现火花与高电压宜，因而有极大的易燃物品着火、易燃气体爆炸以及电子设备损坏风险。矿区中，易产生净电荷与环路较大的位置，例如煤矿信息系统、供电系统、配电系统以及炸药库等，存在很大的感应雷击风险。2防雷技术系统框架现代煤矿防雷技术的设计是一项系统性工程，需遵循

8、全方位保护、综合治理、多层设防、多角度考虑等原则，集合内外部防雷技术，对全部可能引进雷电流的通道，按照其能量的高低设计不同的技术与方案，对煤矿建筑物及其电子设备等进行整体保护（如图1所示）RL图1煤矿防雷系统框架图下载原图1）接闪。利用避雷装置拦截闪电是雷电首道防线，需借助接闪器吸引周围雷云放电，由引下线与接地装置传导，使雷电流进入地下，在地下耗散雷电能量，达到保护地面建筑的目的。2）