隔爆型多功能支架灯的研究与应用.doc

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1、隔爆型多功能支架灯的研究与应用隔爆型多功能支架灯的研究与应用隔爆型多功能支架灯的研究与应用　　隔爆型多功能支架灯的研究与应用　　薛玉专1陈先昱1许稼熙2张兆勇1　　【1-煤炭科学研究总院南京研究所，江苏南京210018；2-徐州矿务集团公司机电处，江苏徐州221006】　　摘　要本文所介绍的隔爆型多功能支架灯，通过五芯电缆与采区电控开关配套使用，具有环境照明、信号联络和就地控制停机等功能，是《煤矿安全规程》对综采工作面所要求的必备装置之一。该产品在徐州矿务集团公司旗山煤矿和山西省马堡煤矿首次应用并获得成功。　　关键词　照明装置　隔爆型　综采工作面　支架　　

2、与世界采煤业发达的国家相比，我国综采工作面的照明条件是比较落后的。为保证安全生产、改善工作环境，《煤矿安全规程》第473条规定了综合机械化采煤工作面必须要有足够的照明，且照明灯间距不得大于15m；同时第72条又要求：采煤工作面刮板输送机必须安设能发出停止和启动信号的装置，发出信号的间距不得超过15m。目前，能同时具备照明和信号功能、满足隔爆要求并适合井下综采工作面特定场所使用的产品，在市场上还不多见。随着我国煤矿机械化程度的不断提高，特别是综采技术推广普及以后，努力改善综采工作面的作业条件，确保煤矿安全高效生产，已经被越来越多的煤矿现场和科研单位所重视。　

3、　根据需要，现专为综采工作面研制了一种以环境照明为主，兼有信号联络、就地控制停机的多功能支架灯。该灯的研制成功为进一步改善综采工作面的作业环境、确保安全生产提供了良好条件。　　1技术方案　　1.1设计原则　　①首先满足使用功能，即照明、信号、就地控制系统停机；　　②现场维修一定要方便，应具备故障检测功能；　　③符合瓦斯矿井采区工作面选用条件，防爆型式为矿用隔爆型；　　④操作简单，工作可靠，无故障时间保证在3个月以上；　　⑤长期工作制。　　1.2电气系统工作原理　　隔爆型多功能支架灯的基本工作原理如图1所示。其中L1、L2为照明电源线；L3、L4为系统控制线

4、；S1为多功能支架灯主腔(透明罩)的开盖断电闭锁开关；S2为系统紧急断电控制开关；S3为信号打点按钮开关；S4为供电线路故障检测开关。　　　　图1电气原理图　　当灯具盖开启时，S1的1、2、3、4点均断开，灯管断电符合防爆要求。按动S2则5、6、7、8点均断开，通过L3控制供电柜切断整片电力电源，实现应急断电。按动S3则9、10点接通，将L4与地线SL短路，通过L4控制电源柜切断电源，灯灭，放开S3则灯亮恢复，操作时间间隔的长短不同组合，按约定实现传递信息及联络的目的。按动S　　　　　　4则11、12点接通而13、14、15、16、17、18点断开，L4通

5、过电阻及二极管连通至地线，可检测前方线路的故障点，依次类推，可逐步分段排查故障。　　1.3主要技术参数　　型式：矿用隔爆型　　额定工作电压：照明回路：AC127V；控制回路：AC36V　　灯管功率：35W、70W两种　　光源光效：65Lm/w　　灯管寿命：15000h　　信号方式：灯光闪烁　　引线电缆直径：26mm　　引线装置：M42压紧螺母式　　２　结构设计　　多功能支架灯结构见图2。　　(1-恢复按钮；2-红色拉手；3-过渡法兰；4-急停开关；5-壳体；6-镇流器；7-灯管；　　8-反光罩；9-灯座；10-透明罩；11-信号开关；12-衬垫；13-开盖

6、闭锁开关；14-信号按钮)　　图2多功能支架灯结构图　　2.1外形构思　　井下综采工作面是一条狭长低矮的不规则空间，外观尺寸应尽量考虑呈扁平状，降低高度，减少厚度，以利在支架顶梁上吊挂安装。　　2.2壳体结构　　防爆壳体分主腔和接线腔两部分。主腔内装有开盖闭锁开关、信号开关、急停开关、故障检测开关和高压钠灯灯管及附件等。除开盖闭锁开关以外，每个开关的触点均通过具有防爆结构的操作杆在壳体外部控制。　　接线腔内布置两排JF6-660接线端子，接线空间尽量放大，以方便检修维护。电缆引入装置采用标准A4规格的压紧螺母式结构，按φ26mm电缆外径特制加工内孔，通过引

7、入装置型式试验，符合防爆标准的夹紧密封要求。　　透明罩为8mm厚的钢化玻璃用模具压铸成型，外加网罩保护，具有一定的防磕碰能力。　　防爆壳体的法兰结合面均采用沉孔内六角螺栓固定，整齐、美观，符合特殊紧固件要求。　　2.3急停开关和信号开关　　急停开关和信号开关是两个与安全有关的重要部件，为了更换方便，应将其设计成各自独立的单元。在材料选择上要考虑防止因隔爆面或操作杆表面锈蚀而影响动作的可靠性，两个部件外壳均用黄铜铸造成型，运动件采用不锈钢制造。　　３　实际应用　　新研制的隔爆型多功能支架灯先后在徐州矿务集团公司旗山煤矿和山西省马堡煤矿投入使用，效果良好。　　

8、3.1　实际使用的工况条件　　旗山煤矿从xx年1月起在1124综采