摘 要：對(duì)于煤炭開(kāi)采來(lái)說(shuō)，其在開(kāi)采過(guò)程中往往會(huì)受到各種各樣的威脅而造成嚴(yán)重的損失。其中的雷擊就會(huì)處于較為空曠環(huán)境下的煤礦瓦斯抽采泵站構(gòu)成不小的威脅，一旦遭到雷擊的話(huà)因?yàn)樵撛O(shè)備所具有的重要性與特性極易引發(fā)其他嚴(yán)重事故產(chǎn)生。所以，下面我將在結(jié)合自己對(duì)所查閱資料以及工作經(jīng)驗(yàn)情況首先闡述了煤礦瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)意義，然后其防雷設(shè)計(jì)方面要點(diǎn)進(jìn)行了深入地研究和分析，再對(duì)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開(kāi)探討，以期為切實(shí)有效地保證煤礦瓦斯抽采泵站安全提供保證。

關(guān)鍵詞：煤礦地面；瓦斯抽采泵站；防雷設(shè)計(jì)；接地設(shè)計(jì)

得益于近些年來(lái)煤礦安全生產(chǎn)重視程度不斷加深以及相關(guān)法律法規(guī)相繼出臺(tái)，瓦斯治理已成為了各企業(yè)一項(xiàng)重點(diǎn)工作，在這種情況我國(guó)瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)不管是在標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范上，還是所能采用到的技術(shù)設(shè)備方面都有了很大程度地提升，這為降低其遭受雷擊事故的概率提供了有力的支撐。對(duì)此，本文主要就煤礦瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)提出自己幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)，具體如下：

1 煤礦瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)意義

結(jié)合實(shí)踐來(lái)看，在煤礦生產(chǎn)中瓦斯抽采泵站是確保其安全作業(yè)的重要設(shè)備，通常情況下它主要是設(shè)置在較為偏僻且四周空曠的區(qū)域，這就意味著其遭受雷擊的可能性較大。由于瓦斯抽采泵站中存儲(chǔ)著大量易燃易爆的瓦斯，并且泵站內(nèi)設(shè)備具有連續(xù)運(yùn)行性強(qiáng)的特點(diǎn)，在這種情況下一旦其遭到雷擊的話(huà)那么將極易引發(fā)嚴(yán)重事故產(chǎn)生，更有甚者會(huì)導(dǎo)致煤礦井出現(xiàn)爆炸，從而造成無(wú)法挽回的重大人員生命財(cái)產(chǎn)損失！由此可見(jiàn)，做好煤礦瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。

2 淺析煤炭瓦斯抽采泵站防雷設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 關(guān)于直擊雷設(shè)計(jì)分析

由于在瓦斯放空管內(nèi)儲(chǔ)藏著大量的極易引發(fā)爆炸的危險(xiǎn)氣體混全物，所以依照有關(guān)防雷建筑等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行劃分其屬于第一類(lèi)。因此，對(duì)于煤炭瓦斯抽采來(lái)說(shuō)，就要切實(shí)做好直擊雷的防御工作，就應(yīng)當(dāng)安裝獨(dú)立的接閃桿來(lái)進(jìn)行有效地防御，也可以是以架空形式進(jìn)行接閃線(xiàn)的方法來(lái)應(yīng)對(duì)直擊雷，但要在管口外一定范圍內(nèi)做好相關(guān)區(qū)域內(nèi)的保護(hù)工作，進(jìn)而確實(shí)做好保護(hù)工作。

而抽采泵站依照有關(guān)防雷建筑等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行劃分其屬于第二類(lèi)，在進(jìn)行防直擊雷工作中，通常要安裝接閃桿等來(lái)實(shí)際對(duì)其的防御。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意的是務(wù)必要將放空管防直擊雷措施的設(shè)計(jì)擺在首要位置，隨后再到抽采泵站防直擊雷措施的設(shè)計(jì)。在對(duì)放空管進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分結(jié)合其位置和高度來(lái)進(jìn)行，再以合理經(jīng)濟(jì)支出來(lái)原則對(duì)裝置進(jìn)行選擇。然而結(jié)合有關(guān)計(jì)算方法其接閃桿裝置保護(hù)范圍受到一定限制而無(wú)法達(dá)到防直接雷要求，所以就要使用兩根等高架空接閃線(xiàn)來(lái)對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行有效地處理，這主要是使用這個(gè)裝置可以使其保護(hù)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，從而達(dá)到防直接雷要求，其它相應(yīng)的泵站建筑物也需要使用接閃線(xiàn)的方法來(lái)應(yīng)對(duì)對(duì)直擊雷。

2.2 關(guān)于閃電電涌設(shè)計(jì)分析

在閃電作用下電涌會(huì)順著架空線(xiàn)路等裝置侵入到抽采泵內(nèi)部，這樣一來(lái)不僅會(huì)損害到抽采示內(nèi)部設(shè)備，而且還極有可能會(huì)引發(fā)爆炸等安全事故，從而威脅到生命和財(cái)產(chǎn)安全。所以，自室外到泵站的所有金屬物件都要與防閃電感應(yīng)接地裝置連接起來(lái)，同時(shí)還要進(jìn)一步安裝電涌保護(hù)裝置以防雷電侵入到電纜線(xiàn)路及其相應(yīng)信息系統(tǒng)內(nèi)。如相關(guān)金屬管道及線(xiàn)路等都要將其與防閃電感應(yīng)接地裝置連接進(jìn)行連接。

如以某瓦斯抽采泵站為例，其主要進(jìn)出管道有瓦斯管路、放空管以及冷循環(huán)水管。在對(duì)其實(shí)施防閃電電涌設(shè)計(jì)時(shí)，在管路進(jìn)出泵站端使用40*40mm鍍錫扁鋼和相關(guān)防雷電接地裝置連接在一起。對(duì)于兩回的6千伏帶電源線(xiàn)路則要將電纜金屬外皮連接到變電所接地系統(tǒng)內(nèi)。在入泵站口還需將纜金屬外皮和保護(hù)鋼管接到防閃電感應(yīng)裝置當(dāng)中。與此同時(shí)還要落實(shí)好變電所防感應(yīng)雷措施，在其出線(xiàn)柜中安裝氧化鋅避雷器，在泵站進(jìn)線(xiàn)高壓配電裝置中安裝壓敏電阻；而進(jìn)出泵站中低壓電纜等則要把室外部分用鋼管外穿方法來(lái)進(jìn)行敷設(shè)；此外關(guān)于電話(huà)線(xiàn)則要在其轉(zhuǎn)接箱內(nèi)選擇準(zhǔn)確的SPD導(dǎo)線(xiàn)來(lái)安裝一定的保護(hù)裝置，再將其接入到對(duì)應(yīng)的電子接地系統(tǒng)中且需保證接地電阻小于1Ω。

2.3 關(guān)于閃電感應(yīng)設(shè)計(jì)分析

在閃電感應(yīng)下會(huì)使泵站金屬元件引發(fā)感應(yīng)而放電且極易產(chǎn)生火花進(jìn)而發(fā)生火災(zāi)和爆炸等安全事故。因此，對(duì)于防御閃電感應(yīng)就要對(duì)泵站中的相關(guān)設(shè)備、金屬管道以及電纜線(xiàn)路等等做好相關(guān)接地裝置設(shè)計(jì)工作。通常情況下也是需要使用40*40mm鍍錫扁鋼和相關(guān)防雷電接地裝置連接起來(lái)。而對(duì)于管道和架構(gòu)等自帶金屬的有關(guān)設(shè)備，因在鋪設(shè)過(guò)程中采取平等鋪設(shè)法，所以在靜距離1m時(shí)就要使用金屬線(xiàn)跨接且其跨界點(diǎn)間距離應(yīng)保持在30m內(nèi)；而處于交叉且距離在1m以?xún)?nèi)時(shí)其對(duì)應(yīng)的交叉點(diǎn)同樣要采用跨接的方法來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)鋪設(shè)；在閥門(mén)等位置的過(guò)渡電阻應(yīng)保證大于0.03Ω且對(duì)應(yīng)連接的地方也要用金屬線(xiàn)來(lái)做好跨接處理。

3 淺析接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 關(guān)于副輔助接地分析

在抽采泵站內(nèi)相關(guān)設(shè)備應(yīng)當(dāng)使用煤礦專(zhuān)用防爆型接地裝置，而對(duì)于低壓饋出線(xiàn)則要加以安裝漏電保護(hù)裝置，在運(yùn)用這種裝置時(shí)可以很好地在漏電時(shí)自動(dòng)切斷電源，從而有效地防止在發(fā)生漏電時(shí)安全安全事故。但在檢漏斷電器中相對(duì)應(yīng)的輔助接地極應(yīng)當(dāng)單獨(dú)設(shè)置，同時(shí)電阻需要小于2Ω且與其它有關(guān)接地裝置要保持在5m以上的距離。輔助接地極應(yīng)使用鍍鋅鋼管全長(zhǎng)2.5m，直徑5cm，同時(shí)需要在鋼管上做鉆洞處理且透孔數(shù)理要大于20個(gè)，直徑應(yīng)大于5cm；應(yīng)以垂直埋入地下的方式進(jìn)行鋪設(shè)，同時(shí)保證各接地極保持在5m左右的距離，深度大于1m且在凍土層以下；此外還需要科學(xué)合理地選用電纜，再做好輔助低壓設(shè)備連接工作。

3.2 關(guān)于共用接地設(shè)計(jì)分析

在瓦斯抽采泵站中進(jìn)行防雷感應(yīng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于閃電感應(yīng)和靜電等均采取共用接地的方法來(lái)進(jìn)行且電阻都要小于2Ω。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中要以鋼柱中鋼筋網(wǎng)作為接地裝置，并將底座主鋼筋以圓環(huán)的方式進(jìn)行連接，其外部結(jié)構(gòu)等需深埋10m且在面向室外的一面預(yù)留連接體，從而全球后續(xù)的連接工作。當(dāng)鋼柱和接地鋼筋相連接時(shí)需在鋼柱上預(yù)留出接地端子板。防靜電措施主要是對(duì)人及物進(jìn)行的一種防靜電保護(hù)工作，而物主要指抽采管道和儲(chǔ)罐等。在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，在始末端還有分支的位置要做好防靜電接地設(shè)置工作，間隔要有50m；在管道連接中的閥門(mén)等應(yīng)當(dāng)使用金屬跨線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)連接，且要使用0.8cm直徑的圓鋼。而在對(duì)人的防靜電設(shè)計(jì)過(guò)程中要在泵房出口和出口的地方安裝防靜電球且要使之與接地保護(hù)裝置連接起來(lái)；在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，工作人員進(jìn)入泵站前需要對(duì)防靜電球進(jìn)行觸摸，以保證人體不會(huì)將靜電帶入。另外，在泵站中金屬和電氣設(shè)備均要嚴(yán)格按照相關(guān)要求和規(guī)范來(lái)做好接地保護(hù)裝置，從而全面保證瓦斯抽采泵站的安全性。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，對(duì)于煤礦瓦斯抽采泵站來(lái)說(shuō)想要切實(shí)保證其的安全生產(chǎn)和動(dòng)作，就要對(duì)雷擊問(wèn)題做好相應(yīng)的防御工作。因此，應(yīng)當(dāng)對(duì)瓦斯抽采泵站進(jìn)行防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理、有效地設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)明確雷電哪些類(lèi)型有可能會(huì)對(duì)瓦斯抽采泵站造成威脅，下一步就要切實(shí)保障防雷以及接地措施得以有效地落實(shí)，進(jìn)而從本質(zhì)上規(guī)避了雷電對(duì)泵站安全方面的威脅，保障泵站得以安全、穩(wěn)定地運(yùn)作。

參考文獻(xiàn)：

[1]張明全.煤礦地面瓦斯抽放泵站防雷接地系統(tǒng)應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014（9）：116-117.

[2]商文華，吳川.泵站防雷設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J].中國(guó)水能及電氣化，2014（6）：57-59.

作者簡(jiǎn)介：

趙華偉（1974- ），男，本科，畢業(yè)于太原理工大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)，電氣工程師，研究方向：礦山機(jī)電工程。