淮南矿业集团谢一矿 安徽省淮南市 232046
摘要：煤矿开采工作十分复杂，存在较多的安全隐患，对煤矿作业人员造成较大的威胁，制约煤矿行业的发展，降低市场经济效益的增长。煤矿行业主要位于矿山地区，受自然因素的影响，常年遭受雷电的袭击，对煤矿行业所涉及的各项工作均有不同程度的影响，对瓦斯泵房的影响最为严重。为保证煤矿行业的顺利运行，为作业人员的生命安全和财产安全奠定可靠的保障，促进现代化社会长久稳定的发展，需要对瓦斯泵房排放管上方设置防雷电设备。
关键词：煤矿行业；瓦斯泵房；排放管；防雷电设计
瓦斯泵房是煤矿运行系统中的重要内容之一，与煤矿运行安全有着密切的联系，一般被设置到空旷地区，容易受雷电袭击。瓦斯泵房具有较强的易爆性和易燃性，一旦遭受雷电袭击，就会造成较大的安全事故。针对雷电袭击问题，需要在煤矿瓦斯方排放管上方设置防雷电装置，驱除雷电隐患。
一、煤矿瓦斯泵房排放管防雷电设计要求
根据《煤矿安全规程》中第一百四十六条的规定，煤矿瓦斯泵房排放管道必须运用不具备可燃性的建筑材料，并在其上方安装防雷电设备。
在《煤炭工业小型矿井设计规范》中明确规定出煤矿瓦斯泵房防雷电类别：第一类，地面型爆炸材料仓库；第二类，汽油库、瓦斯抽放站；第三类，高度超过15米的烟囱、水塔、井架等高耸、孤立的建筑物。
《建筑物防雷设计规范》中对第一类建筑物排风管、呼吸阀、放散管等与外界空间接口管道的保护策略如下：其一，有管帽的外界管道，需要在其上方设置接地设备；其二，没有管帽的外界管道，需要在管道口上方设置半径为5米的半球体；其三，雷电与接闪器的接触点不在管道口上。
因此，煤矿瓦斯泵房需要按照第二类别的防雷建筑物类型，设计相应的防雷措施，煤矿瓦斯泵房管道需要按照第一类建筑物类型，对气体放散管道设计防雷措施。
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二、煤矿瓦斯泵房排放管防雷电设计
（一）防直击雷电措施
瓦斯排放管道是“0区”爆炸危险性场所，频繁出现混合物气体爆炸现象，属于第一类防雷电建筑物。为防止排放管道受雷电袭击，需要在排放管道上方安装独立的架接闪线、接闪网或者接闪杆，使排放管道的外接口处于接闪器的保护之中。煤矿瓦斯泵房属于第二类防雷电建筑物，需要在瓦斯泵房的外部安装接闪线、接闪网或者接闪杆。设计瓦斯泵房排放管道的防雷电设施时，应先对排放管道进行设计防雷电设施。对排放管道进行设计时，需要根据排放管道的高度、位置、是否具备管帽等因素进行综合性考虑，合理选用接闪设备。通常情况下，为降低经济成本，对瓦斯泵房排放管道多采用独立的接闪杆装置。瓦斯泵房的金属屋面需要运用厚度为0.6毫米的热镀锌钢板（压型钢板）作为接闪带。瓦斯泵房的钢筋混凝土屋面上需要设置接闪带，即运用 10圆钢制作成10*6.5平方米的网格。瓦斯泵房需要将两根 16以上的钢筋埋藏到钢筋混凝土支柱中，作为瓦斯泵房的防雷“引下线”，瓦斯泵房的管道和配电室之间的引下线需要选用 12的圆钢进行铺设，引下线之间的间距需要小于15米，且电阻小于10欧姆。利用钢筋混凝土结构制作引下线的基础，运用地梁和钢筋制作成4*40的扁钢环形接地体，使接地体、引下线和接闪带三者之间能够形成通路状态。瓦斯泵房的共用防雷接地装置，其电阻需要小于1欧姆。
（二）防闪电电涌入侵措施
闪电对金属管道、电缆线路、架空线路均有影响，闪电电涌能够顺着金属管道、电缆线路和架空线路入侵到瓦斯泵房中，对瓦斯泵房中的设备造成破坏，危机到瓦斯泵房中作业人员的生命健康，严重者会发生爆炸。为防止闪电电涌入侵到瓦斯泵房之中，需要将防电感应装置与通往室内的排放管道、电缆线路和架空线路进行连接，并设置电涌保护装置。其设计原则包含以下三个方面的内容：其一，选用具有保护套电缆或者是金属铠装电缆作为瓦斯泵房中的高低压电缆，从地下穿入到瓦斯泵房之中，电缆埋地长度需要大于21米；其二，选用具有屏蔽层的电线作为检测监控系统室外金属导线，两端的入户钢管、钢绞线、屏蔽层与终端箱相连接，并在终端箱内部安装电涌保护器；其三，对瓦斯泵房100米以内的金属进行接地处理，每间隔25米与底线连接一次，保证接地点电阻小于30欧姆，引下线材料为金属支架，钢筋混凝土是接地装置的基础，使接地装置、引下线和钢管三者之间形成“电气通道”。
（三）防电闪感应措施
当煤矿瓦斯泵房周围出现闪电时，瓦斯泵房排放管道会出现闪电电磁感应和闪电静电感应，使煤矿瓦斯泵房排放管道上的金属部件产生火花，呈现“防电现象”，从而引起瓦斯气体燃烧和爆炸。煤矿瓦斯泵房中的管道、设备、电缆、金属架等大型金属物体和外界排放管道，运用防闪电感应和镀锌扁钢与接地装置进行连接，将电流引导地面。其设计原则包含以下三个方面的内容：其一，瓦斯泵房中的管道、设备、电缆、金属架等金属采取“就近原则”进行连接，最终连接到接地装置上；其二，瓦斯泵房中国将瓦斯排放管、钢架、冷却水管等较长的金属物体进行平行放置，两者之间的间距小于100毫米，利用铜跨接线方式对其进行跨接，跨接点之间的距离小于30000毫米，出现线路较差的地方，运用铜跨对其进行跨接，保证交叉距离不大于100毫米。金属管道的法兰盘、阀门、弯头等连接出，需要运用螺栓对其进行连接，当连接点的电阻超过0.03欧姆时，需要运用铜跨接线方式对其进行跨接；其三，瓦斯泵房电气设备和防雷电感应的设备需要共用一个接地设备，接地线总电阻不能超过1欧姆。架空避雷线装置与防雷电感应接地装置之间距离需要大于5000毫米。建筑物防雷装置与瓦斯泵房中金属物体之间做防雷“等电位连接”，这种连接方式的接地线装置和接地干线的连接需要大于两处。
总结：
综上所述，为保证煤矿瓦斯泵房排放管道的安全性，防止雷电原因对其造成较大的安全隐患，需要根据实际情况合理的设计出防雷电系统，做好防直击雷电措施、防闪电电涌入侵措施和防电闪感应措施。
参考文献：
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[3]陈一兵. 煤矿地面瓦斯抽采泵站防雷接地设计[J]. 煤炭工程,2014,(05):30-32.
论文作者:郎贵彬
论文发表刊物:《防护工程》2017年第9期
论文发表时间:2017/9/1
标签：泵房论文; 瓦斯论文; 雷电论文; 管道论文; 煤矿论文; 防雷论文; 金属论文; 《防护工程》2017年第9期论文;