Освещение горных выработок кратко
Обновлено: 05.07.2024
Качественное освещение в шахтах и в местах выработки полезных ископаемых позволяет добиться оптимальной организации рабочего процесса и обеспечить безопасность рабочих. При выборе осветительных приборов следует учитывать не только параметры излучаемого ими света, но и приспособленность светильников для работы в условии опасных факторов, которые всегда присутствуют в таких местах. Для предотвращения чрезвычайных ситуаций следует использовать светильники во взрывобезопасном исполнении. Такие приборы имеют максимальную степень защиты и не станут причиной несчастных случаев.
Стандарты освещения в подземных горных выработках
При организации освещения в шахтах нужно руководствоваться требованиями ГОСТ Р 55733-2013. В этом документе описаны нормы, которые нужно соблюдать при проектировании шахт, а также при оборудовании уже действующих выработок.
Согласно стандартам, общее освещение в шахтах должно быть равномерным, а в местах расположения технологического оборудования дополнительно устанавливаются локальные источники света. Комбинированный подход к организации освещения позволяет создать безопасные и комфортные условия для работы.
Все световые приборы, которые используются в горных выработках, должны соответствовать нормативным требованиям.
Для используемых источников света регламентируется коэффициент пульсации. Он не должен превышать 20%. Эта величина актуальна для люминесцентных ламп, при использовании источников света на основе светодиодов световой поток равномерный и непрерывный, стробоскопический эффект отсутствует.
Коэффициент освещения в самых темных и наиболее освещенных участках не должен отличаться более чем в 10 раз. Это позволяет создать равномерное освещение, приятное для глаз.
Взрывозащищенные светильники для шахт
Для использования в шахтах предназначено осветительное оборудование класса ExI. Оно используется там, где в воздухе постоянно или временно присутствует метан, рудничные газы, угольная пыль.
Уровень взрывозащиты РО подходит для горных выработок, где горючие и взрывоопасные вещества присутствуют в воздухе постоянно или большую часть времени. Такие светильники обладают максимальной степенью защиты и предназначены для работы в самых сложных условиях. При большой вероятности появления врзывоопасных веществ используют светильники класса РВ, а при маловероятном появлении рудничных газов подойдут светильника класса РП.
Корпус всех светильников для шахт выполнен из алюминия. Используются преимущественно литые модели, обладающие максимальной прочностью. Форма корпуса способствует максимально равномерной теплоотдаче. Источник света защищен от внешних воздействий прочным силикатным стеклом.
По способу монтажа взрывозащищенные светильники бывают подвесными, настенными и переносными. Это позволяет подобрать оборудование для любого участка шахты. Переносные модели также актуальны и позволяют при необходимости дополнительно осветить нужный участок.
Все электрические элементы взрывозащищенных светильников надежно изолированы от внешней среды. Даже при случайном возникновении искры не произойдет взрыва.
Взрывозащищенные светильники отличаются продолжительным сроком службы даже в сложных условиях эксплуатации. Это лучший выбор для горных выработок. Световые приборы позволяют не только обеспечить освещение, соответствующее отраслевым нормам для шахт, но и обеспечить безопасность даже при большой концентрации в воздухе угольной пыли и горючих газов.
Выбрать подходящий светодиодный светильник вы можете в этом разделе: взрывозащищенные светодиодные светильники
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
Электрическое освещение подземных выработок
Основные светотехнические величины и нормы освещенности
К важнейшим светотехническим величинам относятся световой поток, сила света и освещенность.
Световой поток F — это мощность светового излучения, оцениваемого по световому ощущению, которое оно производит.
Сила света J определяется пространственной плотностью светового потока и равна отношению равномерного светового потока в некотором телесном угле к этому углу .
Единицей силы света является кандела (кд) — основная единица СИ. За единицу светового потока принят люмен (лм): 1 лм = 1 кд-ср.
Освещенность Е представляет собой поверхностную плотность светового потока, равную отношению равномерно распределенного светового потока к площади освещаемой им поверхности,
Е = F / S .
За единицу освещенности принят люкс (лк): 1 лк = 1 лм/м 2 .
Видимость человеческим глазом разных предметов зависит от их освещенности. Для выполнения различных работ требуется создание определенной освещенности. Минимальная освещенность (в люксах) в подземных выработках, устанавливаемая ПТЭ угольных и сланцевых шахт [5], составляет, например:
Участки выработки в месте перегрузки угля 10
Откаточные штреки и квершлаги 2
Уклоны и бремсберги для транспортировки грузов 1
горизонтальная освещенность на уровне 0,8 м 10
вертикальная освещенность на приборах 30
Освещение подземных выработок осуществляется лампами накаливания и люминесцентными лампами.
В лампах накаливания источником излучения является вольфрамовая нить, нагреваемая проходящим через нее током. Нить свита в спираль и помещена в стеклянную колбу. Для подведения напряжения и крепления ламп они снабжаются цоколем. У ламп, используемых для освещения горных выработок, цоколь штифтовой. Он имеет гладкую поверхность с двумя выступающими штифтами. Патрон для штифтового цоколя имеет два Г-образных выреза, в которые заходят штифты цоколя. Вставленная в патрон лампа прижимается пружиной, обеспечивающей надежный контакт в условиях тряски.
Для зажигания люминесцентных ламп применяют различные схемы: подогревные (с подогревом электродов) и бесподогревные. Широкое распространение получила подогревная схема, основным элементом которой является неоновый стартер. Один из электродов стартера изготовляется из биметаллической пластинки. При включении напряжения между разомкнутыми электродами стартера возникает тлеющий разряд, разогревающий биметаллическую пластинку, которая изгибается и замыкает цепь подогрева. Тлеющий разряд в стартере прекращается и биметаллическая пластинка, остывая (за 1 -2 с), разрывает цепь. При этом благодаря наличию в цепи дросселя L образуется импульс напряжения и лампа зажигается. Повторно стартер включиться не может, так как вследствие падения напряжения на дросселе напряжение на стартере составляет всего 70-80 В, что недостаточно для возникновения тлеющего разряда. Если лампа не зажглась, то указанный процесс повторяется снова.
Люминесцентные лампы значительно экономичней ламп накаливания: их к.п.д. достигает 25 % (у ламп накаливания 3 %).
Освещение горных выработок
Для освещения подземных горных выработок применяют следующие источники света:
1. Стационарные, действующие на протяжении всего срока службы выработки.
2. Полустационарные, которые по мере продвигания забоя могут перемещаться.
3. Местные, при которых осветительная установка монтируется на горнопроходческих машинах или механизмах.
4. Переносные или индивидуальные.
В качестве стационарных, полустационарных и местных светильников используются сетевые электрические светильники с лампами накаливания или люминесцентными лампами. Переносные лампы могут быть пламенными /бензиновые и ацетиленовые/ и аккумуляторными.
Переносные лампы являются основным источником света не только в горноразведочных выработках, но и в очистных и подготовительных забоях эксплуатационных выработок. Спуск в шахту и передвижение людей по выработкам, а также производство работ без горящей переносной лампы запрещается.
Достаточная освещенность будет достигнута, если между светильниками мощностью 60-100 ватт будут выдержаны следующие расстояния:
3-4 м - в камерах, на подстанциях, на рудничных дворах.
5-6 м - в забоях очистных, подготовительных и горно-разведочных выработок.
15-20 м - в выработках с механической откаткой и доставкой, в людских ходках.
По всему стволу вертикальной выработки подвешиваются светильники мощностью 60-100Вт черев каждые 20-30 м. Кроме того, забой, стационарные и подвесные полки этих выработок освещаются дополнительно из расчета 10-15Вт на каждый квадратный метр площади забоя или полка.
С целью увеличения освещенности повышают отражательную способность стен выработок путем их побелки.
На забое применяют лампы накаливания при напряжении 36 в, в остальной части выработки -127 в, и лишь при использовании люминесцентных ламп допускается напряжение 220в.
Рудничные светильники
Светильником называется осветительный прибор ближнего действия (в отличие от прожекторов), который состоит из источника света (лампы) и осветительной арматуры,
Рудничные сетевые и аккумуляторные светильники: а – РН-60-1, б – РВЛ-15, в – СГГ-3.
предназначенной для направления светового потока лампы в желаемом направлении и защиты лампы от внешних воздействий.
Для освещения подземных выработок шахт применяют стационарные (сетевые) светильники, питающиеся от сети, и переносные светильники, получающие питание от аккумуляторов.
Сетевые светильники выпускаются с лампами накаливания и люминесцентными лампами в исполнении РН, РП и РВ.
На рис. а показан светильник РН-60-1 с лампой накаливания 60 Вт и напряжением 127 В. Светильник состоит из стального корпуса 2 с закрепленными внутри него патроном /, в который вставляется лампа 8 со штифтовым цоколем; защитного стеклянного колпака 7 и кольца 6 с сеткой 9 из стальных прутков. Между стеклянным колпаком и корпусом помещается резиновая прокладка 5. Колпак прижимается к корпусу винтом 10. Кабель вводится в светильник через штуцер 4. Корпус светильника заземляется с помощью заземляющей жилы кабеля, присоединяемой к болту 3. Светильник РН-60-2 имеет два штуцера для ввода кабеля.
С лампами накаливания выпускаются также светильники РП-100, РП-150 и РП-200 в исполнении РП. Они отличаются от светильников РН-60, РН-100 наличием взрывобезопасного патрона.
Светильники с люминесцентными лампами выпускаются в исполнении РН (ЖЛ-20) и РВ (РВЛ-15, РВЛ-20М, РВЛ-40М, РВЛ-80М, "Луч-2"). На рис.6 показан светильник РВЛ-15. Взрывобезопасность его достигается, как и в светильниках РП-100, специальной конструкцией патрона. Светильник РВЛ-15 состоит из двух корпусов 2 и 10, соединенных между собой полой трубкой 8 и двумя стержнями 13. В корпусе 2 имеются два ввода / для кабеля, специальный патрон 6 и зажимы 3 для присоединения жил кабеля. В корпусе 10 расположены дроссель 11 и стартер 12. Лампа 7 защищена прозрачным защитным колпаком 9. Чтобы вставить лампу или присоединить кабель на корпусе 2 необходимо отвинтить гайку 5. Светильник подвешивается с помощью колец 4.
Аккумуляторные светильники — это переносные светильники индивидуального пользования. Спуск в шахту, передвижение по выработкам и ведение работ без включенного аккумуляторного светильника запрещается (§ 468 ПБ). Широкое применение в настоящее время получили головные аккумуляторные светильники СГГ-3, "Кузбасс", "Украина-4". Светильник СГГ-3 состоит из пластмассового корпуса 3 (рис. 13.2, в) с размещенной в нем никель-кадмиевой аккумуляторной батареей, металлической крышки 2 корпуса, фары 4 и кабеля 1, соединяющего фару с крышкой корпуса. Фара предназначена для закрепления на каске, а батарея - для ношения на поясе.
Электрооборудование осветительных установок
Для питания подземных осветительных установок согласно ПБ допускается применять напряжение не выше 220 В, а для осветительных установок очистных выработок и светильников местного освещения с лампами накаливания, встраиваемых в горные машины, - не выше 127 В. Это напряжение получается с помощью специальных понижающих осветительных трансформаторов ТСШ мощностью 2,5 и 4 кВ-А, с первичным напряжением 380-660 В и вторичными - 133 В (фазное напряжение).
Сопротивление изоляции осветительной сети 127/220 В контролируют с помощью реле утечки РУ-127/220, отключающего при появлении недопустимой утечки на землю магнитный пускатель ПМВИ-13М (ПВИ-25), через который питается трансформатор ТСШ. Со стороны низшего напряжения (127 — 220 В) осветительную сеть отключают ручными пускателями ПРШ-1 или ПРВ-3. Если осветительная магистраль выполнена гибким кабелем, для ответвлений к светильникам используют тройниковые муфты ТМ-6.
Перемычки XI , Х2 и ХЗ, шунтирующие резисторы соответственно R 2, R 10 и R 15, в реле утечки устанавливают при включении реле в сеть 127 В (при U = 220 В перемычки снимают).
В капитальных выработках (околоствольном дворе, главном откаточном штреке и др.) осветительную сеть выполняют бронированным кабелем, а ответвления к отдельным светильникам производят с помощью тройниковой муфты ТМ-10. Если светильники имеют два вывода, тройниковые муфты (ТМ-6, ТМ-10) не требуются.
Для питания осветительных сетей напряжением 127 В могут использоваться пусковые агрегаты АП4, АП-3, 5М со встроенными в них пускателем и реле утечки.
Контрольные вопросы
Кем устанавливаются нормы освещенности в шахтах?
Назовите основные типы рудничных светильников.
Как монтируется осветительная сеть?
Схема осветительной установки с трансформатором ТСШ и реле утечки РУ-127/220.
Нормативный уровень освещенности подземных шахт или рудников является достаточным условием для снижения травматизма, а взрывобезопасное исполнение осветительных приборов уменьшает риск возникновения аварийных ситуаций.
Обязательным условием освещения подземных выработок выступает его непрерывный характер, который исключает даже небольшие перерывы в работе осветительных приборов. Данное требование реализуется с помощью аварийной системы освещения.
Нормативные требования
Государственными стандартами и правилами устанавливаются нормы освещенности подземных рудников и шахт, а также виды и уровни питающего напряжения для различных категорий светильников или типов освещаемых объектов.
Еще одним объектом нормирования выступают требования к рудничным светильникам, в которых устанавливаются ограничения на ряд параметров этих осветительных приборов.
Для взрывоопасных угольных шахт основным действующим документом является ГОСТ Р 55733-2013.
Виды освещения и требования к светильникам в шахтах и рудниках
Освещение шахты или рудника зависит от назначения освещаемого участка и состоит из общего, местного (локального) или комбинированного. Самые жесткие требования по безопасности предъявляются к светильникам местного освещения на машинах или механизмах непосредственно в забое.
Индивидуальные или переносные осветительные приборы входят в обязательное снаряжение каждого шахтера. Непрерывная работа такого источника света от встроенного аккумулятора не должна быть меньше 10 часов.
полное исключение таких показателей дискомфорта, как стробоскопический эффект, ослепленность или блескость отраженного света;
коэффициент пульсации источников света не должен превышать 20%;
отношение максимальной освещенности на поверхности к его минимальной величине (неравномерность освещенности) не должно превышать 10 раз.
Обязательные показатели уровня взрывозащиты источников света по типам освещаемых участков рудника сформулированы в "Правилах безопасности в угольных шахтах" (с изменениями на 25 сентября 2018 года).
Преимущества светодиодных светильников
Низкое напряжение питания светодиодов выступает главным преимуществом LED светильников для рудников, так как именно высокое напряжение электрической сети выступает наиболее частой причиной аварийных ситуаций.
Из других достоинств светодиодных источников света отметим низкий коэффициент пульсации, отсутствие стробоскопического эффекта и высокую надежность светильников, что соответствует нормативным требованиям к осветительным приборам для горных выработок.
Высокая энергоэффективность светодиодных источников света выступает дополнительным фактором рентабельности шахт, хотя результирующая мощность системы освещения на фоне потребления горнопроходческих машин не является определяющей величиной.
Текст ГОСТ Р 55733-2013 Освещение подземных горных выработок. Основные требования и методы измерений
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК
Основные требования и методы измерений
Предисловие
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2013 г.№ 1445-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОСВЕЩЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК Основные требования и методы измерений
The lighting ol underground mines Main requirements and measuring techniques
Дата введения — 2014—09—01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на освещение подземных выработок угольных шахт, создаваемое светильниками, питаемыми от трехфаэной электрической сети.
Нормы настоящего стандарта должны соблюдаться при проектировании, шахтном строительстве. эксплуатации и реконструкции угольных шахт.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 54945-2012 Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности
ГОСТ 8.332-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения
ГОСТ 8711-93 (МЭК 51-2-84> Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 2. Особые требования к амперметрам и вольтметрам
ГОСТ 24940-96 Здания и сооружения. Методы измерения освещенности
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 комбинированное освещение: Освещение, при котором к общему освещению добавляется местное.
3.2 коэффициент запаса К3: Расчетный коэффициент, учитывающий снижение освещенности е процессе эксплуатации вследствие загрязнения и старения источников света (ламп) и светильников. а также снижение отражающих свойств поверхностей помещения.
3.3 коэффициент пульсации освещенности Кп_ %: Критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока источников света в осветительной установке при питании их переменным током, выражающийся формулой:
Читайте также: