煤炭雷电风险评估研讨范文

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风井布置在主斜井西面距副井约50m处;在主斜井西侧布置栈桥、块煤筛、块煤储场和粉煤储场;机修车间布置在主斜井南面;行政福利建筑布置在主斜井南侧、紧靠机修车间;任务交代室、灯房、浴室联合楼布置在主斜井出口南面地势较平缓地段;在主斜井南侧设汽车衡和控制室;矸石场在主斜井东侧;矿井炸药库设在工业场地东北方向荒坡处，距离工业场地约350m。

供配电系统

矿井采用两回路供电，一回路引至大河变电站10kV电网，另一回路引至钟山地方电力公司10kV电网。矿井设地面低压配电室，地面设备的低压配电电缆直接从配电室馈出，井下设备的低压配电电缆由井下机电硐室馈出，井下机电硐室设在井下中部车场。向地面供电的变压器中性点接地，向井下供电的变压器中性点不接地。

根据工业场地布置及用电负荷分布情况，在主斜井东南场地内设10/0.4kV变电所一座，并附设高压配电室。工业场地10kV变配电所担负场地全部低压动力负荷及地面部分室内外照明，变电所内设S9－630/10变压器二台及高、低压配电柜等供电设施。井下工作面、掘进头等各用电设备电缆由配电点隔爆型低压馈电开关引出。局部通风机采用专用变压器、专用开关及专用电缆，并与掘进工作面之设备做风电、瓦斯闭锁。

煤矿所在地土壤电阻率

本文中所用的土壤电阻率数值是2011年12月在金沙县市钟山区大运煤矿所处区域现场采集的数据。订正后的土壤电阻率为596.1Ω•m。

煤矿所在地的雷击气象环境分析

1人工气象观测资料分析

金沙县年平均雷暴日为43d，月平均雷暴日为36d;雷电活动主要发生在4－8月;雷暴日最多的年份为1967年(65d);雷暴日最少年份为2003年(20d)。初雷日最早为1月1日发生在1987年;终雷日最晚为12月24日发生在2004年;初终间跨度最长的为1991年，从1月25日—12月4日。

2雷电监测网资料分析

本文采用项目所处区域实际雷电监测网监测数据，贵州省2006—2010年雷电监测网资料统计分析结果:金沙县年平均雷暴日为88d，月平均雷暴日超过7d，雷电活动主要发生在4－9月份，最高月平均雷暴日接近18d，6－8月份为雷电多发期，月平均雷暴日数超过16d。

2.1地闪密度根据省雷电监测中心资料统计:金沙县年平均地闪次数为9616次，地闪密度为8次/(km2•a)。金沙县大运煤矿中心位置5km半径范围内年平均地闪次数353次，地闪密度为5次/(km2•a);项目中心位置3km半径范围内年平均地闪次数129次，地闪密度为6次/(km2•a);本报告采用项目地址中心3km半径范围内的地闪密度46次/(km2•a)作为雷电风险计算参数。

2.2地闪强度与累积概率金沙县最大正闪强度、最大负闪强度、平均地闪强度分别为239.98kA、245.60kA、388kA，其中地闪强度介于0～20kA、20～50kA、50～100kA、100kA以上的概率分别是25.43%、55.04%、16.66%、2.87%

雷电灾害风险计算

1功能分区

依据EC62305、QX/T5－2007评估标准，按照工程区域内的建构筑物使用功能和位置分布情况，将工程分为以下3个区域:生产区(Z1区);辅助生产区(Z2区);办公生活区(Z3区)。生产区:主要布置有斜井、绞车房、地面贮煤场、矸石仓、煤粉储场、汽车装车场地、机修车间、公厕、地面窄轨车场。地面为水泥砂浆磨光面地板，因生产区的使用性质，火灾风险等级高，故设有灭火器、消防水池等消防设施，设备安装有SPD防护，特殊危险等级为普通级别恐慌(100≤人数＜1000)。辅助生产区:主要布置有油脂库、综合材料库、坑木加工房、井下水、生活污水处理站、灯房及浴室、任务交代室、锅炉房。地面为水泥砂浆地板，因使用性质为易燃易爆场所，火灾危险因子高。故设有灭火器、消防水池等消防设施，设备安装有SPD防护，特殊危险因子为低级别恐慌(人数＜100)。办公生活区:主要布置有矿办公室、食堂、汽车库、单身楼。地面为水泥砂浆磨光面地板，火灾风险因子低，设有灭火器、消防水池等消防设施，电源线路入户端设有SPD防护，但因人员活动频繁，特殊危险因子属于普通级别恐慌(100≤人数＜1000)。

2风险组成及计算

风险组成及计算结果见表4。

评估结果及设计指导性意见

从表4可以看出，大运煤矿生产区、瓦斯抽放站、办公楼、职工宿舍、锅炉房风险均超过《QX/T85－2007》规定的可承受风险值(1.00E－05)，这些区域是雷电防护的重点，应加强防雷措。

①生产区:生产区中主要针对斜井、绞车房、机修车间，斜井设置独立避雷针作防直击雷保护，避雷针离井口距离不＜5m，进入斜井的电源线、信号线作一级SPD设计，对防感应雷和雷电波入侵进行保护，SPD安装位置不能靠近井口或安装在井内;绞车房和机修车间在屋面设置避雷带作防直击雷保护，进入绞车房和机修车间的电源作一级SPD设计。

②瓦斯抽放站应按第二类防雷进行设计，主要针对瓦斯排放管进行防护。具体为在瓦斯抽放房屋顶设置避雷带，对瓦斯排放管设置独立避雷针，避雷针距排放管距离不＜5m，瓦斯房内的瓦斯抽放机做等电位连接，并作良好接地。进入瓦斯抽放站的电源作一级SPD设计。

③办公楼、职工宿舍按第三类防雷设计处理，在屋顶设置避雷带作防直击雷保护，进入职工宿舍的电源线、信号线作一级SPD设计;，进入办公楼的

电源线、信号线作一级SPD设计，办公楼内若有中心机房，中心机房须作屏蔽设计，进入中心机房的电源线、信号线作三级SPD设计。

④锅炉房采用避雷带或避雷针作防直击雷保护，房内设备均作等电位连接处理，进入房内的电源作一级SPD设计。

作者：龙衾颖徐晓谢海单位：贵州省金沙县气象局贵州省盘县气象局