ГОСУДЯРСТВЕННЫЙ МАКЕЕВСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ по безопасности работ в горной промышленности

МакНИИ

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ И СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТУПИКОВЫХ ВЫРАБОТОК С ДИСТАНЦИОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ГРУППОВЫМ АППАРАТОМ НЕПОСРЕДСТВЕННО ОТ ЗАБОЯ

Макеевка — Донбасс 19 7 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАКЕЕВСКИЙ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПО БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТ В ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

М а к Н И И

УТВЕРЖДЕНЫ

Министерством угольной промышленности СССР

7 июня 1973 г.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ И СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ТУПИКОВЫХ ВЫРАБОТОК С ДИСТАНЦИОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ ГРУППОВЫМ АППАРАТОМ НЕПОСРЕДСТВЕННО ОТ ЗАБОЯ

Макеевка - Донбасс 1973

Ряс.6. Монтажная схема соединения пепеЯ дистанционного управления групповш пускателем тупиковоЯ выработки непосредственно от забоя для случая совиецения жил цепи управления в одном кабеле с сило вши жилами

в)    питающий кабель о соБмеишнньми силовши в контрольной жилами цепи дистанционного управления должен быть экранированном;

г)    кнопочный пост управления групповым аппаратом должен быть взрывобезопасным.

2.8.    Кнопочный пост управления группово аппаратом должен располагаться на расстоянии не менее 20 м, но не далее 50 м от забоя тупиковой выработки.

При наличии в тупиковой выработке передвижной понизительной участковой трансформаторной подстанции (ПУПП), кроме указанного поста управления, должен Сыть установлен второй кнопочный пост для управления распределительным устройством высокого напряжения, включающим данную подстанцию. При этом рекомендуется, чтобы отключение распределительного устройства допускалп оба кнопочных поста управления, а включение - только кнопочный пост, управляющий распредустройстбои ПУПП. Второй кнопочный пост управления должен устанавливаться в районе датчика метана, защищающего подстанцию (за ним, считая от забоя).

2.9.    Пост дистанционного управления групповым пускателем должен иметь кнопки "Пуск" и "Стоп".

Схема дистанционного управления групповых аппаратов, применяющихся в электрической сети напряжением до 1000 В, должна быть трехпроводной с последовательно включениями (параллельно кнопке "Пуск") блок-контактом контактора группового аппарата и дополнительны* сопротивлением, обладающая защитная! <{унк-циями, требующимися § 8.6.9 ПИЕРЭ.

2.10.    Длина кабелей, контрольные килы которых имеют сечение 2,5 мм² и используются в цепи дистанционного управления групповьм аппаратом, не должна превышать:

а)    для пускателей    -    900    м;

б)    для высоковольтных распределительных устройств - 3000M.

2.II, Магнитный пускатель, используемый в качестве группового аппарата, а магнитный пускатель вентилятора местного проветривания (ШП) долины вкяяяаться в сеть с помощью отдельных автоматических выкляателей. При этом автсматичеокий выключатель пускателя ШП долкен подключаться непосредственно к питающим кабелям, а пускатель должен иметь электрическую без выдержки времени блокировку с групповш аппаратом (через исполнительное устройство аппаратуры контроля воздуха).

2Л2. В случав установки ШП на исходящей струе, кроме указанной в п. 2.1I электрической блокировки, в цепь дистанционного управления пускателя ШП и группового аппарата должны быть включены контакты исполнительного реле анализатора метана, осуществляющего автоматический непрерывный контроль допустимой § 216 дейстдующих Правил безопасности концентрации метана во всасываемом ВНП юз духе.

2,13. В сети высокого напряжения , питающей передвижную понизительную участковую трансформаторную подстанцию (ПУПП), устанавливаемую в тупиковой частд выработки, должна применяться защита от утечки (замыкания) на землю. Рекомендуется осуществлять питание ПУПП тупиковых выработок через разделительный трансформатор. Срок внедрения аппаратуры защиты от утечки(замыкания) на землю в сетях 6 кВ устанавливается Мияуглепромом СССР.

3. Требования безопасности

3.1. Работы по монтажу и ремонту электрооборудования напряжением до и выше 1000В, использующегося в схеме электроснабжения тупиковой выработки, должны производиться не менее, чем двумя квалифицированная лицами с соблюденяем требо-ваняй действующих ПБ и указанной Инструкции по электроснаб-жанию тупиковых выработок.

3.2.    Монтаж, проверка асправностн в ремонт силовых цепей и цепей инстанционного управления групповым аппаратом должны производиться с полным снятием с него напряжения, например, автоматическим выключателем. Однако при этом не должны отключаться пускатели ШП, проветривающих данную или иную тупиковую выработку,

3.3.    При нарушении проветривания тупиковой выработки или зага-зирования отдельных ее мест люди из нее должны быть выведены на безопасное расстояние в выработки со свежей струей воздуха, напряжение из тупиковой выработки - выключено с помощью БР группового аппарата и abtombiичнекого выклкча-теля. На заблокированные в выключенном положении рукоятки БР группового аппарата и автоматического выключателя должен быть вывешен запрещающий плакат "Не включать - выработка загазирована!". Снимать указанный плакат может только лицо, ответственное за безопасную эксплуатацию электрооборудования тупиковой выработки, после ее полного разгазнрования и проверки исправного состояния электрооборудования.

3.4.    Вскрытие в тупиковой выработке под напряжением различных отделений рудничных электрических аппаратов, в которые заводится искробезопасная цепь дистанционного управления групповш аппаратом, допускается только в том случве, если в этих отделениях находятся только искробезопасные цепи.

3.5.    Перед заряжанием шпуровых зарядов ВВ в звбое (или ином месте) тупиковой выработки и перед подготовкой к их взрыванию, напряжение с электрооборудования тупиковой выработки

и в местах, где монтируется взрывная сеть, должно быть полностью снято с помощью коммутирующего аппарата и БР группового аппарата.

*• £аем».ме«шгм<}к1шя

4.1,    Для наиболее употребительных способов а характерных условий проведения проветривавуих ШЛ тупиковых выработок на вахтах, опасных по газу, рекомендуется применять схемы элеыгтроснаб-жания с дистанционным управлением групповым аппаратом непосредственно от забоя, приведенные на рис. 1-4.

ПРИМЕЧАНИЕ: Схема, приведенная на рис.З, предусматривается в соответствии с решением Госгортехнадзора СССР от 19 октября 1971 г. за В 30 (письмо Минуглепрома СССР от 27 декабря 1971 г. за В 36-22/425).

При переходе на резервный ШП электро анергия из тупиковой выработки откликается.

4.2.    Разработка схем электроснабжения для других условий и способов проведения тупиковых выработок, а также в случае применения новых видов электрооборудования должна производиться с учетом требований разделов 1-3 по аналогии с приведенными на рис.1-4 схемами. 6 этом случае схемы должны утверждаться главным инженером комбината и согласовываться госым округом Госгортехнадзора.

■Дадбвишад ашаа

Приказом Министра угольной промышленности СССР и Председателем Госгортехнадзора СССР от 25 февраля 1972 г. за В 66/21 "Об аварии на вахте В 4-21 комбината Донвцкуголь"МакНИИ било поручено разработать схему электроснабжения тупиковых выработок о дистанционным управлением групповым пускателем непосредственно от забоя (в дальнейшем - для сокращения - схему электроснабжения).

Схемы электроснабжения тупиковых выработок с дистанционным управлением групповьи аппаратом непосредственно от забоя в угольных пахтах страны и в зарубежных шахтах до настоящего времен! не аржменялась. Отсутствуют также и основные технические требования

к таким схемам электроснабжения. Поэтому потребовалось проведение внеплановой научно-исследовательской работы "Разработка схемы электроснабжения тупиковых выработок с дистанционный управлением грусповш пускателем непосредственно от забоя", выходом которой и является "Основные технические требования и схемы электроснабжения тупиковых выработок с дистанционная управлением групповым аппаратом непосредственно от забоя" (термин"групповой пускатель" заменен термином "групповой аппарат" потому, что в качестве последнего могут применяться наряду с пускателями также автоматические выклгаатели, контакторы комплектных распредустройств и магнитных станций, высоковольтные ячейки и пр.).

При проработке данного вопроса было установлено следующее.

В настоящее время на угольных шахтах в соответствии с требованиями § 9 Инструкции к § 557 ПБ электроаппаратура, смонтированная в распредпункте (РПП), размешенном в тупиковой выработке, и необходимая для управления и защиты электродвигателей машин и механизмов тупикового забоя, как правило, питается от отдельного группового аппарата (магнитного пускателя, фидерного автомата или высоковольтной ячейки), устанавливаемого на свежей струе воздуха с таким расчетом, что при разгазировании любой тупиковой выработки исходящая из нее струя воздуха проходит не ближе 10 м от группового аппарата. Для каждой выработки устанавливается отдельный групповой аппарат с комплектом защитных средств (АКВ-2П и АМТ-3). Однако в подавляющем большинстве случаев групповой аппарат подключается шесте с пускателем вентилятора местного проветривания (НАЛ) с помощью только одного автоматического выклгчателя (или даже без него) на общую шинную сборку 0,4*0,69 кВ распредпункта ^,гчастка или подготовительной выработки, что снижает гибкость схемы электроснабжения и не обеспечивает требующейся §§ 216 и 554 ПБ и §§ 10 и 24 Инструкции к § 557 ПБ непрерывности работы ЕМП. Это происходит сотому, что, во-первых, из-за напряженности технологического цикла оказывается не возможней отклячить технологические нагрузки, оставив в работе БМП, во-вторых, из-за низкой надежности схемы электроснабжения подготовительных работ и по ряду других причин. Такое положение недопустимо для особо

опасных забоев, в частности, для восставших выработок, проводимых буро-взрываъм способом по угле на газовых пахтах, для которых Минугдеаром СССР предавовл (директивное письмо В 36-22/425 от 27 декабря 1971 г.) выполнять решение Госгортехнадзора СССР от 19 октября 1971 года (протокол Л 30) о введенди при их проведении ряда дополнительных мероприятий, обеспечивающих безопасность работ.

Кроме отмеченных, применяющиеся на шахтах схемы мектро-снабиения тупиковых выработок обладают и некоторый! другими недостатками, основный! из которых являются следующие,

1,    Предусмотренное (из-за отсутствия к моменту утверждения ОБ пускателе! с нскробезоаасныйи параметрами цепа дистанционного управления) местное управление групповым аппаратом допускает производить включение напряжения в забой без осуществления предварительного контроля состояния электрооборудования в тупиковой выработке и состояния рудничной атмосферы в различных ее местах (в первую очередь необходим контроль газе в забое и в призабойном пространстве) переносный интерферометрами периодического пользования и анализаторами метана неорерввного действия.

2,    Оператор, пронзводяадй включение напряжения в тупиковую выработку, может, в нарушение ПБ и ПТЗ, не в полной мере ответственно отнестись к своим действиям, т.к, он находится на свежей струе воздуха и зачастую не подвергает себя за возможную ошибку или неправильные действия дополнительному риску. Но такими действия» этот риск по его вине переносится на всех лиц, находящихся

в зоне возможной авария, т.е. возможно возникновение опасности для целого коллектива людей, В то ие время можно указать, например, на требование 5 БП-3-33, п.п. "в* девстающих "Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" (Энергия^ М., 1970), В соответствии о ним допускающий, строго говоря, собственной жизнью отвечает за правильность и достаточность выполненных для обеспечения безопасности мероприятий, ограждая собой от опасности жизнь тех людей, которых он допускает к работе на токоведущих частях электрооборудования. Это тем более

должно осуществляться в тупиковых выработках, так как в них, кроме опасности поражения электротоком, существует еще и ряд других опасностей, наиболее характерной из которых для тупикошх выработок газовых шахт является взрывоопасность по газу. Поэтому лицо, вклкяапцее напряжение (оператор) в тупиковую выработку, должно само убедиться в безопасных условиях подачи напряжения в забой. Оператор должен проверить то электрооборудование, за исправное состояние которого он несет ответственность, и получить разрешение на включение напряжения от тех лиц, которые отвечают за исправное состояние остального электрооборудования; затем ему необходимо убедиться в том, что в рудничной атмосфере тупиковой выработки не создались опасные концентрации метана, и только после этого он должен подать напряжение "на себя".

3.    Невозможность быстрого отключения напряжения вручную от забоя и обесточения электрооборудования тупиковой выработки.

4.    Отсутствует возможность быстрого повторного ручного включения напряжения в тупиковую выработку и сокращения тем сами* времени вынужденных простоев ее технологического оборудования при восстановлении напряжения после кратковременных перерыюв электроснабжения (если, конечно, при этом не нарушилось проветривание тупиковой выработки).

Для устранения этих основных и некоторых других, не отражаемых здесь недостатков существующих схем электроснабжения, выявленных в результате проведенных МакНИИ исследований условий и разработки мероприятий, обеспечиващях безопасность применения электроэнергии в тупиковых выработках шахт, опасных по газу, ранее (в 1965 г.) было предложено разработать и внедрить на газовых ыахтах комплектное защитно-распределительное устройство (магнитную станцию) для электроснабжения тупиковых выработок (МСВГ). Наряду с другими качествами, поз юлящими значительно повысить уровень взрывобезопвсности использования электроэнергии при проведении тупиковых выработок, в МСВГ предусмотрено дистанционное управление групповьи контактором, подащим напряжение на РОЛ 0,4 f 0,69 кВ в тупиковой выработке, непосредственно от ее забоя.

Создание такой магнитной станции предусмотрено приказами Минэлектротехпрома от 28.X.1966 г. за # 337 и Минуглепрома СССР

от 14Л*1969 г. за £ 16. В соответствии с этими приказами МакНИИ разработал ТЭТ "Станция магнитная взрывобезопасная на напряжение 660 В для тупиковых выработок", которые были утверждены Управлением главного механика я главного энергетика Мянуглепрома СССР еще в ноябре 1970 г. Однако из-за появившейся организационной задержки работы по созданию МСВГ не ведутся и поэтому требуется разработать такие схемы электроснабжения тупиковых выработок с дистанционным управлением групповад аппаратом непосредственно от забоя, которые можно бы было выполнять с помощью разрозненной серийно изготавливаемой рудничной пусковой, распределительной и защитной электроаппаратуры. Рекомендуемые схемы электроснабжения с применением серийно изготавливаемых аппаратов приведены в приложении на рис Л-4. Разработка "Основных технических требований и схем электроснабжения тупиковых выработок с дистанционная управлением групповым аппаратом непосредственно от забоя" производилась на основании технических данных, собранных по 233 тупиковым выработкам шахт различных угольных бассейнов, и результатов ранее проведенных исследований с учетом всех видов опасностей использования электрической энергии в подземных выработках угольнпс шахт, а именно: поражение людей электротоком, преждевременное воспламенение электродетонаторов шпуровых зарядов ВВ, пожароопасность, взрывоопасность по газу, взрывоопасность по пыли.

Анализ статистических данных по авариям, вызванный воспламенениями (взрыв, вспышка, горение) метано-воздушной среды рудничной атмосферы тупиковых выработок от электрического источника инициирования, показывает, что наиболее характерными тяжелым видом опасности для тупиковых выработок газовых оахт, проводимых в настоящее время, в основном, с использованием электрической энергии, является взрывоопасность по газу. Поэтому разработка основных технических требований и рекомендуемых схем электроснабжения была осуществлена на принципе защитного отключения электроэнергии из тупиковой выработки при нарушении нормального режима проветривания или возникновении опасных концентраций метана, позволяющего предотвратить опасные искро- и дугообраэования в неискробезопасных электрических цепях в нормальном и аварийном режимах работы электт оборудования. Э~о подтверждается положительным опытом

внедрения аппаратуры АКВ-2п, произведенного за последнее пятилетие, благодаря чему существенно (в 2-3 раза) снижено число аварий по электрическим причинам в тупиковых выработках.

Для повышения уровня взрывобезопасности рудничного электрооборудования в реы**е обслуживания, в дополнение к предусмотренным в ПИВРЭ техническим, а в ПБ-организационным мероприятиям (нарядная система и пр.) по предотвращению случаев подачи напряжения в тупиковую выработку при ее загазировании вследствие нарушения проветривания, предложено разработать я внедрить на угольных шахтах страны запрещающий плакат "Не включать - выработка загазирована!".

Эффективность предлагаемых в настоящей работе дополнительных мероприятий зависит от их успешного внедрения. Учитывая возможные затруднения во внедрении рекомендуемых схем электроснабжения из-за невозможности приобретения шахтами нужного количества гибких или контрольных кабелей, потребных для обособленного под-клтаения к групповым аппаратам кнопочных постов управления, предлагается применение со«ещеиных схем управления, при которых жилы искробезопасной пепи управления группова* аппаратом помещаются в один кабель с искробезопасными цепями контроля технических защитных средств (АКВ-2П, АМТ-3 и пр.), либо даже с сиговыми жилами рабочего напряжения сети 0,4 * 0,69 кВ.

В последнем случав необходимо выполнить услонш, изложенные в п. 2.7 проекта Основных технических требований .

Ответственный за выпуск инн. Болдырев В.И.

Ротапринт МякНИИ. Подл, к печати 3/У111-1973г. БП 15371

Заказ Ч*968-15Сэкз. Объём 1печ.л.

.Макеевка Цснецксй сбл. , ул. .Лихачева, бС

Настоят основные технические требования и схемы электрооборудования тупиковых выработок с дистанционным управлением групповым аппаратом непосредственно от забоя разработаны МакНИИ в соответствии с приказом Министра угольной промышленности СССР и Председателя Госгортехнадзора СССР от 15 февраля 1972 года за А 66/21.

Требования и схемы разработаны для наиболее характерных условий проведения тупиковых выработок, применяпцихся в настоящее время на угольных лахтах страны, но они могут быть испольвоваяы по аналогии также и для других условий и способов проведения тупиковых выработок, а также з случае использования новых видов электрооборудования, средств защиты и блокировок.

Настоящие основные технические требования и схемы электроснабжения утверждены заместителем начальника управления главного механика и глашого энергетика Минуглепрома СССР тов.Воло-щенко Н.И. и заместителем начальника управления охраны труда и техники безопасности Минуглепрома СССР тов.Карагодинж Л.Н,

7 июня 1973 года.

I. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

I, I. Настоящие основные технические требования ■ схемы эле встроена биения являются дополнением к действующим "Правилам безопасности в угольных и сланцевых шахтах" и к "Инструкции по применению электроэнергии в проветриваемых вентиляторами местного проветривания выработках шахт, опасных по газу".

1.2.    В схемах электроснабжения (рисЛ-4) рекомендуется применять электрооборудование, отвечающее требованиям действующих "Правил изготовления взрывозащитеиного и рудничного электрооборудования" (ПИЕРЭ).

2. Основные технические требования

2,1» Дистанционное управление групповш аппаратом может предусматриваться только в тех схемах электроснабжения, в которых применена аппаратура защитного отключения электроэнергии из тупиковой выработки при нарушении нормального режима ее проветривания, например, аппаратура AKB-2Q и анализатор метана АМТ-3.

2.2.    Защитное отключение электроэнергии должно осуществляться групповш аппаратом, предусматривеемш отдельно для каждой выработки.

2.3.    В качестве группового аппарата могут применяться магнитные пускатели, автоматические выключатели, высоковольтные ячейка и групповые контакторы (в комплектных распредустройствах). При срабатывании указанных в п.2.1 защитных средств групповой аппарат должен отключать все электрооборудование тупиковой выработки и не допускать дистанционного иди ручного включения напряжения до возврата их исполнительных реле в исходное положение.

Pic.I. Схема алектроснаОженая i расстановка алектрообору дованал пра проведена* откаточного штрека

Громию жтом»|жи РОГ {

1иро*ег1кг

Рис.2. Схема алектросиаОкенжя и расстановки электрооборудования при установке передвижной полета юти в тупиковой ыгооэотке

Рвс.З. Схема ал ектрос несения в расстановка электроэборудованвя в тупвковов выработке с резервны! ШЛ

* •М«ИСП(<ч1в|эА>{.>И«1'« n>»nu«o4iu iMpaiofliKu »

Рис. 4. Схеме авектросыаояения к ресстааовкя алскгроооосулоаавия в гтшиюшг вишоотхях прв •■•станоже Э£П не исхохязей струе

2.4.    Групповой аппарат должен акать блокировочный разъединитель

(HP), с покоим) которого саловоа присоединение, отходящее в тупиковую выработку, может быть отключено на длительное время,

2.5.    Групповой аппарат должен устанавливаться в выработках со свежей струей воздуха не ближе 10 к от всходящей струи воздуха из тупиковой выработки, для которой он предусматривается, или из иной выработки.

2.6.    В качестве группового аппарата должны применяться только те электрические аппараты, которые имеют контактный разрыв в силовой цепи, а также блокировочное реле утечки (БРУ).

Цепь дистанционного управления и БРУ группового аппарата должны иметь искробезопасные параметры.

2.7.    Для искробезопасных цепей дистанционного управления групповым аппаратом должны использоваться жилы либо отдельного гибкого или контрольного кабеля, либо свободные жилы контрольного кабеля, проложенного для поцклетения искробезопасных цепей датчиков аппаратуры защитного отключения электроэнергии (например, АКВ-2П, АМТ-3 и т.п.).

Допускается использование для искробезопасных цепей дистанционного управления групповш аппаратом свободных контрольных жил силового кабеля, проложенного между групповш аппаратом и распределительным пунктом (РГШ) в тупиковой выработке, при соблюдении следующих условий:

а)    монтаж искробезопасных цепей управления и защиты группового аппарата должен быть произведен в соответствии с рис.5,

а выведение жил кабеля к кнопочному посту - в соответствии с рис. 6;

б)    кнопочный пост управления должен поджидаться к первому аппарату (устанавливаемому в РПП в тупиковой выработке), в который заведен силовой кабель;

Рис.5. Псикпипавльно-монтакная схема электроснаОженжя тупиковой выраоотки с австанциоянш управлением групповш пускателем непосредственно от заооя по ооосоалевноцу каоелс