第四章矿井照明
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第四章 矿井照明
• 良好的矿井照明是煤矿安全生产和 提高劳动生产率的必要条件，也是煤矿 井下文明生产的标志之一。
• 本章简要介绍矿井照明的一些基本 知识，主要是常用照明术语、电光源、 矿用照明灯具、矿井照明灯的选择及矿 井照明网络。
• 第一节 概 述 • 矿井照明良好不但对于提高煤矿劳动生产
率、保证煤炭质量有很大影响，而且对减少人 身事故、保持工作人员健康有重大作用。 • 随着煤炭工业的发展，对于矿井照明的要 求也日益提高。 • 采掘机械化，特别是综合机械化要求改变 过去工作面单靠矿灯照明的状态；运输的联动 化、自动化以及随之而来的运输速度的提高， 要求巷道中不出现强烈的眩光和闪光，且要求 改善光色；生产环节的远方监视和控制、井下 各种测试的日益增多都要求提高照明水平和改 善照明质量。
• 所谓良好的矿井照明，从量的方面来 说要求照度水平合适，并能根据要求进 行方便的控制与调节；从质的方面来说 要求照明的均匀性好，空间亮度分布合 理，视看目标与背景(特别是工作面)的 亮度比要合适，能避免眩光，有良好的 光色。
•
• 第二节 常用照明术语
• 一、光通量
• 光源在单位时间内向周围空间辐射 出的，使人眼产生光感觉的能量称为光 通量。
• 光源在单位时间内向四周空间辐射 的能量叫辐射通量，它由各种不同波长 的辐射通量组成，各种波长的辐射通量 相加，即为其总辐射通量。
• 二、放光强度
• 光源在某一特定方向上单位立体角 内(每球面度)辐射的光通量称为光源在该 方向上的发光强度。
• 三、照度 • 单位面积上接收到的光通量称为照度。
• 四、发光效率 • 照明灯的发光效率是指光源所发出的全
部光通量与其全部输入功率之比。
• 五、色温
• 当光源的发光颜色与黑体(能吸收全 部光能的物体)加热到某一个温度所发出 的光的颜色相同(对于气体放电光源为相 似)时，称该温度为光源的颜色温度，简 称色温。
• 六、显色性和显色指数
• 光源对被照物体颜色显现的性质称为 光源的显色性。
• 第三节 电光源及其用途
• 一、常见电光源
• 用于照明的电光源，按其发光原理可 分为两大类:第一类为热辐射光源，如白 炽灯等都属此类;第二类为气体放电光源， 如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属 卤化物和氛灯等均属此类。
• 二、常用电光源参数、主要特性及用途
• 作照明用的电光源，其主要性能指标是:光 效、寿命、色温、显色指数、启动、再启动等。 这些性能指标之间，有时是互相矛盾的。在实 际选用时，一般应先考虑光效高、寿命长，其 次才是显色指数、启动性能等。
• 气体放电电源一般比热辐射电光源光效高、 寿命长，能制成各种不同的光色，在矿井照明 中应用日益广泛。白炽灯由于其结构简单、使 用方便、显色性好，故在一般场所仍被普遍采 用。
• 矿井常用照明电光源的主要特性比较及用 途见表4-1
• 第四节 矿用照明器
• 照明器是灯具本身加上与它配套的光 源的总称。灯具的作用是固定光源，把 光源发出的光能量分配到需要的方向， 防止光源引起的眩光和保证安全。在习 惯上，常用灯具或只用灯来代替照明器 一词。
• 《煤矿安全规程》第四百四十四条规定，在 不同矿井条件和不同的地点可分别采用三种类 型照明灯具，即矿用一般型(KY)矿用增安型 (Exe I)和矿用隔爆型(Exd I)
• 矿用一般型(KY)照明灯具是专为矿井使用条 件设计和制造的照明灯具。其外壳结实，有很 好的防潮性，在井下运行中能保持良好的绝缘。
• 矿用增安型(Exe I)照明灯具必须满足以下 几点要求:
• 灯具在更换灯泡时，发生火花的部分须装入 单独的隔爆腔内。
• 灯具的进线腔与光源腔之间须用反光罩或其 他隔离措施隔开。
• 第五节 矿井照明灯的选择 • 《煤矿安全规程》第四百七十二条规定，井
下下列地点必须有足够的照明: • (1)井底车场及其附近。 • (2)机电设备硐室、调度室、机车库、爆破材
料库、候车室、信号站、瓦斯抽放泵站等。
• (3)使用机车的主要运输巷道、兼作人行道的 集中带式输送机巷道、升降人员的绞车道以及 升降物料和人行交替使用的绞车道，其照明灯 的间距不得大于30m.
• (4)主要进风巷的交岔点和采区车场。 • (5)从地面到井下的专用人行道。
• (6)综合机械化采煤工作面，照明灯间距不大 于15m。
• 地面的通风机房、纹车房、压风机房、变 电所、矿调度室等必须有应急照明设施。
• 在进行照明时，必须考虑到保证有足够的 照度。我国已拟定了井下照明照度参考值，见 表4-5。确定照度后，即可选择照明灯具，拟 定布置方案，最后进行照度计算，得出光源的 安装功率。
• 在选择照明灯时，为了简便，可根据经 验，利用表4-6共下固定照明单位面积安 装功率或表4-7井下白炽灯间距的规定， 很快就可以估算出白炽灯数、功率及灯 间距离（若采用15W荧光灯，则灯间距离 不应超过60W白炽灯的距离)。
• 第六节 照明供电网络
• 一、供电电源、电压及供电系统
• 井底车场的照明供电电源，一般来自中央 变电所;工作面照明的电源来自移动变电站或 采区变电所。
• 根据《煤矿安全规程》第四百四十八条的 规定，井下照明额定供电电压不得超过127V。 因此井下照明网络中，必须采用专用的或与电 煤钻合用的KSG型矿用隔爆干式变压器，将井 下主变电所、采区变电所、移动变电站送来的 380、660、1140V电压变成127V电压。如图4-7所示为井下照明供电系统图。
• 二、照明网络用设备
• 矿井照明除照明灯外，还包括照明 变压器、隔爆插销开关、隔爆三通接线 盒、隔爆插销和照明电缆等。
• 1 CH-15隔爆插销开关
• 它是一个带熔断器的三相闸刀开关。 第一章己简要介绍了它的结构及技术数 据。在照明电网中它用来控制保护照明 变压器。
• 2 隔爆插销
• KBC1-15型隔爆插销的外形如图所示。 它主要用于电煤钻、照明等4芯电缆线路 的连接。
• 3 隔爆三通接线盒
• KBJ45系列隔爆三通接线盒外形如图所示。 技术数据见表。它主要用于250V以下照 明、信号线路由电缆干线至照明灯的连 接或分支用。
• 良好的矿井照明是煤矿安全生产和 提高劳动生产率的必要条件，也是煤矿 井下文明生产的标志之一。
• 本章简要介绍矿井照明的一些基本 知识，主要是常用照明术语、电光源、 矿用照明灯具、矿井照明灯的选择及矿 井照明网络。
• 第一节 概 述 • 矿井照明良好不但对于提高煤矿劳动生产
率、保证煤炭质量有很大影响，而且对减少人 身事故、保持工作人员健康有重大作用。 • 随着煤炭工业的发展，对于矿井照明的要 求也日益提高。 • 采掘机械化，特别是综合机械化要求改变 过去工作面单靠矿灯照明的状态；运输的联动 化、自动化以及随之而来的运输速度的提高， 要求巷道中不出现强烈的眩光和闪光，且要求 改善光色；生产环节的远方监视和控制、井下 各种测试的日益增多都要求提高照明水平和改 善照明质量。
• 所谓良好的矿井照明，从量的方面来 说要求照度水平合适，并能根据要求进 行方便的控制与调节；从质的方面来说 要求照明的均匀性好，空间亮度分布合 理，视看目标与背景(特别是工作面)的 亮度比要合适，能避免眩光，有良好的 光色。
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• 第二节 常用照明术语
• 一、光通量
• 光源在单位时间内向周围空间辐射 出的，使人眼产生光感觉的能量称为光 通量。
• 光源在单位时间内向四周空间辐射 的能量叫辐射通量，它由各种不同波长 的辐射通量组成，各种波长的辐射通量 相加，即为其总辐射通量。
• 二、放光强度
• 光源在某一特定方向上单位立体角 内(每球面度)辐射的光通量称为光源在该 方向上的发光强度。
• 三、照度 • 单位面积上接收到的光通量称为照度。
• 四、发光效率 • 照明灯的发光效率是指光源所发出的全
部光通量与其全部输入功率之比。
• 五、色温
• 当光源的发光颜色与黑体(能吸收全 部光能的物体)加热到某一个温度所发出 的光的颜色相同(对于气体放电光源为相 似)时，称该温度为光源的颜色温度，简 称色温。
• 六、显色性和显色指数
• 光源对被照物体颜色显现的性质称为 光源的显色性。
• 第三节 电光源及其用途
• 一、常见电光源
• 用于照明的电光源，按其发光原理可 分为两大类:第一类为热辐射光源，如白 炽灯等都属此类;第二类为气体放电光源， 如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属 卤化物和氛灯等均属此类。
• 二、常用电光源参数、主要特性及用途
• 作照明用的电光源，其主要性能指标是:光 效、寿命、色温、显色指数、启动、再启动等。 这些性能指标之间，有时是互相矛盾的。在实 际选用时，一般应先考虑光效高、寿命长，其 次才是显色指数、启动性能等。
• 气体放电电源一般比热辐射电光源光效高、 寿命长，能制成各种不同的光色，在矿井照明 中应用日益广泛。白炽灯由于其结构简单、使 用方便、显色性好，故在一般场所仍被普遍采 用。
• 矿井常用照明电光源的主要特性比较及用 途见表4-1
• 第四节 矿用照明器
• 照明器是灯具本身加上与它配套的光 源的总称。灯具的作用是固定光源，把 光源发出的光能量分配到需要的方向， 防止光源引起的眩光和保证安全。在习 惯上，常用灯具或只用灯来代替照明器 一词。
• 《煤矿安全规程》第四百四十四条规定，在 不同矿井条件和不同的地点可分别采用三种类 型照明灯具，即矿用一般型(KY)矿用增安型 (Exe I)和矿用隔爆型(Exd I)
• 矿用一般型(KY)照明灯具是专为矿井使用条 件设计和制造的照明灯具。其外壳结实，有很 好的防潮性，在井下运行中能保持良好的绝缘。
• 矿用增安型(Exe I)照明灯具必须满足以下 几点要求:
• 灯具在更换灯泡时，发生火花的部分须装入 单独的隔爆腔内。
• 灯具的进线腔与光源腔之间须用反光罩或其 他隔离措施隔开。
• 第五节 矿井照明灯的选择 • 《煤矿安全规程》第四百七十二条规定，井
下下列地点必须有足够的照明: • (1)井底车场及其附近。 • (2)机电设备硐室、调度室、机车库、爆破材
料库、候车室、信号站、瓦斯抽放泵站等。
• (3)使用机车的主要运输巷道、兼作人行道的 集中带式输送机巷道、升降人员的绞车道以及 升降物料和人行交替使用的绞车道，其照明灯 的间距不得大于30m.
• (4)主要进风巷的交岔点和采区车场。 • (5)从地面到井下的专用人行道。
• (6)综合机械化采煤工作面，照明灯间距不大 于15m。
• 地面的通风机房、纹车房、压风机房、变 电所、矿调度室等必须有应急照明设施。
• 在进行照明时，必须考虑到保证有足够的 照度。我国已拟定了井下照明照度参考值，见 表4-5。确定照度后，即可选择照明灯具，拟 定布置方案，最后进行照度计算，得出光源的 安装功率。
• 在选择照明灯时，为了简便，可根据经 验，利用表4-6共下固定照明单位面积安 装功率或表4-7井下白炽灯间距的规定， 很快就可以估算出白炽灯数、功率及灯 间距离（若采用15W荧光灯，则灯间距离 不应超过60W白炽灯的距离)。
• 第六节 照明供电网络
• 一、供电电源、电压及供电系统
• 井底车场的照明供电电源，一般来自中央 变电所;工作面照明的电源来自移动变电站或 采区变电所。
• 根据《煤矿安全规程》第四百四十八条的 规定，井下照明额定供电电压不得超过127V。 因此井下照明网络中，必须采用专用的或与电 煤钻合用的KSG型矿用隔爆干式变压器，将井 下主变电所、采区变电所、移动变电站送来的 380、660、1140V电压变成127V电压。如图4-7所示为井下照明供电系统图。
• 二、照明网络用设备
• 矿井照明除照明灯外，还包括照明 变压器、隔爆插销开关、隔爆三通接线 盒、隔爆插销和照明电缆等。
• 1 CH-15隔爆插销开关
• 它是一个带熔断器的三相闸刀开关。 第一章己简要介绍了它的结构及技术数 据。在照明电网中它用来控制保护照明 变压器。
• 2 隔爆插销
• KBC1-15型隔爆插销的外形如图所示。 它主要用于电煤钻、照明等4芯电缆线路 的连接。
• 3 隔爆三通接线盒
• KBJ45系列隔爆三通接线盒外形如图所示。 技术数据见表。它主要用于250V以下照 明、信号线路由电缆干线至照明灯的连 接或分支用。