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煤矿为易燃易爆场所，随着煤矿产业现代化建设速度的加快和电子技术的飞速发展，各种敏感的电子设备不断应用到煤矿的电力系统、通信系统和各种监控系统中，煤矿的雷电防护形势日趋严峻。在煤矿的防雷工程中，要针其建筑物的特点、自然环境等因素采取全方位的防雷措施，包括适配的浪涌保护器等。今天钧和电子为您分享煤矿的雷击安全隐患及防雷措施如下：

一、煤矿存在的雷击隐患

（一）煤矿容易遭受雷击的自然因素

煤矿都处于空旷地带，并且很多煤矿同时处于岩石和土壤的交界处及土壤电阻率有突变的地点，煤矿矿区是一个容易遭受雷击的地点。
    地形对雷暴的移动有以下影响：当积雨云遇山地阻挡时，由于迎风面有上升气流影响，使雷暴在山地的迎风面停滞少动；当积雨云受山脉阻挡时，雷暴即沿山脉走向移动，如山脉有缺口，则雷暴顺着山口移动。我国大部分地区山地的东坡、南坡较北坡、西北坡易受雷击，山地的平地较峡谷容易受雷击。因此如果煤矿处于上述地带的话是容易遭受雷击的。
    另一方面煤矿在生产和运输过程中会产生大量的煤炭粉尘，这些粉尘悬浮在矿区上方的空气中，无疑增加了矿区上方空气的电导率。当雷雨云到达矿区上空时，这些悬浮的粉尘为雷雨云与矿区大地电场之间提供了有利的导电通道，从而使雷雨云更容易对地放电，造成地面人员伤亡和设备损坏。

（二）煤矿容易遭受雷击的部位

直击雷是闪电直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生的电效应、热效应和机械力。煤矿的办公楼建筑主体、炸药库、主、副井提升机房（架）和变电所这些突出地面越高的物体很易遭受雷击。强大的雷电流通过被击物体时产生大量的热量，如果在短时间不易发散出来，极容易造成金属被融化，建筑物被炸裂，尤其是通过雷电流流过存放易燃易爆物品的炸药库时，会引起火灾或爆炸。
    雷电感应分为静电感应和电磁感应。采用架空供电线路时，在雷雨天气由于静电感应架空线路上感应的大量电荷形成感应过电压波冲击煤矿的供电设备。煤矿里的金属屋顶或其他导体同样会由于雷电静电感应产生过电压损坏设备。由于雷电流有极大峰值和陡度，在它周围的空间有强大的变化的磁场，处在这电磁场中的导体会感应出较大的电动势。
    当存在较大环路且不闭合时，在开口处容易产生火花和高电压，引起易燃物品着火、易燃气体爆炸和电子设备损坏。在煤矿的信息系统、供、配电系统和炸药库易产生静电荷和存在较大环路的部位最容易遭受雷电感应的损害。
    （三）雷电波侵入的主要途径有三种

第一种是直接雷击击中室外的金属导线，使闪电的高电压以脉冲波的形式沿导线侵入室内；
    第二种是来自间接雷的电磁脉冲在导线金属体上感应产生高电位，然后以脉冲波的形式沿着导线传播侵入室内；
    第三种是由于云地闪电击在建筑物上或建筑物附近时，在地中产生高电位，这种形式的高电位通过零线和接地线侵入室内。按照以上的雷电波侵入的主要途径分析，煤矿容易遭受雷电波侵入的部位是存在较多线路和电子设备的信息系统、供配电系统、主、副井提升机房，当雷电波侵入脆弱的电子设备时极易造成这些设备的损坏，进而引发生产事故，严重是造成人员伤亡。

二、煤矿的主要防雷措施

现代防雷技术为综合防雷，主要包括直击雷防护和感应雷防护措施。针对煤矿的建筑物特点，其防雷措施主要有：

（一）煤矿办公楼建筑主体的防雷保护

一般在煤矿矿区办公楼建筑主体是最高的构筑物，根据《建筑物防雷设计规范》的建筑物防雷分类要求，属第三类防雷建筑物。办公楼建筑主体应沿屋角、屋脊和檐角等易受雷击的部位敷设避雷网（带），并应在整个屋面组成不大于20m×20m或24m×16m的网格。

对于突出屋面的物体，如为金属物体可不装接闪器，但应就近与避雷带连接。在屋面避雷带保护范围之外的非金属物体应装接闪器，和屋面避雷带连接。

办公楼建筑主体直击雷防护装置的引下线及其接地装置应符合《建筑物防雷设计规范》关于第三类防雷建筑物的相关要求。

（二）煤矿信息系统的防雷保护

煤矿的信息系统包括通信系统和各种监控系统，其防雷措施应符合《电子信息系统防雷技术规范》的要求。在进入信息系统机房的导电物均应在LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区的界面处做等电位连接。当外来导电物、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时，宜设若干等电位连接带，并应就近连到环形接地体、内部环形导体或此类钢筋上。它们在电气上是贯通的并连通到接地体，含基础接地体。

信息系统机房电源系统采用三级防护。信息系统信号线路浪涌保护器的选择，应根据线路的工作频率、传输介质、传输速率、传输带宽、工作电压、接口形式、特性阻抗等参数，选用电压驻波比和插入损耗小的适配的浪涌保护器。

办公楼建筑主体直击雷防护装置的引下线及其接地装置应符合《建筑物防雷设计规范》关于第三类防雷建筑物的相关要求。

（三）煤矿炸药库的防雷保护

炸药库是煤矿井上最危险的部位，应从预防直击雷和预防雷电感应两个方面考虑。在预防直击雷方面，应按第一类防雷建筑物的防雷措施设计。炸药库应安装独立的避雷针，为了降低在设计中避雷针的高度，建议尽量避免采用单针保护。

在库区内设置防雷电感应的接地装置,建筑物的金属屋顶、金属门窗、防静电装置、视频监控装置等金属物,均应可靠连接到防雷电感应的接地装置上。

防雷电感应的接地装置和电气设备的接地装置可共用,接地电阻不大于10Ω。防感应雷部分，主要有监控设施等，其防范措施严格依照规范执行，具体做法在前文已有叙述。

（四）立井提升机房（架）的防雷保护

立井提升机房的防雷级别按照《煤矿安全规程》要求属第二类防雷建筑物设计。

立井提升机房的防雷电波侵入、雷电电磁感应、雷击电磁脉冲的措施和信息系统机房的措施大致相同。

立井提升架应按第三类防雷建筑物进行设计，立井提升架一般虽为金属框架，可作为接闪器和引下线使用，但前提是立井提升架本身必须接地良好且雷电流泄放能力足够好，这就要求其接地面积较大，能够泄放绝大部分的雷电流入地。同时要做好缆绳、金属管道和线缆的等电位连接，相邻金属物的跨接处理。