Nghiên cứu đánh giá và đề xuất một số giải pháp nâng cao điều kiện an toàn nổ thiết bị điện các mỏ hầm lò thuộc tổng công ty đông bắc bộ quốc phòng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI VĂN TRỌNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐIỀU KIỆN AN TOÀN NỔ THIẾT BỊ ĐIỆN CÁC MỎ HẦM LỊ THUỘC TỔNG CƠNG TY ĐƠNG BẮC – BỘ QUỐC PHÒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI DỤ HỌC MỎĐÀO - ĐỊA BỘGIÁO C VÀ TẠCHẤT O -TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ- ĐỊ A CHẤT BÙI VĂN TRỌNG NGUYỄN MINH HÙNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG NGHIÊN CỨU ỨNG BỊ DỤ NG CÁC MỎ HẦM LỊ CAO ĐIỀU KIỆN AN TỒN NỔ THIẾT ĐIỆN RƠLE BẢO VỆ KỸ THUẬT SỐTRẠM BIẾN ÁP 110KV THUỘC TỔNG TY ĐƠNG – BỘ QUỐC PHỊNG CƠNG TYCƠNG CỔ PHẦN NHIỆTBẮC ĐIỆN HẢI PHÒNG Ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 Ngành: Kỹ thuật điện MãVĂN số: 60520202 LUẬN THẠC S K THUT NGI HNG DN KHOA HC luận văn th¹c sÜ kü thuËt PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩ a NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cao học cơng trình nghiên cứu riêng cá nhân Các tài liệu, số liệu nêu luận văn trung thực Các luận điểm kết nghiên cứu chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội,15 tháng 10 năm 2014 Tác giả luận văn Bùi Văn Trọng MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: ĐÁNH GIÁ TỔNG QUAN MẠNG HẠ ÁP MỎ HẦM LỊ TỔNG CƠNG TY ĐƠNG BẮC 1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TỔNG CÔNG TY ĐÔNG BẮC 1.1.1 Cơ cấu nhân lực Tổng công ty 1.1.2 Các đơn vị thành viên khai thác than Tổng công ty 1.1.3 Công tác khai thông, chuẩn bị công nghệ khai thác khai thác than hầm lị thuộc Tổng cơng ty Đơng Bắc 1.2 Đặc điểm chung công nghệ khai thác điều kiện làm việc thiết bị điện mỏ than hầm lò thuộc Tổng cơng ty Đơng Bắc – Bộ Quốc phịng 11 1.3 Tổ chức cấp điện hạ áp mỏ than hầm lò thuộc Tổng cơng ty Đơng Bắc – Bộ Quốc phịng 12 1.4 Kết cấu mạng hạ áp 21 1.5 Sự phân bố thiết bị điện hạ áp sử dụng mỏ hầm lị thuộc Tổng cơng ty Đơng Bắc – Bộ Quốc phòng 26 1.6 Nhận xét: 35 Chương 2: NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG PHÒNG NỔ THIẾT BỊ ĐIỆN MỎ HẦM LÒ THUỘC TỔNG CƠNG TY ĐƠNG BẮC – BỘ QUỐC PHỊNG 36 2.l Đánh giá chung công tác an toàn khai thác mỏ 36 2.2 Nổ khí mê tan tai nạn cháy nổ 47 2.3 Đánh giá thực trạng an toàn nổ thiết bị điện chủ yếu mỏ Tổng công ty Đông Bắc 49 2.3.1 Cơ sở lý thuyết 49 2.3.2 Kết đánh giá thực trạng an toàn nổ thiết bị điện mỏ 64 2.4 Nhận xét 77 Chương 3: NGHIÊN CỨU ĐỂ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO ĐIỀU KIỆN VẬN HÀNH AN TOÀN NỔ THIẾT BỊ ĐIỆN MỎ HẦM LỊ THUỘC TỔNG CƠNG TY ĐƠNG BẮC – BỘ QUỐC PHỊNG 80 3.1 Các biện pháp tổng hợp đảm bảo an toàn nổ vận hành mạng điện hạ áp mỏ ngăn ngừa nguy cháy nổ mỏ 80 3.2 Các biện pháp bảo vệ khỏi nổ áp dụng lúc vận hành thiết bị điện mạng cáp điện mỏ 82 3.2.1 Công tác tiếp đất bảo vệ 82 3.2.2 Bảo vệ rò điện 87 3.2.3 Bảo vệ thiết bị điện mạng cáp khỏi ngắn mạch 90 3.2.4 Bảo vệ thiết bị điện mạng cáp điện khỏi nung nóng mức 94 3.3 Các biện pháp kiểm tra, lắp ráp, lắp đặt, bảo dưỡng thiết bị điện mạng cáp điện mỏ 98 3.3.1 Lắp đặt thiết bị điện mỏ than hầm lò 98 3.3.2 Lắp cáp vỏ thiết bị điện mỏ than hầm lị 100 3.3.3 Kiểm tra tình trạng phòng nổ thiết bị điện mỏ than hầm lò 100 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 CÁC THIẾT BỊ PHỤC VỤ 107 KIỂM ĐỊNH THIẾT BỊ ĐIỆN PHÒNG NỔ 108 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1 Sơ đồ ngun lý cung cấp điện hầm lị khu Đơng Quảng La - Công ty TNHH MTV Thăng Long 14 Hình 1-2 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện hầm lò - Mỏ than Khe Chuối - Công ty TNHH MTV 91 15 Hình 1-3.Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện khu Mỏ than Hồ Thiên - Công ty TNHH MTV 618 16 Hình 1-4 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện mỏ Tây Nam Khe Tam - Công ty TNHH MTV 35 17 Hình 1-5 Sơ đồ ngun lý cung cấp điện hầm lị - Cơng ty TNHH MTV 86 18 Hình 1-6 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện hầm lò Bắc Quảng Lợi khu Đông Bắc Cọc Sáu - Công ty TNHH MTV 790 19 Hình 1-7 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện hầm lị - Cơng ty TNHH MTV 45 20 Hình 2-1 Số vụ tai nạn chết người số người chết theo năm ngành than 40 Hình 2-2 Số vụ tai nạn chết người số người chết theo nguyên nhân nghành than 41 Hình 2-3 Tỷ lệ người chết theo loại hình tai nạn ngành than 42 Hình 2-4 Tỷ lệ số vụ tai nạn xảy theo nguyên nhân ngành than 43 Hình 2.5 Các số tai nạn lao động nghành than 44 Hình 2.6 Các số tai nạn lao động chi theo phương pháp khai thác lộ thiên - hầm lò ngành than 45 Hình 2.7 Biểu đồ so sánh nguyên nhân chủ yếu dẫn tới tai nạn lao động chết người 45 Hình 2.8 - Thiết bị thử nghiệm rơi tự để thử va đập 54 Hình 2.9 - Mẫu thử gắn với điện cực sơn dẫn điện 57 Hình 2.10 - Sơ đồ lắp ráp hệ thống thử nghiệm vỏ khơng xun nổ 60 Hình 3-1 Các biện pháp tổng hợp đảm bảo an toàn nổ thiết bị điện ngăn ngừa nguy cháy nổ mỏ 76 Hình 3-2 Đường dịng điện rị trường hợp xảy cố rò máy combai, mạch tiếp đất máy combai bị đứt 83 Hình 3-3 Sơ đồ tính tốn xác định điện trở tiếp đất 84 cho phép theo điều kiện an toàn điện giật 84 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Kết sản xuất kinh doanh Tổng công ty Đông Bắc Bảng 1.2: Cấu hình mạng hạ áp cơng ty than Tổng Công ty Đông Bắc 21 Bảng 1.3 Các loại thiết bị điện chủ yếu sử dụng mỏ than hầm lị thuộc Tổng cơng ty Đơng Bắc – Bộ Quốc phịng 27 Bảng 1.4 Sự phân bố thiết bị điện an tồn nổ mỏ hầm lị 31 thuộc Tổng công ty Đông Bắc 31 Bảng 1.5 Tổng hợp số lượng thiết bị an toàn nổ chủ yếu công ty 35 thuộc Tổng công ty Đông Bắc 35 Bảng 2.1 Tổng hợp số vụ, số người chết ngành than từ năm 2000 đến năm 2013 37 Bảng 2.2 Các số tai nạn ngành than từ năm 2000 đến năm 2013 38 Bảng 2.3 Các số tai nạn lao động phân loại theo phương pháp khai thác: Lộ thiên - Hầm lò 39 Bảng 2-4 Kích thước cấu bắt chặt đặc biệt 51 Bảng 2-5 Bề rộng mặt bích khe hở lớn 52 Bảng 2-6 Thử chịu va đập 53 Bảng 2.7- Mức thử nghiệm va đập 54 Bảng 2.8 - Giá trị mômen xoắn 55 Bảng 2.9- Khí thử nghiệm số lần thử áp lực chuẩn 59 Bảng 2.10- Hỗn hợp khí thử nổ số lần thử 59 Bảng 2.11- Hỗn hợp khí thử nổ số lần thử 62 Bảng: 2-12 Các thiết bị phục vụ cho công tác thử nghiệm TTKĐCN1 62 Bảng 2-13 Kết kiểm tra khe hở mối ghép thực tế 66 thiết bị điện phòng nổ 66 Bảng 2-14 Kết kiểm tra số điều kiện an toàn nổ vỏ thiết bị phòng nổ mỏ than hầm lị thuộc Tổng cơng ty Đơng Bắc 68 Bảng 2-15 Kết đo tiếp đất bảo vệ mỏ hầm lò thuộc Tổng công ty Đông Bắc 69 Bảng 2-16 Bảng kết tính Gcđ C xác định trạng thái cách điện mạng điện hầm lò 660V công ty thuộc Tổng công ty Đông Bắc 71 Bảng 3-1 Các thông số mạng điện hạ áp mỏ than hầm lò theo qui phạm an tồn đặc điểm bảo vệ rị 85 Bảng 3.2 Giá trị điện trở tiếp đất cho phép mạng điện hạ áp mỏ 86 theo điều kiện đảm bảo an toàn điện giật 86 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Với phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp khai thác than với yêu cầu sử dụng lượng than nước ngày tăng, mỏ khai thác than vùng Quảng Ninh nói chung mỏ Tổng cơng ty Đơng Bắc – Bộ Quốc phịng nói riêng phải mở rộng quy mô sản xuất Riêng với mỏ hầm lị ngồi việc mở rộng quy mơ sản xuất, diện khai thác xuống sâu, đồng nghĩa với nguy an toàn ngày tăng, đặc biệt hiểm họa cháy nổ khí mêtan khí độc hại ln xảy lúc Bên cạnh cơng tác thơng gió cịn gặp khó khăn, nhiều trang thiết bị điện qua sử dụng lâu năm, chưa có điều kiện đầu tư thay mới, môi trường làm việc ngày khắc nghiệt Trong năm gần đây, Tại Việt Nam, mỏ khai thác than hầm lò xảy vụ cháy nổ khí mêtan khí độc gây thiệt hại lớn người thiết bị, kể đến vụ gây hậu nghiêm trọng sau: - Năm 1999, xảy cháy nổ khí mêtan Công ty than Mạo Khê làm 19 người thiệt mạng - Năm 2002, xảy cháy nổ khí mêtan Xí nghiệp 909 Xí nghiệp Suối Lại làm 11 người thiệt mạng - Năm 2006, xảy cháy nổ khí mêtan Cơng ty TNHH MTV than Thống Nhất làm người thiệt mạng - Năm 2008, xảy cháy nổ khí mêtan Cơng ty TNHH MTV than Khe Chàm làm 11 người thiệt mạng - Ngày 02/7/2012 vụ cháy nổ khí mêtan Cơng ty TNHH MTV 86 - Tổng Công ty Đông Bắc làm 04 người thiệt mạng - Ngày 16/1/2014 vụ cháy khí mêtan Cơng ty than Đồng Vơng - Cơng ty TNHH MTV than ng Bí làm 06 người thiệt mạng THIẾT BỊ PHỤC VỤ KIỂM ĐỊNH THIẾT BỊ ĐIỆN PHÒNG NỔ – Hệ thống thử sốc nhiệt ESPCCORP _ TSD-100 – Thiết bị tạo môi trường ESPCCORP _ PL – 4S – Thiết bị tạo nhiệt độ ESPCCORP _ PVH -332M – Hệ thống lạnh ( Máy làm lạnh tháp tản nhiệt) – Thiết bị thử va đập CEAST - 9310 – Thiết bị bơm thủy lực áp suất cao 195 TST – Thiết bị phóng điện bề mặt TRACKING INDEX – Hệ thống sắc ký khí: – Thiết bị máy nén khí 10 – Thiết bị dị khí CH4 11 – Thiết bị hệ thống thử vỏ phòng nổ ... dung nghiên cứu: - Đánh giá tổng quan mạng hạ áp mỏ hầm lị Tổng cơng ty Đơng Bắc – Bộ Quốc phòng 3 - Nghiên cứu đánh giá trạng phòng nổ thiết bị điện mỏ hầm lò thuộc Tổng cơng ty Đơng Bắc – Bộ Quốc. .. thiết bị điện mỏ hầm lị thuộc Tổng cơng ty Đơng Bắc – Bộ Quốc phòng - Chương 3: Nghiên cứu đề suất số giải pháp nhằm nâng cao điều kiện vận hành an tồn nổ thiết bị điện mỏ hầm lị thuộc Tổng cơng ty. .. điện mỏ hầm lò thuộc Tổng công ty Đông Bắc Bộ Quốc phòng mang tÝnh cÊp thiÕt Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu đánh giá trạng thiết bị điện sử dụng mỏ hầm lị thuộc Tổng Cơng ty Đơng Bắc – Bộ Quốc