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矿井照明设计,荣通防爆电话0577-62602228
作者:管理员    发布于:2018-01-19 09:43:04    文字:【】【】【

       照明在生活和生产中都有着举足轻重的地位,我国许多矿山巷道由于建设比较早,至今仍使用着最原始的白炽灯作为主要光源,不仅费电,而且具有显色性差、照度弱、寿命短等诸多缺点,严重影响了生产安全。该文对矿井照明的现状进行了分析,并运用人因工程的方法对其照明进行了相应的设计。结果表明:采用改进后的照明方式可提高产量10%左右,安全性也得到进一步的改善。

 

      矿井照明的设计

1 光源的选择

      按光源与被照物的关系,光源的光可分为直射光、反射光和透射光。直射光直射在物体上,由于物体反射效果不同,物体向光部分明亮,背光部分较暗,照度分布不均匀,对比度过大。反射光经反射物漫射到被照空间的物体上。透射光经散光的透明条件使光线转业漫射,漫射光线宽度低而且柔和,可减轻阴影和眩光,使照度分布均匀。

      有些矿巷道内原放置的是127V/100W白炽灯,无灯具,该种光源色温2800K,呈黄色光,是典型的点光源,由于发光部位集中,与背景亮度对比大,极易产生眩光,对长期处于矿井黑暗环境下工人的视力容易造成不利影响。

      白炽灯是一种传统光源,它的平均寿命不到500h,光衰非常大,在井下24h不间断照明的情况下, 不用1个月,白炽灯的光通量就衰减到原来的一半以下,对照明效果产生极大的影响,经照度仪测得,在矿山某巷道中光源正下方工作面测得的照度只有3.91x,整个环境相当昏暗,只能勉强辨别物体的轮廓,在这种黄色的光线下,很多矿物的颜色都无法正确的识别。

     为了改变这种情况,我们将原来的127V100W白炽灯换成127V23WLVD无极灯。这是新的第四代光源。它相对白炽灯有如下方面的改善:

(1)节电50%—90%:由于无极灯采用电磁感应发光,配以IC控制电子整流器,具有高光效、高功率因数及高系统功率等特点。

(2)超长寿命:LVD无极灯没有易损坏的电极和灯丝,灯的使用寿命取决于整流器元器件的使用寿命,正常工作寿命达100000h,是白炽灯的100倍。

(3)可瞬间启动:无极灯可瞬间启动和热启动,启动速度达毫秒级。

(4)无眩光和频闪,可保护视力:当光源的工作频率大于40kHz,人的眼睛就不觉得闪烁。无极灯工作频率210kHz,同时无极灯还具有宽色温范围2700-6500K,高显色性CRI>80(Ra)等特性,在达到设计照度的同时还有助于保护视力。

(5)优良的光性能:无极灯发出的“白光”具有完整光谱,类似日光。高光效大于80lm/w。光通量恒定,2000h光通维持率95%,20000h光通维持率84%,100000h光通维持率63%。

(6)良好的色彩还原性:在日常工作和生活中,除了达到“亮”的标准外,在许多应用场合还应该达到“真”的效果,也就是光源的显色性要高。无极灯的显色性CRI>80(Ra)。

(7)极高的光通量,以最少的电能得到最大的光效。

 2、 照明方式的选择

      工业企业建筑物照明,通常采用三种形式,即自然照明、人工照明和二者同时并用的混合照明。人工照明按灯光照明范围和效果,又分为一般照明、局部照明、综合照明和特殊照明。

      由于矿山巷道完全没有自然光,是一个狭长的运输地带,巷道中各部分功能相似,只有其两瑞(马头门和巷道顶端采集区域)需要加强照明,在巷道中我们采用一般照明的方法,分散布置光源的位置,两光源间距5m,且位于巷道中间顶部,这样可使整个巷道内光线均匀,避免因光线强度差异造成的眩光。

3 、照度的计算

      在满足了光、色、舒适节能等等要求后,作为光源,我们需要考量它的照度是否满足我们的要求:

经测量,鸡笼山某巷道截面成长方形,高3.5m,宽3m,光源悬挂于巷道中间正上方,离地面高度3m,在巷道中每5m放置一盏灯来实现照明效果,见图1。

     在光照环境下,A点是灯正下方的照度为各灯对该点的水平照度的总和。

4、照明改造的经济收益

       此次照明改造计划,对有些井下其中2630m巷道的白炽灯光源进行了更换,全部使用127V23W无极灯。这部分矿井均为24h照明,改造后节能对比如表1。

表1  照明改造后节能对比

     比较项目        原照明系统                        现照明系统

光源

原灯型及规格          数量          现灯型及规格         数量
127V100W白炽灯     526盏         127V23W无极灯      526盏

电费            1587.04元/月                   4965.02元/月

               259044.48元/年                 59580.24元/年

 维护费             5248.00元/年                    0.00元/年

合计费用           284292.48元/年                 59580.24元/年

节约费用                                          224712.24元/年
能耗                37872kw. h/月                   8710.56kw.h/年
                    454464kw. h/年                 10526.724kw. h/年
节约能耗                                          349937.28kw. h/年

(该地区工业用电0.57元/kw. h)

      可见,此次照明改造不仅对矿井的照明环境有很大改善,而且也带来了巨大的能源和经济收益,每年节约用电35万千瓦时,直接节约电费22万元多。

 

5、结语

      通过此次矿井照明的改善,工人的工作效率得到了提高,改善过的矿井平均日出产量提高了近10%,半年内也未出现过任何事故。可见,矿井照明对提高工人工作效率,减少矿山安全事故起着十分重要的作用。而事实上矿山照明长期来被人们忽视,井下照明光源老旧,照明方法单调,对矿井照明的作用缺乏研究等,这些因素导致了我国矿山安全事故频发,万人事故发生率居高不下,有愈发严重的趋势。充分认识照明对矿井安全的重要性,开展对矿井照明问题的研究,确定合理的矿井照明系统,可有效消除矿井中常见的安全事故,改善矿井的不安全现状,于此同时还能为企业带来巨大的经济和能源收益。

 

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