煤矿矸石山的防雷处理与应用

贾国华

摘 要:煤矸石山遇火容易燃烧,甚至在疏于管理的自然条件下都能自燃,不仅造成环境污染,更给矿区人民的生活带来了巨大的安全隐患,所以我们应加强预防措施。而雷电的破坏力极强,本文分析预防雷电的技术手段,希望对煤矸石山的防雷工作有所帮助。

关键词:煤矸石危害防雷减灾

中图分类号:TD7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0116-01

1 引言

雷是一种常见的自然现象,一般会在下雨之前出现,它的形成过程与电荷的存在息息相关,在下雨之前,雷云之中存在大量的正负电荷,由于不同电性电荷的存在,电场就形成了。当电荷积累到一定程度的时候,雷云就会放电,电流强度也比较大,而且达到的温度也比较高,一般会有强烈的轰鸣声以及闪电。如果地面上有比较突出的地方或者物体,受到雷云的影响,就会积累一定量的电荷,雷云与突出的物体之间就形成了电场,两者之间就会放电,这就是直击雷的形成。有电的地方必定有磁场存在,就有了雷电感应之说。当出现雷电的时候,由于强烈电流的影响,也会感应出强烈的电磁场,如果附近有什么金属物体存在,就会感应出高强度的电压,这就是电磁感应的形成过程。而静电感应就与此不同,地面突出的物体顶端会由于雷云的存在感应出许多不同特性的电荷,由于两者之间相互吸引相互感应,就有大量高强度的电荷或者电压冲到地面的突出物体中去。雷电是一种破坏力极强的自然现象,对煤矿企业的设备、供电系统等造成巨大的安全隐患;一旦发生事故,可能导致设备故障,甚至导致整个矿区供电系统瘫痪而无法正常生产,造成国家财产的损失和职工生命安全的伤害。煤矸石是煤炭开采和洗选过程中堆积的固体废弃物,如果处理不当很容易引起爆炸或自燃,雷电释放的能量巨大,万一作用在矸石山上,如果没有有效的防护措施,后果将不堪设想。

2 矸石山主要防雷措施

2.1 防护直击雷

我们经常看到在高大的建筑物顶端放置的网、针等都叫接闪器,他们在最顶端接收雷电中的电荷,然后由避雷线接到地面中,再有接地装置接收电荷并将电荷导引到地面中,从而减弱消失。接闪器靠近雷云的距离要比被保护对象靠近的距离小的多,然后由于不同电荷的影响,会产生高轻度的电场,要比普通地面与雷云之间的电场强度高的多。

(1)在对矸石山进行防雷的时候,应该布置妥当,尽量多的放置避雷针在矸石山中央一级顶端,不论是周围的建筑还是矸石山中的建筑都要做到保护周全。

(2)矸石山周围的建筑物会因为矸石山的灾害而受到损害,应该在建筑物的房顶、屋檐等地方铺设避雷网或者避雷针,面积应该尽可能的大。

(4)矸石山必定会有输电的电线,要想对这些电线做到防雷,避雷线这个时候就派上用场了。

2.2 防护雷电感应

(1)金属网在矸石山周围的建筑物中发挥的作用比较大。通常密度也不能很大,要控制再八到十米之间。如果没有足够的金属网,可以将屋顶的钢筋进行焊接,形成的网格就能发挥作用了。

(2)如果在铺设管道的时候采用的方式是平行,那么如果两者之间距离较近的话,应该每隔一段距离就用金属线进行连接,这样做的目的是使得接触到的电荷能够及时被导走。金属管道在进行铺设的时候应该保持两端都接地的状态,这是保证安全的前提。

2.3 防护雷电侵入波

矸石山上一般都会架设输电的电线,他们距离雷电的距离也比较近,非常容易就发生雷击事故,如果产生的大量电荷不能被及时排走,沿着这些架设的电线,高压电波就会传到相关的设备上,不仅损害设备的正常使用,也有可能会危害到人畜的健康。避雷器就是在防止雷电来袭方面发挥作用的,它的一端接到地面,另外一端与相关的设施器材相连接,这样就能够将设备受到的雷电及时的疏导到地面中去。并且避雷器能够对地面放的电压比较低,有电压侵入的时候,就会首先被导入地面,除了中间部分外,都是绝缘材质,雷电侵袭之后就会恢复原来正常的状态,这样燃烧爆炸等事故灾害就减少很多了。

2.4 防雷装置

(1)如果组成防雷装置的材料不能承受雷电的电量以及热量的话,就不能发挥保护的作用,所以应该具有优异的抗压强度。

(2)连接避雷装置以及接地装置的线路应该尽量短。

(3)在安装避雷设施的时候,应该尽量的安装结实。相关的钢筋连接处保持焊接状态,长度上也有一定的要求。

(4)当有很多根引线来连接避雷装置以及接地装置的时候,要在相应的位置设立断线卡。并且应该在容易被破坏的地方安装钢管,以保护这些引下线。

(5)不论是架设在空中的防雷装置还是铺设在地面之下的装置,其表面都应该镀上锌,这是为了防止腐蚀做准备。

(6)连接地面的物体在垂直高度上有明确的规定,是两米半,在底下掩埋的深度也有规定,并且如果一些地方温度偏高,就应该避开,因为这样土壤中的电阻率就会上升,不利于电荷导走。

(7)避免雷击的装置应该远离人们活动的场所,这是为了人们的安全着想,如果不能做到远离,就应该尽量将掩埋的深度提高一些。

(8)如果避雷针之间并不是相互串联的,那么就应该设置单独的接地设施。有些地区的土壤电阻率较低,这种情况对接地设施的电阻也有要求。

3 其他措施

(1)积极传播防雷法律

随着国民经济的发展,能源行业发展势头迅猛,能源产业的发展带动了煤矿企业的发展,我们可以主动宣传防雷政策,利用电视天气预报栏目播放《中华人民共和国气象法》、《防雷减灾管理办法》和各地政府部分制定的相关规定。

(2)做好矸石山防雷知识普及和培训工作

矸石山大多位于山区或丘陵地带等雷击多发地带。通过培训让煤矿企业全体员工了解防雷知识、掌握雷雨季节雷电安全防护措施。

4 结语

目前,国内矸石山防雷工作还没有效开展,科学技术对雷电及其活动规律的水平也没了解透彻,现有的防雷措施还不能达到完全避免雷害的程度,还有待于科学技术的进一步发展并结合矸石山自身特点,制定有效措施,达到防雷减灾的目的,保障职工的生命安全,保护国家的财产。

参考文献

[1] 黄文章.煤矸石山自燃发火机理及防治技术研究[D].重庆,2004.

[2] 刘迪.煤矸石的环境危害及综合利用研究[J].气象与环境学报,2006,22(6):60.

[3] 高容久,胡振琪.煤矿区固体废弃物—煤矸石的最佳利用途径[J].辽宁工程技术大学学报,2002(6):24～26.

[4] 虞昊,等.对中国防雷事业的思考[J].雷电防护与标准化,2003(1):27～30.

[5] GB50057-94.建筑物防雷设计规范.2000.

[6] 黄灏,等.对雷击风险评估的几点认识[J].山东气象,2009,9(29).