什么是矿井照明?

[拼音]：Kuangjing zhaoming

[外文]：mine illumination

见于中国文字记载的矿井照明有明《天工开物》银篇“采工篝灯”；李时珍《本草纲目》金石部采煤图中有悬挂式灯。19世纪前用油灯作井下照明，1815年英国在有瓦斯的矿井中开始使用油作燃料的安全灯。1920年出现蓄电池为电源的矿灯后，矿井照明才有根本改善。中国于20世纪30年代在少数矿井中开始用蓄电池矿灯和电气照明，1949年后普遍采用蓄电池矿灯和电气照明。矿井照明的基本要求是：照明质量好、光效高、省电、安全可靠、坚固耐用并便于安装、使用和维修。中国煤矿安全规程对矿井各主要地点的照明要求有具体规定。矿井照明灯具按使用方式分固定式和移动式；按结构型式分矿用一般型、矿用安全型和矿用隔爆型。目前在井下应用的主要光源是白炽灯和荧光灯。

矿用一般型白炽灯由白炽灯泡、外壳、坚固的玻璃保护罩、金属保护网和电缆进线盒等主要部件组成。金属保护网固定在外壳上，玻璃保护罩与外壳间有性能良好的橡胶垫圈，使保护罩与外壳压紧，达到密封、防水、防尘目的。

矿用安全型白炽灯除具有与矿用一般型类似的结构外，还采用了特制的隔爆灯头和灯具联锁装置。隔爆灯头带有消弧室，以消除灯泡脱开灯头触点时可能产生的火花，玻璃保护罩和隔爆灯头之间用d簧实现机械联锁。玻璃保护罩大面积破碎或被摘下时，靠d簧的作用将灯泡d出，从而自动切断电源，以防瓦斯爆炸。

矿用隔爆型白炽灯(图1)除具有与矿用安全型类似的结构外，其玻璃保护罩和外壳能承受10个大气压的压力。灯内有瓦斯爆炸时，玻璃罩可不致炸破，并通过隔爆间隙冷却火焰，以免扩及灯外。

矿用一般型、矿用安全型和矿用隔爆型荧光灯，除在各自的结构上保证满足井下使用条件外，还带有自耦变压器和电容。利用变压器线圈的电感和电容的串联谐振作用，产生800多伏的高电压实现快速冷起动，以代替通常的电感镇流器和氖泡起辉器的热起动。万一荧光灯管破碎，由于无氖泡起动器接通灯丝电路，安全性得以保证。矿用隔爆型荧光灯见图2 。

高频荧光灯由高频电源供电，具有体积小、功率小、光效高、寿命长的优点，可作为支架灯，用于综采工作面的照明。

在采掘、装载机械和电机车等移动机械设备上，采用移动式灯具（也称矿用投光灯），为作业时提供局部照明。这类灯具大多为矿用隔爆型，具有耐震性能好、光斑大、亮度高、坚固耐用并带有开关等特点。光源大多为白炽灯泡，少数用高压汞灯供水力采煤工作面照明。电机车上的投光灯带有性能良好的反射器，使照射距离超过40m，并要有拆卸方便，固定牢靠的尾灯（红灯）。

中国矿井中的固定式照明电源一般为127V，由干式照明变压器供电；移动式照明电源一般为36V，个别为127V，由机器本体附带的照明变压器供电。架线式电机车上的投光灯源，由架线直流电源供电；蓄电池式电机车则由本机蓄电池组抽头供电。

有头戴式(称矿灯或头灯)和手提式两种。矿灯是井下矿工随身必备的灯具，由蓄电池组、灯头和联接电缆等组成（图3）。蓄电池系在矿工腰带上，灯头戴在矿工帽上。灯头内有自动断电装置，灯泡或灯面玻璃破碎时能立即断电，以保证井下使用安全。手提式灯备有提环或挂钩，在灯内由蓄电池经导电触头直接给灯泡供电，常用于缓倾斜薄矿层工作面的照明。

矿灯电源有酸性铅蓄电池和碱性镍蓄电池两种。碱性镍蓄电池具有寿命长、机械强度较高、电解液消耗量小、故障率低等优点，但其电量及电能效率低。中国50年代曾广泛采用过碱性镍蓄电池矿灯，现在以采用酸性铅蓄电池为主。

井下固定式照明以荧光灯为主，白炽灯只作为临时性移动式或应急照明。将采用发光效率高、体积小、防爆性能可靠的新型灯具，如高频荧光灯和高压汞灯等。