在国家能源集团旗下某煤矿的生产运行中,井下照明系统长期面临照度不均、故障率高、维护频繁的现实问题。煤矿环境本身含有瓦斯、煤尘等爆炸性物质,对电气设备的防爆等级、防护性能和运行可靠性提出了极为严格的要求。该煤矿于2024年初启动照明系统升级改造,由荣朗防爆科技有限公司负责全区域防爆照明方案的选型、适配与实施,覆盖井下巷道、变电所、皮带走廊、转载点及地面选煤厂、配电室等场所。
防爆参数与现场环境适配
本次项目所采用的灯具在技术指标上有明确的边界要求。防爆等级需同时满足气体环境和粉尘环境:Ex db IIC T6 Gb适用于1区、2区爆炸性气体环境(含甲烷、煤尘挥发气体),Ex tb IIIC T80℃ Db适用于21区、22区可燃性粉尘环境,温度组别T6意味着设备最高表面温度不超过85℃,远低于瓦斯引燃温度;防护等级统一为IP66,防腐等级WF2,能够应对井下淋水、高湿及弱腐蚀性介质。
光源方面,项目配置了三款主力产品—RLB8183低顶灯、RLB158防爆泛光灯、RLB121防爆灯管,均采用SMT表面贴装工艺封装的LED光源,单颗灯珠故障不影响其余灯珠工作,驱动电源支持AC85V-260V宽电压输入并集成过压、短路、浪涌、防雷击保护。色温按客户要求在5500K-6000K之间,显色性高,无眩光设计。部分区域还预留了感应功能接口,可实现自然光临界亮度下的自动开关及移动感应调光,为后续二次节能改造留出空间。
下表汇总了三款主力灯具的核心技术参数:
| 参数项 | RLB8183 LED防爆吸顶灯 | RLB158 LED防爆防爆泛光灯 | RLB121 LED防爆灯管 |
|---|---|---|---|
| 额定功率 | 20W / 30W / 40W | 20W~200W(多档可选) | 20W / 40W |
| 防爆标志 | Ex db IIC T6 Gb Ex tb IIIC T80℃ Db | Ex db eb mb IIC T6 Gb Ex tb IIIC T80℃ Db | Ex nR IIC T6 Gc |
| 防护等级 | IP66 | IP66 | IP66 |
| 防腐等级 | WF2 | WF2 | WF2 |
| 输入电压 | AC85V~260V | AC85V~260V | AC85V~260V |
| 色温 | 5500K~6000K | 5500K~6000K | 5500K~6000K |
| 安装方式 | 吸顶式 | 支架式 / 吊杆式 / 壁式 | 吸顶式 / 壁式 |
| 适用区域 | 电缆沟、联络巷、低矮空间 | 运输巷道、转载点、大型工作面 | 变电所、选煤厂、配电室 |
工程覆盖范围与改造规模
从工程量来看,项目并非小范围试点,而是一次系统性的照明替换。覆盖区域包括:井下主要运输巷道约1.2公里、采掘辅助区三个工作面周边、两座变电所、四条皮带走廊、五处转载点,以及地面选煤厂配电室和皮带栈桥。总计安装灯具约260套,其中RLB8183低顶灯45套,主要布设在电缆沟和低矮联络巷;RLB158防爆泛光灯130套,其中B型(80W-120W)用于主要运输巷,C型(150W-200W)用于转载点;RLB121防爆灯管85套,用于变电所和地面选煤厂。
改造前,该系统以60W白炽灯和节能灯为主,总功率约18kW;改造后LED灯具总功率降至约11kW,综合节电率约38%。运维指标上,原照明系统平均每月需更换或维修灯具约15盏次,年维护工时约120人·时;LED光源设计寿命50000小时,预计年维护工时可压缩至25人·时以内。照度目标方面,巷道平均照度从原30lx提升至不低于50lx,转载点从原不足50lx提升至100lx以上,实际验收时主要作业面照度均超过设定值。
实施节奏与时间节点
项目于2024年第一季度完成现场勘查与技术对接,工程师下井实测各区域净高、照度现状及安装条件,据此确定了分区功率配置和安装附件清单。2024年4月至5月完成设备生产与交付,期间按客户要求对色温做了统一标定,并加配了部分不锈钢安装支架以适应潮湿环境下的长期防锈需求。现场安装调试集中在2024年6月至8月,考虑到煤矿生产不能长时间中断,施工采用分区域、分时段作业,利用检修窗口期逐条巷道推进,累计现场工日约45天。2024年9月项目通过竣工验收,荣朗公司提供安装技术指导并参与验收前的照度复测。投运后一个月内,售后人员再次下井进行故障排查和照度抽检,确认系统运行稳定,未发现光源异常或密封失效情况。
各阶段主要工作节点如下:
| 阶段 | 时间 | 工作内容 |
|---|---|---|
| 现场勘查 | 2024年Q1 | 下井实测净高、照度现状、安装条件,确定分区功率配置 |
| 设备交付 | 2024年4-5月 | 完成260套灯具生产,色温标定,配装不锈钢安装支架 |
| 安装调试 | 2024年6-8月 | 分区域、分时段作业,利用检修窗口逐条巷道推进 |
| 竣工验收 | 2024年9月 | 照度复测,项目验收通过 |
| 投运回访 | 2024年10月 | 下井排查故障隐患,照度抽检,确认系统运行稳定 |
总体而言,该项目围绕煤矿典型爆炸性环境,以IIC级高防爆LED灯具为核心,依据不同区域的空间特点和照度需求,分区匹配功率与安装方式,实现了安全合规、照明质量提升与运维成本降低的三重目标。该案例也为同类井工煤矿的照明改造提供了可复用的技术路径和工程经验。