[发明专利]矿山接地系统及施工方法

权利要求书

1.一种矿山接地系统，包括井下巷道（1），其特征在于：井下巷道（1）内开设有多个接地孔（11）；接地孔（11）开设在井下巷道（1）的水沟旁以及边沟内；接地孔（11）内设置有接地体。

2.根据权利要求1所述的矿山接地系统，其特征在于：所述接地体包括主接地体（21）和局部接地体（22）；主接地体（21）设置于矿区中心辐射区（3）；主接地体（21）由3个~15个接地孔（11）组成。

3.根据权利要求2所述的矿山接地系统，其特征在于：所述局部接地体（22）由1个~2个接地孔（11）组成；局部接地体（22）根据实际施工需要设置于中心辐射区（3）以外的井下巷道（1）或井下电气设备峒室内中。

4.根据权利要求2所述的矿山接地系统，其特征在于：所述中心辐射区（3）的数目不少于一个；井下巷道（1）根据具体施工需求和电气设备分布量分隔成多个片区，每个片区均设置一个中心辐射区（3）；中心辐射区（3）内的主接地体（21）到片区内各处电气设备的路径总长度最短。

5.根据权利要求1所述的矿山接地系统，其特征在于：所述接地孔（11）的孔径为76mm~91mm；接地体的多个接地孔（11）之间的孔距为3m~6m，孔深为5m~15m。

6.根据权利要求1所述的矿山接地系统，其特征在于：所述接地体包括接地孔（11）内部填埋的导电介质组成的导电层（4），以及导电层（4）内穿过的导电体（5）。

7.根据权利要求6所述的矿山接地系统，其特征在于：所述导电体（5）底部与接地孔（11）底部接触配合；导电体（5）顶部高出接地孔（11）上表面，高出部分长度大于50cm；多个导电体（5）通过接电线与电气设备连接。

8.根据权利要求1~8所述的矿山接地系统的施工方法，其特征在于：它包括如下步骤：

S1， 钻孔：首先对主接地体（21）进行施工：在选定的中心辐射区（3）的井下巷道（1）边沟内进行钻孔，钻孔时3~5个为一组，先钻出一组接地孔（11），并对每个接地孔（11）进行编号，记录钻孔过程中的涌水、失水、外漏、塌孔、掉块、卡钻、断裂构造、岩溶发育、岩性变化情况；孔位偏差不得大于0.5m，当孔段遇规模较大的断层、岩溶等地质缺陷时，重新调整孔位；钻孔过程中采取防斜措施，孔口至孔底斜偏差小于0.5m；

S2，冲洗：一组接地孔（11）钻孔结束后，通过外接净水对接地孔（11）内的残留岩粉进行敞开冲洗，待冲洗回水澄清后，继续冲洗10min；冲洗结束后测量并记录孔深，孔底残留物厚度不大于15cm；然后采用0.9MPa~1.2 MPa的高压水对接地孔（11）内壁周围的裂隙进行脉动方式冲洗，高、低压脉动时间间隔为5min~10min；待冲洗回水澄清后，继续冲洗不少于10min，总冲洗时间不少于20min；冲洗完成后，在下道工序前采用盖板将孔口封闭；

S3，冲洗完成后进行压水试验：采用1.0 MPa~2.0MPa的压力水通入接地孔（11），压力水的水压与接地孔（11）的孔深成线性比例关系；通水后每5min测读一次压入流量，取最近的连续四次读数进行记录；当四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，结束压水试验，取此时的流量值读数Q为最终值来计算岩体裂隙率q；

S4，灌入导电粉浆：采用内外管栓塞，孔内循环，自上而下或自下而上连续钻灌方法向接地孔（11）内灌入导电粉浆，灌入压力为0.5Mpa~4Mpa；接地孔（11）内不同高度分段灌浆，由下到上灌浆压力逐渐升高；当每段灌浆压力稳定时表明该段已灌满，灌满后保护压力稳定灌浆不小于5min，使导电粉浆充分渗透并填满接地孔（11）周围的裂隙，形成树根状、以孔为中心向周围辐射的导电层（4）；

S5，灌浆完成后，将导电体（5）插入接地孔（11）底部，多个导电体（5）顶部通过镀锌扁铁相互连接；通过电阻测试仪对完成施工的一组接地体进行接地电阻检测，根据检测结果，可选择增加第二组接地孔（11）且调整第二组接地孔（11）的孔深，重复S1~S5，直至接地电阻测试结果满足需求；

S6，采用扁钢或圆钢在采区形成接地网，接地网起点与施工完成后的主接地体（21）连接，终点与电气设备外壳连接；对于距离较远的电气设备，就近布置局部接地体（22），电气设备外壳与主接地网，局部接地桩分别同时连接；局部接地体（22）的接地孔（11）数目为1～2个，其余施工方法与主接地体（21）的施工方法相同。