في عملية إنتاج مناجم الفحم، تُستخدم مواد متفجرة مثل الغاز وغبار الفحم. ولضمان إنتاج آمن ومنع حوادث الانفجار الناجمة عن الغاز وغبار الفحم، ينبغي من جهةٍ التحكم في محتوى الغاز وغبار الفحم في الهواء تحت الأرض، ومن جهةٍ أخرى، ينبغي إزالة جميع مصادر الاشتعال ومصادر الحرارة العالية التي قد تُشعل الغاز وغبار الفحم في المناجم.
تنقسم المعدات الكهربائية للمناجم إلى فئتين، وهما المعدات الكهربائية العامة للمناجم والمعدات الكهربائية المقاومة للانفجار في المناجم.
المعدات الكهربائية العامة للمناجم هي معدات كهربائية غير مقاومة للانفجار، تُستخدم في مناجم الفحم. تُستخدم فقط في الأماكن التي لا يوجد فيها خطر انفجار الغاز وغبار الفحم تحت الأرض. تشمل متطلباتها الأساسية: هيكل متين ومحكم الإغلاق، يمنع التلامس المباشر مع الأجزاء الحية من الخارج؛ أداء ممتاز في مقاومة التنقيط والرذاذ والرطوبة؛ مزود بآلية دخول الكابل، تمنع التواءه أو انزلاقه أو تلفه؛ قفل بين مقبض المفتاح وغطاء الباب، إلخ.
- أنواع المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار المستخدمة في التعدين
وفقًا لمتطلبات مقاومة الانفجار المختلفة، يتم تقسيم المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار للتعدين بشكل أساسي إلى نوع مقاوم للانفجار للتعدين، ونوع الأمان المتزايد للتعدين، ونوع الأمان الجوهري للتعدين، ونوع الضغط الإيجابي للتعدين، ونوع مملوء بالرمل للتعدين، ونوع مصبوب في الموقع للتعدين ونوع محكم الغاز للتعدين.
- المعدات الكهربائية المقاومة للانفجار للتعدين
يُقصد بما يُسمى "مضاد للانفجار" وضع الأجزاء الكهربائية الحية في غلاف خاص. يعمل هذا الغلاف على عزل الشرر والأقواس الكهربائية الناتجة عن الأجزاء الكهربائية داخله عن الخليط المتفجر خارجه، كما يتحمل ضغط الانفجار الناتج عن تفجير الشرر والأقواس الكهربائية للخليط المتفجر داخله، دون أن يدمره، وفي الوقت نفسه، يمنع انتشار نواتج الانفجار داخله إلى الخليط المتفجر خارجه. يُطلق على هذا الغلاف الخاص اسم "مضاد للهب". تُسمى المعدات الكهربائية ذات الغلاف المقاوم للهب "مضادة للهب".
- زيادة سلامة المعدات الكهربائية المستخدمة في التعدين
مبدأ مقاومة الانفجار في المعدات الكهربائية عالية السلامة هو: بالنسبة للمعدات الكهربائية المستخدمة في التعدين والتي لا تُصدر أقواسًا كهربائية أو شرارات أو درجات حرارة خطيرة في ظروف التشغيل العادية، ولتحسين سلامتها، تُتخذ سلسلة من التدابير في هيكلها وعملية تصنيعها وشروطها الفنية، وذلك لمنعها من توليد الشرارات والأقواس الكهربائية ودرجات الحرارة الخطيرة في ظروف التشغيل والحمل الزائد، وتحقيق مقاومة كهربائية عالية السلامة. يتمثل مبدأ مقاومة الانفجار في اتخاذ تدابير معينة لتحسين مستوى سلامتها بناءً على الشروط الفنية الأصلية للمعدات الكهربائية، ولكن هذا لا يعني أن هذا النوع من المعدات الكهربائية يتمتع بأداء أفضل في مقاومة الانفجار مقارنةً بالأنواع الأخرى. لا يعتمد مستوى أداء السلامة في المعدات الكهربائية عالية السلامة على الشكل الهيكلي للمعدات فحسب، بل يعتمد أيضًا على الحفاظ على بيئة استخدامها. فقط تلك المعدات الكهربائية التي لا تُصدر أقواسًا كهربائية أو شرارات أو ارتفاعًا في درجة الحرارة أثناء التشغيل العادي، مثل المحولات والمحركات ووحدات الإضاءة، يمكن تحويلها إلى معدات كهربائية عالية السلامة.
- المعدات الكهربائية الآمنة جوهريًا للتعدين
مبدأ مقاومة الانفجار في المعدات الكهربائية الآمنة جوهريًا هو: من خلال تحديد معايير مختلفة لدائرة المعدات الكهربائية، أو اتخاذ تدابير وقائية للحد من طاقة تفريغ الشرر والطاقة الحرارية للدائرة، لا يمكن للشرر الكهربائي والتأثيرات الحرارية الناتجة عن التشغيل العادي وظروف الأعطال المحددة أن تُشعل الخليط المتفجر في البيئة المحيطة، مما يحقق مقاومة الانفجار الكهربائي. تتميز دائرة هذا النوع من المعدات الكهربائية بأداء مقاوم للانفجار، أي أنها آمنة "أساسيًا"، ولذلك تُسمى آمنة جوهريًا (يُشار إليها فيما يلي بالآمنة جوهريًا). تُسمى المعدات الكهربائية التي تستخدم دوائر آمنة جوهريًا معدات كهربائية آمنة جوهريًا.
- المعدات الكهربائية ذات الضغط الإيجابي
مبدأ مقاومة الانفجار للمعدات الكهربائية ذات الضغط الإيجابي هو: يتم وضع المعدات الكهربائية في غلاف خارجي، ولا يوجد مصدر لإطلاق الغاز القابل للاشتعال في الغلاف؛ يتم ملء الغلاف بالغاز الواقي، وضغط الغاز الواقي في الغلاف أعلى من ضغط البيئة المتفجرة المحيطة، وذلك لمنع الخليط المتفجر الخارجي من دخول الغلاف وتحقيق مقاومة الانفجار للمعدات الكهربائية.
رمز المعدات الكهربائية ذات الضغط الإيجابي هو "p"، والاسم الكامل للرمز هو "Expl".
- المعدات الكهربائية المملوءة بالرمل للتعدين
مبدأ مقاومة الانفجار للمعدات الكهربائية المملوءة بالرمل هو: ملء الغلاف الخارجي للمعدات برمل الكوارتز، ثم دفن الأجزاء الموصلة أو الحية من المعدات تحت طبقة حشو رمل الكوارتز المقاومة للانفجار، بحيث لا يؤدي القوس الكهربائي المتولد في الغلاف، أو اللهب المنتشر، أو ارتفاع درجة حرارة جدار الغلاف الخارجي، أو سطح مادة رمل الكوارتز، في ظل ظروف محددة، إلى اشتعال الخليط المتفجر المحيط. تُستخدم المعدات الكهربائية المملوءة بالرمل للمعدات الكهربائية ذات الجهد المقنن الذي لا يتجاوز 6 كيلو فولت، والتي لا تلامس أجزاؤها المتحركة الحشو مباشرةً أثناء الاستخدام.