双光源结构开发期。在这期间开发的全塑型单丝矿灯， 其重量轻，结构简单，携带方便，受到广大煤矿职工的欢迎， 得到了较大的推广。而双灯丝矿灯，由于增加了灯头的维护难 度，加上价格因素的制约，并未形成气候。 九十年代后期至今，是矿灯的免维护化和矿灯的小型化及 电源的多样化发展阶段。在矿灯电池的免维护化，电源的小型 化多样化方面进行了探索和试验，已取得定成果，形成了 镍氢矿灯锂电矿灯等多种规格的系列产品。 由于受到煤矿特定使用环境的制约，镍氢矿灯锂电矿灯 虽然显示出了自身的优越性，但在安全性可靠性方面还未完 全达到煤矿井下的要求。 在国外，如美国英国等国家，煤矿井下仍使用铅酸蓄电 池矿灯。在光源方面，美国英国等国家采用双灯丝结构德 国俄罗斯采用双灯丝或双灯泡的结构。根据国外发展情况和 我国煤矿实际预测，矿灯以免维护蓄电池为电源，以为光 源的技术方案，应为国内煤矿井下使用的矿灯产品近期发展趋 势。 矿灯的类型 现阶段煤矿使用的矿灯大至分为三类铅酸电池矿灯镍 氢电池矿灯锂电池矿灯。 普通铅酸矿灯的蓄电池极板是由铅和铅的氧化物构成， 电解液节能型免维护矿灯是根据国内煤矿安全现状而提出 来的。近年来，我国煤矿使用的锂电池矿灯镍氢电池矿灯时 有爆炸案例发生，这对煤矿安全生产和职工的生命健康构成了 威胁。 美国矿灯认证机构认为设计不当的矿灯有两个主 要爆炸隐患，是灯泡击碎引起爆炸二是电池引起的爆炸。 新型节能型免维护矿灯按国际电工委员会 对甲烷敏感的矿用头灯第部分通用要求 爆炸风险的推定和检验的标准要求进行设计，它的开发将解 决我国煤矿移动照明设备的本质安全问题。 研制方案提出 方案设计由普通铅酸蓄电池为电源，为发光源 技术方案。虽然电压稳定价格便宜，但普通蓄电池的极板 是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液，易出 现漏液现象，比能低即每公斤蓄电池存储的电能使用寿 命短日常维护频繁。 方案二设计由阀控免维护铅酸蓄电池为电源，为 发光源，采用节能型光源驱动电路的技术方案。免维护铅酸 蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小， 在使用寿命内不需补充蒸馏水。它还具有安全可靠密封 耐震耐高温体积小自放电小免维护无腐蚀污染 等特点。 比较上述二种方案可看出利用普通铅酸电池为光源，配 光源技术，未解决电池漏液现象同时比能低使用寿命 短日常维护频繁。而采用阀控免维护铅酸蓄电池为光源， 灯头采用光源技术，矿灯不但安全可靠自放电小体 积小维护工作量小，且节省能耗。 因此，以阀控免维护铅酸蓄电池为电源，采用防爆安全 性较高节能的光源技术，无论在结构，还是在安全性能 节能方面都优于普通铅酸电池矿灯。 研制方案的比较及确定 为了解决矿灯失爆问题，在比较现有各类矿灯的基础上， 经过反复比较试验，最终确定以安全可靠节能环保和维护量 小为综合指标，优选方案二为研制开发新代矿灯的方案。 节能型免维护铅酸电池矿灯的结构 节能型铅酸电池免维护矿灯是种便携式移动照明设备， 由灯头电源和控制保护电路组成。灯头内设有主辅两个光源 和光源驱动电路电源包括阀控式铅酸蓄电池和电源管理器。 见如下图。 图节能型免维护铅酸电池矿灯结构及组成 电缆电池槽盖电池槽电池管理器安全阀灯面玻璃 光源管理器灯头盖光源反射器灯头壳 节能型免维护铅酸电池矿灯的特点 节能型免维护铅酸电池矿灯采用的免维护密闭铅酸蓄电 池，具有全密闭免维护体积小重量轻不漏液寿命长 放电平稳无气体析出等特点，提高了矿灯的防爆性能，确保 了矿灯的本质安全。该电池采用先进的工艺技术进行整体优化 设计，使电池使用寿命可达次。灯头光源采用节能的 冷光源，体积小，结构坚固，工作电压低，在寿命期内不需更 换光源，节电效果明显，是公认的环保节能型光源。 目录 概述 矿灯行业的发展现状 矿灯的类型 现阶段矿灯存在的不足 问题的提出 节能型免维护铅酸电池矿灯研制 课题来源和要求 研制方案提出 研制方案的比较及确定 节能型免维护铅酸电池矿灯的结构 节能型免维护铅酸电池矿灯的特点 阀控式密封免维护铅酸蓄电池 光源灯头的本安型设计 控制电路 主要技术参数 使用范围和环境条件 核准通过，归档资料。 未经允许，请勿外传, 工业性试验 应用及效果分析 技术创新点 综合效益分析 社会效益 经济效益 结论 节能型免维护铅酸电池矿灯的 研制与应用 概述 矿灯行业的发展现状 我国矿灯行业从六十年代开始，由当时的上海煤研所和上 海矿灯厂抚顺矿灯厂联合研制型矿灯进行起，至今已近五 十年，经过几代研发人员的努力，对产品进行了不断改进和创 新。回顾矿灯行业的发展史，大致经历了三个阶段 六十年代初到七十年代末，是国产矿灯的起步和发展阶 段，我国矿灯产品从无到有逐步发展壮大，结束了矿灯依赖国 外进口的历史，主要生产型及型矿灯。 八十年代至九十年代，是矿灯的全塑化发展时期和灯头的 双光源结构开发期。在这期间开发的全塑型单丝矿灯， 其重量轻，结构简单，携带方便，受到广大煤矿职工的欢迎， 得到了较大的推广。而双灯丝矿灯，由于增加了灯头的维护难 度，加上价格因素的制约，并未形成气候。 九十年代后期至今，是矿灯的免维护化和矿灯的小型化及 电源的多样化发展阶段。在矿灯电池的免维护化，电源的小型 化多样化方面进行了探索和试验，已取得定成果，形成了 镍氢矿灯锂电矿灯等多种规格的系列产品。 由于受到煤矿特定使用环境的制约，镍氢矿灯锂电矿灯 虽然显示出了自身的优越性，但在安全性可靠性方面还未完 全达到煤矿井下的要求。 在国外，如美国英国等国家，煤矿井下仍使用铅酸蓄电 池矿灯。在光源方面，美国英国等国家采用双灯丝结构德 国俄罗斯采用双灯丝或双灯泡的结构。根据国外发展情况和 我国煤矿实际预测，矿灯以免维护蓄电池为电源，以为光 源的技术方案，应为国内煤矿井下使用的矿灯产品近期发展趋 势。 矿灯的类型 现阶段煤矿使用的矿灯大至分为三类铅酸电池矿灯镍 氢电池矿灯锂电池矿灯。 普通铅酸矿灯的蓄电池极板是由铅和铅的氧化物构成， 电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定价格 便宜缺点是比能低即每公斤蓄电池存储的电能使用 寿命短日常维护频繁。 镍氢矿灯的镍氢电池是以镍镉电池技术为原型改进的，镉 电极被储氢合金取代，应用在镍氢电池上。它的缺点是严重 过放电长期存放不用，电池自放电过大内部正负电极易造成 短路。 锂电矿灯的锂电池大致为三类是钴酸锂电池二是锰 酸锂电池三是