1 前言   

随着中国社会开放程度的加深和人权意识的提升，煤矿的安全生产及矿工生命的安全已成为全社会共同关注的问题。   

据国家安全生产监督管理局的数据显示：２００１~２００４年期间，我国发生一次死亡１０人以上的特大煤矿事故１８８起，平均每７．４天发生一起。２００４年，死亡人数超过３０人的特别重大事故总共１４起，其中矿难６起，占４２．８％。２００４年官方公布的矿难死亡人数是６０２７人。２００５年上半年，国家拿出了３０亿元专项资金进行煤矿技术改造，安监局升格为安监总局，但形势依然严峻，上半年的死亡人数比去年同期上升了３．３％，达到２６７２人。   

2.1 传统矿灯概况     

１８世纪中期，英国的工业革命对能源的需求大为提高。英国靠近地面的最佳煤层已经耗尽。采煤工程师必须打竖井以达到开采区域。深层采煤带来严重的甲烷爆炸的问题，这些都起因于蜡烛和油灯未加防护的火焰。人们尝试了各种地下照明的替代方法：包括用腐烂的鱼发出的鳞光以及火石刚磨机（１７４０－１７５０），还有从地面用镜子反光。但是，爆炸仍相当频繁，直到安全矿灯的发明。   

英国化学家戴维（Ｈ·Ｄａｖｙ，１７７８～１８２９）应霍奇森（Ｈｏｄｇｓｏｎ）牧师的要求在１８１５年发明了安全矿灯，解决了因火焰引起的瓦斯爆炸问题，对１９世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。   

2.2 ＬＥＤ矿灯概况     

（1）２００１年，第一代采用ＬＥＤ光源的矿灯在我国产生，该产品电源采用锂离子蓄电池，光源采用多只红光、绿光、蓝光ＬＥＤ并联，多色光通过特殊的凸透镜后产生人眼所见的白光，照度可高达７００Lｘ，基本达到矿灯标准要求的照度，并且产品体积、重量比传统矿灯减少了许多，且具有一定的免维护功能。但是，ＬＥＤ光源的混色及体积、光效等问题限制了其进一步的发展。   

随着ＬＥＤ　ＹＢ双色白光技术的发展及其在照明领域的广泛应用，众多企业开始投入ＬＥＤ白光光源矿灯的开发研究，制造出用多个Φ５或Φ１０的白光二极管矿灯，也能达到８００ｌｘ以上的照度，并开始在一些矿区试用。   

（2）２００２年开始出现的大功率白光ＬＥＤ技术采用新的芯片技术和封装结构，提高了发光效率，改善了散热性能，提高了ＬＥＤ的寿命。２００５年最新的矿灯产品采用这种额定电流３５０ｍＡ的１Ｗ大功率白光ＬＥＤ作为光源，以聚合物锂离子蓄电池为电源，照度可达１５００Lｘ以上，而且重量在２００ｇ左右，仅为传统矿灯的十分之一。可靠性及便利性都达到了实用水平，并在２００５年开始大规模推广应用，至今已经形成一个５０亿元规模的大功率ＬＥＤ应用市场。   

3 ＬＥＤ矿灯技术   

3.1 ＬＥＤ产品技术的性能和选用   

ＬＥＤ矿灯中，ＬＥＤ是最主要的元件，选择的过程必须谨慎，才能保证矿灯的整体性能。从目前ＬＥＤ产品的结构及产业发展的角度而言，照明ＬＥＤ产品主要需考虑光学性能、电性能、热性能、辐射安全和寿命可靠性等几方面的参数。   

选择适合矿灯使用的ＬＥＤ可以从以下几个方面进行考察。   

（1）光学性能   

ＬＥＤ的光学性能主要涉及到光谱、光度和色度等性能方面的要求。根据新制定的行业标准“半导体发光二极管测试方法”，主要有发光峰值波长、光谱辐射带宽、轴向发光强度、光束半强度角、光通量、辐射通量、发光效率、色品坐标、相关色温、色纯度和主波长、显色指数等参数。矿灯用的ＬＥＤ，主要是光通量指标，一般矿灯要求达到３０Lｍ以上，国内市场上的Pｏｗｅｒ　LED一部分能达到这个要求，量子光电等部分企业的产品能够达到４０Lｍ、５０Lｍ以上，而且可靠性已经达到国际先进水平。由于井下照明环境恶劣，对色温和显色指数等相关参数也会有一定的要求，而色纯度和主波长一般不做考量。