露天煤礦電氣系統(tǒng)事故隱患與防護(hù)建議

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、政治、文化的不斷發(fā)展，煤礦開采業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總值中的地位越來(lái)越高，露天煤礦在國(guó)內(nèi)煤礦產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的地位更是不可小覷。露天煤礦在生產(chǎn)作業(yè)中，大量使用電氣設(shè)備，煤礦的安全生產(chǎn)、操作人員的生命安全和電氣設(shè)備的安全使用密不可分。近年來(lái)，由于煤礦業(yè)的不斷發(fā)展，特別是露天煤礦，對(duì)電氣設(shè)備的使用格外關(guān)注，在安全性能方面逐漸加深了認(rèn)知。文章主要對(duì)我國(guó)露天煤礦電氣系統(tǒng)事故隱患與安全防護(hù)進(jìn)行深入探討，發(fā)現(xiàn)管理過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題，并且針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題給出相應(yīng)的措施。

關(guān)鍵詞：露天煤礦；電氣系統(tǒng)；事故隱患；安全防護(hù)；管理

眾所周知，露天煤礦施工環(huán)境十分惡劣且復(fù)雜，在開采過(guò)程中受到氣溫、降水等外界因素影響很大，而且容易發(fā)生各種安全事故，因此，露天煤礦的管理建設(shè)工作的重點(diǎn)應(yīng)全力放在降低安全事故發(fā)生率上，更不可忽視電氣系統(tǒng)在露天煤礦中所存在的不安全因素，因?yàn)?，?jù)不完全統(tǒng)計(jì)，露天煤礦在生產(chǎn)作業(yè)中所發(fā)生的安全事故，百分之六十都是由于電氣系統(tǒng)設(shè)備故障造成的。這樣不僅給煤礦開采進(jìn)度帶來(lái)影響，最重要的是對(duì)操作人員的生命安全造成威脅。

1 露天煤礦電氣系統(tǒng)存在的事故隱患

由于電氣系統(tǒng)的選型不合適、電纜超載、分?jǐn)嗄芰Σ蛔愕仍O(shè)備或是設(shè)施的問(wèn)題，十分容易引起電氣事故，具體表現(xiàn)在以下方面：

1.1 斷路器、開關(guān)遮斷容量不足

斷路器是指能夠關(guān)合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開斷異?；芈窏l件下的電流的開關(guān)裝置。如果斷路器、開關(guān)遮斷容量較小時(shí)，分段短路電流能力差，可造成因瞬間短路故障增大熱量而使設(shè)備或電纜燃燒，發(fā)生火災(zāi)，輕則導(dǎo)致一些礦區(qū)停電停產(chǎn)[1]，耽誤工程進(jìn)展速度，重則造成財(cái)產(chǎn)巨大損失以及人員的傷亡。

1.2 雷擊過(guò)電壓帶來(lái)的事故隱患

雷擊過(guò)電壓是指，當(dāng)帶有負(fù)電荷的云層在物體上空時(shí)，由于電容效應(yīng)，地面物體朝向云層的表面將聚集相應(yīng)的異性電荷。當(dāng)云層的電荷與其他物體或云層發(fā)生閃電或雷擊后，云層內(nèi)負(fù)電荷迅速消失，電容效應(yīng)也立即消失，聚集在物體表面的正電荷也立即流向大地，由于電流較大，會(huì)在流動(dòng)的路徑上由于電阻的原因產(chǎn)生很大的電壓。雷電災(zāi)害作為大自然災(zāi)害的重要組成部分[2]，其危害無(wú)可厚非，特別是夏季，雷雨交加季節(jié)，如果由于雷擊過(guò)電壓、電流產(chǎn)生火花或是擊穿電纜設(shè)備，出現(xiàn)短路問(wèn)題，電流產(chǎn)生的火花甚至短路問(wèn)題帶來(lái)的火源再將油污、電纜等易燃物品點(diǎn)燃，會(huì)直接引起火災(zāi)，這時(shí)配電室內(nèi)沒(méi)有充足的滅火設(shè)備或是沒(méi)有及時(shí)安裝通風(fēng)排煙設(shè)備，會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)很難控制，甚至可能引起事故范圍不斷擴(kuò)大，停電、停產(chǎn)、人員傷及在所難免。

1.3 主變壓器容量不足，電源線路強(qiáng)度不夠

露天煤礦存在一個(gè)非常嚴(yán)重的問(wèn)題，主變壓器容量不夠，事故一旦發(fā)起，直接導(dǎo)致其他的變壓器供電能力大大減弱。而且電源線路缺少?gòu)?qiáng)度保證，導(dǎo)致電源線路一旦遇到大雪、大風(fēng)、冰雹等惡劣天氣的影響，很容易造成塔桿倒下、電源線路斷掉，最終停止開采工作，容易給露天煤礦的施工人員帶來(lái)生命危險(xiǎn)，造成人身財(cái)產(chǎn)安全惡劣后果。

1.4 機(jī)電保護(hù)設(shè)備質(zhì)量不過(guò)關(guān)

由于露天煤礦疏于管理，采購(gòu)人員在采購(gòu)時(shí)由于各種原因，采買一些不合格淘汰產(chǎn)品，如果繼電保護(hù)裝置存在缺陷[3]，常出現(xiàn)閘口越級(jí)跳閘、無(wú)故停電，進(jìn)而事故范圍與影響力不斷擴(kuò)大。

1.5 露天煤礦電氣設(shè)備不完善，造成火花事故

近年來(lái)，露天煤礦由于電氣設(shè)備不完善，頻頻發(fā)生火花事故，據(jù)調(diào)查得知，引起火花事故的原因有以下幾點(diǎn)：

首先，露天煤礦的電氣設(shè)備安裝、維修不當(dāng)[4]，導(dǎo)致在開關(guān)觸點(diǎn)分-合時(shí)產(chǎn)生電火花，直接帶來(lái)安全隱患問(wèn)題。

其次，露天煤礦帶電電纜由于外力原因拉脫、破損、電纜絕緣下降容易造成系統(tǒng)短路、接地，引發(fā)電氣火花。

最后，露天煤礦電氣設(shè)備保護(hù)失靈，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)流、短路、接地等電氣事故時(shí)拒動(dòng)，使設(shè)備、電纜過(guò)載、過(guò)熱印發(fā)電氣火花。

1.6 開關(guān)柜閉鎖帶來(lái)的事故

煤礦開關(guān)柜閉鎖忘記安裝或失靈的情況下，操作人員會(huì)進(jìn)行錯(cuò)誤操作，工人在帶電狀態(tài)下進(jìn)入開關(guān)內(nèi)部，后果不堪設(shè)想，人員會(huì)發(fā)生觸電，造成人員的傷亡。

1.7 露天煤礦電氣系統(tǒng)大范圍停電事故

第一，在安裝電纜時(shí)，不小心出現(xiàn)磨損、破皮等問(wèn)題，雷雨天地面潮濕，容易引起失火現(xiàn)象，最終可造成電氣系統(tǒng)大范圍停電；第二，由于電纜、電氣系統(tǒng)短路，在操作時(shí)電氣裝置不受用，可造成越級(jí)跳閘[5]，引起大范圍停電事故；第三，不該用單回路供電設(shè)備時(shí)用了單回路供電。

2 露天煤礦電氣系統(tǒng)實(shí)際管理現(xiàn)狀

新形勢(shì)下，煤礦安全事故一方面給施工作業(yè)進(jìn)度帶來(lái)影響，另一方面，給人身財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)威脅，因此，露天開采單位必須要加強(qiáng)對(duì)開采現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備的有效管理、科學(xué)使用，進(jìn)而提高開采效率，保證生產(chǎn)安全，提高國(guó)家、社會(huì)的經(jīng)濟(jì)利益。

2.1 露天煤礦電氣設(shè)備的購(gòu)買受資金等因素的制約性較大

露天煤礦主要依靠機(jī)械的全面自動(dòng)化生產(chǎn)，多年以來(lái)已經(jīng)形成了主要趨勢(shì)，很多大型電氣設(shè)備也得到了廣泛使用，從而極大的提高開采效率。但是，人們加大對(duì)電氣設(shè)備所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，很多露天煤礦受到資金的限制[6]，購(gòu)買回來(lái)的電氣設(shè)備一般都存在購(gòu)買價(jià)格低、質(zhì)量不合格等問(wèn)題，這在一定程度上十分容易引起電纜失火等問(wèn)題的發(fā)生。

2.2 露天煤礦電氣設(shè)備質(zhì)量較差

電氣設(shè)備在露天煤礦作業(yè)中占有重要地位，由于露天煤礦開采環(huán)境的復(fù)雜性，對(duì)電氣設(shè)備的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，但受到經(jīng)濟(jì)利益影響較大，國(guó)內(nèi)很多煤礦企業(yè)中所使用的電氣設(shè)備存在價(jià)格低廉、質(zhì)量差等問(wèn)題。同時(shí)由于露天煤礦沒(méi)有配備相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備，在安全性能上沒(méi)有太多的保障，電氣設(shè)備在運(yùn)行中，本應(yīng)配備一些大型設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備，但由于長(zhǎng)期缺乏管理，導(dǎo)致配備不齊全，在一些安全保護(hù)裝置上也存在相應(yīng)的問(wèn)題[7]，大部分設(shè)備處于一種“病態(tài)”，最終使得電氣設(shè)備在運(yùn)行中漏洞百出，安全事故隱患也蘊(yùn)藏于此。

2.3 露天煤礦電氣設(shè)備缺乏維修養(yǎng)護(hù)意識(shí)

有的煤礦企業(yè)單純追求經(jīng)濟(jì)利益，過(guò)分的注重眼前的產(chǎn)量，嚴(yán)重缺乏對(duì)電氣設(shè)備的維修養(yǎng)護(hù)意識(shí)，沒(méi)有專門管理部門的管理，單方面存在一種機(jī)器壞的時(shí)候再去維修的思想，只能等到機(jī)器設(shè)備不能用時(shí)才去報(bào)修，很多機(jī)器設(shè)備由于常年不進(jìn)行維修護(hù)理，在出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，進(jìn)行維修工作是有難度的，有的甚至不能進(jìn)行二次使用，需要更換新機(jī)器設(shè)備，這樣極大影響工作進(jìn)程，阻礙相關(guān)管理制度的完善，甚至造成的損失都無(wú)法挽回。

2.4 露天煤礦電氣設(shè)備管理人員專業(yè)素質(zhì)低

露天煤礦電氣設(shè)備的管理工作繁雜，需要有專業(yè)人員的有效管理方可有所建樹，對(duì)管理人員的職業(yè)素養(yǎng)要求較高，但是目前情況來(lái)看[8]，我國(guó)露天煤礦電氣設(shè)備管理人員幾乎沒(méi)有專業(yè)的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更是少之又少。煤礦開采作業(yè)環(huán)境差，危險(xiǎn)指數(shù)高，在機(jī)器投放使用上，很多電氣設(shè)備都在超負(fù)荷作業(yè)，出現(xiàn)機(jī)械故障的情況時(shí)有發(fā)生，并且使用的機(jī)器設(shè)備種類繁多，因此，管理人員的管理范圍較廣泛，這就更要求管理者全面提高自身的專業(yè)素養(yǎng)，繼續(xù)忽視管理工作的進(jìn)行，生產(chǎn)作業(yè)中出現(xiàn)的問(wèn)題也會(huì)隨之增多。

2.5 露天煤礦電氣設(shè)備管理機(jī)構(gòu)不完善

露天煤礦企業(yè)的電氣設(shè)備管理機(jī)構(gòu)不完善，缺乏合理的管理體系。例如在日常工作中，電氣設(shè)備的維修與養(yǎng)護(hù)工作只是依賴電工負(fù)責(zé)，而在實(shí)際操作過(guò)程中，電工的主要精力都放在生產(chǎn)上，幾乎忽視了電氣設(shè)備的管理工作。而且，露天煤礦企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者對(duì)電氣設(shè)備的管理也不太重視，沒(méi)有完善的電氣設(shè)備專業(yè)的管理組織，管理工作思想極為落后，有的甚至是供電系統(tǒng)都沒(méi)有按照設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)的施工，只是依靠電工工作者僅有的工作經(jīng)驗(yàn)而進(jìn)行工作[9]，也沒(méi)有依照要求檢測(cè)電氣設(shè)備的性能與儀器儀表等?？傊短烀旱V電氣系統(tǒng)設(shè)備的管理機(jī)構(gòu)存在著很大的問(wèn)題，急需解決。

3 露天煤礦電氣系統(tǒng)存在事故隱患的解決措施

露天煤礦電氣系統(tǒng)存在的安全隱患雖然得到一定的改善，但很多現(xiàn)實(shí)問(wèn)題仍得不到解決，如果不及時(shí)制止煤礦電氣事故的發(fā)生，給國(guó)家、給社會(huì)帶來(lái)的財(cái)產(chǎn)、人員傷亡不可設(shè)想，通過(guò)調(diào)查研究，給出以下改善事故發(fā)生的方法：（1）開關(guān)遮斷容量不足，有的是可以修復(fù)的，例如：更換新的滅弧介質(zhì)。重合容量不足的開關(guān)應(yīng)停用重合閘，可以通過(guò)調(diào)整運(yùn)行方式，降低系統(tǒng)的短路電流，滿足開關(guān)的滅弧能力，或是更換新的開關(guān)。這段容量嚴(yán)重不足時(shí)，應(yīng)改為“非自動(dòng)”，作為負(fù)荷開關(guān)或隔離開關(guān)使用。（2）露天煤礦防雷工作必不可少，首先，露天煤礦企業(yè)要嚴(yán)格按照國(guó)家、地方法律法規(guī)以及防雷技術(shù)規(guī)范要求，認(rèn)真排查地理、地質(zhì)、氣候、環(huán)境、土壤等開采條件和雷電活動(dòng)規(guī)律，然后根據(jù)露天煤礦特點(diǎn)設(shè)計(jì)安裝相匹配的防雷裝置，達(dá)到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理以及技術(shù)先進(jìn)等目標(biāo)；其次，建議換成組合式過(guò)電壓保護(hù)器，換成相吻合的避雷器；最后，可以進(jìn)行二次繼電保護(hù)工作，在繼電保護(hù)調(diào)試中模擬煤礦電站短路情況，可以靠近電站的過(guò)留速斷跳開[10]，因其對(duì)保護(hù)斷電系統(tǒng)具有可靠性，而且在輸電線路時(shí)，降低了雷電對(duì)段桿塔的襲擊，提高了雷擊桿塔的抗雷作用。（3）每年要全面加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)用電負(fù)荷，跟進(jìn)系統(tǒng)追蹤，一旦發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)計(jì)算短路電流，找到繼電保護(hù)的核算、實(shí)驗(yàn)所要的科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)。增大容量負(fù)荷的使用時(shí)，要重新整改，并反復(fù)試驗(yàn)。（4）露天煤礦電纜在連接固定時(shí)，一定要仔細(xì)多遍做好固定措施，并經(jīng)常進(jìn)行檢測(cè)、試驗(yàn)、完善檢查制度。對(duì)電氣系統(tǒng)設(shè)備加大絕緣性能的測(cè)試，及時(shí)更換破損、掉皮的電纜線源，一旦發(fā)現(xiàn)其損壞現(xiàn)象，要及時(shí)停止使用，進(jìn)行檢修，防止出現(xiàn)漏電而產(chǎn)生火花事故。（5）露天煤礦企業(yè)應(yīng)該依據(jù)自身實(shí)際狀況，及時(shí)制定出完善的、合理的、可實(shí)施性的安全管理制度。如電氣設(shè)備的采買標(biāo)準(zhǔn)制度、電氣設(shè)備的安檢與維修制度、電氣設(shè)備進(jìn)庫(kù)出庫(kù)的管理制度等，積極落實(shí)執(zhí)行國(guó)家以及上級(jí)頒布的規(guī)章制度。（6）露天煤礦企業(yè)要不斷完善電氣供電系統(tǒng)反送電的規(guī)章制度和方法，減少反送電所帶來(lái)的觸電事故。對(duì)供電設(shè)備、開關(guān)柜號(hào)碼給予明確標(biāo)記[11]，防止操作人員錯(cuò)誤操作。同時(shí)，做好地面輸入電路電纜、變電系統(tǒng)的防雷裝置的安裝工作，在雨季來(lái)臨前，全面仔細(xì)的進(jìn)行檢查測(cè)試，不能遺落每個(gè)細(xì)節(jié)。（7）露天煤礦企業(yè)要定期測(cè)試電網(wǎng)電容量的標(biāo)準(zhǔn)，如有超標(biāo)現(xiàn)象要及時(shí)采取限制電容量的措施，防止全礦停電、停產(chǎn)。（8）加大露天煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)的安裝。隨著科技的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控水平的進(jìn)步，可以采取有效的安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)提高開采作業(yè)，特別是在露天煤礦中，安裝監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)煤礦高效益、高產(chǎn)量、高安全性能的重要保障[12]，因此，安裝電氣系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備越來(lái)越成為露天煤礦管理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)露天煤礦電氣系統(tǒng)的安全作業(yè)提供保障，為露天煤礦開采提供有效的指導(dǎo)，同時(shí)還可以在事故中發(fā)揮及其重要的作用。（9）努力創(chuàng)新電氣設(shè)備維修模式。在過(guò)去的電氣設(shè)備管理中，機(jī)器設(shè)備只有在出現(xiàn)大故障時(shí)才可以報(bào)修，耽誤生產(chǎn)進(jìn)度，但是在新形勢(shì)下，想要提高電氣設(shè)備管理水平就必須改掉傳統(tǒng)的管理模式，創(chuàng)新維修模式，做出規(guī)定，定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢修，合理安排檢修時(shí)間、檢修負(fù)責(zé)人以及檢修機(jī)器數(shù)量等。一些陳舊的機(jī)器設(shè)備[13]，性能較低，出現(xiàn)故障率較高，因此，可以成立管理檢修小組，進(jìn)行深入分析其運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，加大檢修力度，確保降低成本的同時(shí)，提高機(jī)器設(shè)備的安全性。（10）加強(qiáng)人才培養(yǎng)，加大培訓(xùn)力度。目前，露天煤礦電氣系統(tǒng)設(shè)備管理人才隊(duì)伍薄弱，普遍存在管理人員專業(yè)素養(yǎng)不高的問(wèn)題，針對(duì)在崗人員應(yīng)該進(jìn)行定期的培訓(xùn)，從而提高管理人員的專業(yè)素養(yǎng)，或是通過(guò)技術(shù)比練和崗位競(jìng)爭(zhēng)等方式，增強(qiáng)工作人員的安全意識(shí)，調(diào)動(dòng)工作的積極性。依照不同崗位進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)，通過(guò)對(duì)技能知識(shí)的講解與技能實(shí)際操作，全面提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)[14]，為培養(yǎng)全能型的技術(shù)人才。（11）加大外委單位的監(jiān)督管理。我國(guó)很多露天煤礦在維修電氣設(shè)備時(shí)都采取外委維修模式，為了提高設(shè)備維修質(zhì)量，應(yīng)加大外委單位監(jiān)督管理。

4 結(jié)束語(yǔ)

露天煤礦開采工程越來(lái)越受到全社會(huì)的廣泛關(guān)注，煤礦電氣系統(tǒng)的安全問(wèn)題在改革中不斷進(jìn)步，加強(qiáng)注重人力、物力的投入時(shí)，更要針對(duì)發(fā)展現(xiàn)狀，努力改善煤礦開采中存在的問(wèn)題，全面推動(dòng)電氣設(shè)備管理工作進(jìn)程，從而提高管理水平，促進(jìn)我國(guó)露天煤礦事業(yè)的發(fā)展。

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