對(duì)提高煤礦供電安全可靠性綜合措施的思考

張言秀

摘 要：近幾年，煤炭安全事故不斷發(fā)生，不僅給企業(yè)帶來(lái)了非常大的財(cái)產(chǎn)損失，同時(shí)還造成了巨大的社會(huì)惡劣影響，甚至給煤炭工作者的生命安全造成了一定的威脅，而安全的作業(yè)環(huán)境才能為企業(yè)帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，如何在保障煤炭工作者安全的基礎(chǔ)上為企業(yè)創(chuàng)造財(cái)富，是當(dāng)前煤炭行業(yè)解決的首要問(wèn)題。在煤炭開(kāi)采過(guò)程中，大多以井下作業(yè)為主，而且工作的區(qū)域空間十分狹小且封閉，同時(shí)煤層的墻體結(jié)構(gòu)十分松散，還有周?chē)h(huán)境十分惡劣。一旦出現(xiàn)意外情況，將會(huì)對(duì)人員、財(cái)產(chǎn)以及物品造成極大的損害。而煤礦供電系統(tǒng)作為開(kāi)展煤炭作業(yè)的基礎(chǔ)保障設(shè)施，它為煤炭企業(yè)的正常運(yùn)行提供了源源不斷的動(dòng)力和能源。一旦其安全出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)給整個(gè)煤炭作業(yè)埋下巨大的隱患。

關(guān)鍵詞：煤礦；供電系統(tǒng)；供電設(shè)備；保養(yǎng)和維護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TD608 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.070

在地下礦井開(kāi)采中，開(kāi)采工作的銜接以及易燃易爆物品的不安全使用都會(huì)造成極大的安全事故，究其背后的原因是煤炭企業(yè)的電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，同時(shí)線路漏電未得到及時(shí)的修復(fù)，同時(shí)因?yàn)槊禾抗ぷ髡叩氖韬龃笠庠斐捎|電等危險(xiǎn)情況的發(fā)生。

1 煤炭供電中常出現(xiàn)的安全隱患

從我國(guó)目前的煤炭供電情況來(lái)看，因煤炭供電系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題而造成的意外事故有十幾起，而且還造成了大量人員傷亡，事故發(fā)生后未得到及時(shí)處理的情況也造成了事故損失的再次擴(kuò)大。雖然我國(guó)相關(guān)部門(mén)也對(duì)此進(jìn)行了一些改善，但是其效果并不顯著，煤炭供電系統(tǒng)中仍然存在以下問(wèn)題。

1.1 主變壓器的超負(fù)荷運(yùn)行

在主變壓器設(shè)計(jì)和安裝初期已經(jīng)充分考慮了其所能承載的最大容量，但是由于煤炭作業(yè)效率的不斷提升，工作人員有意識(shí)地增加開(kāi)采設(shè)備的工作負(fù)荷，再加上在設(shè)備設(shè)計(jì)的過(guò)程中有意加大其容量，還有的煤礦管理者考慮到生產(chǎn)成本，過(guò)度超負(fù)荷使用機(jī)械設(shè)備，更是影響了供電的效率，加速了變壓器的老化，因此，就會(huì)造成火災(zāi)以及引發(fā)自燃等危險(xiǎn)情況，甚至給企業(yè)造成了極大的損失。

1.2 電源的設(shè)置及供給布局不合理

根據(jù)國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，礦井的供電系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)置2條獨(dú)立的回路電源。當(dāng)一條電路發(fā)生故障時(shí)，可以立即啟動(dòng)另一條電路供電。但是在實(shí)際的煤炭作業(yè)供電過(guò)程中，一些煤炭企業(yè)的管理者為了節(jié)約成本，會(huì)將2條電路安裝到同一電源上，因此在出現(xiàn)電路問(wèn)題需要切斷電源時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)2條供電線路同時(shí)被切斷的情況，從而使得備用電路無(wú)法正常地發(fā)揮作用，而且還會(huì)使得部分礦井的開(kāi)采設(shè)備不能完全運(yùn)轉(zhuǎn)，從而造成較嚴(yán)重的煤炭事故。

1.3 諧波對(duì)電網(wǎng)造成的污染

在礦井中使用的設(shè)備大多都是大型的電機(jī)設(shè)備，比如主井提升系統(tǒng)，其功率非常大，而且由于地下開(kāi)采環(huán)境具有一定的復(fù)雜性，設(shè)備中引發(fā)的諧波對(duì)電網(wǎng)造成極大的污染，還造成了供電電壓的不穩(wěn)定，從而使得設(shè)備出現(xiàn)拒動(dòng)和誤動(dòng)的現(xiàn)象。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于各個(gè)地區(qū)地面電路的改善以及綜合采礦工作中。這樣不僅降低了諧波的分量，還降低了礦井的電量輸出，從而間接地提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。

1.4 煤炭工作人員的違規(guī)操作

在實(shí)際的煤炭工作過(guò)程中，由于相關(guān)的工作人員對(duì)安全操作的意識(shí)比較淡薄，再加上在工作過(guò)程中受到操作習(xí)慣的影響，就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備產(chǎn)生漏電和引燃其他可燃設(shè)備的情況，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)爆炸等危險(xiǎn)情況。

1.5 設(shè)備的不及時(shí)養(yǎng)護(hù)和維修

煤炭開(kāi)采設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)和維修要做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)解決、及時(shí)更替、及時(shí)淘汰，從而避免事故的二次擴(kuò)大，同時(shí)還要求設(shè)備的日常維護(hù)人員根據(jù)裝置的異常使用情況判定維護(hù)的周期和維修的程度，在日常工作中要注意電流不能超過(guò)最大負(fù)荷，注意設(shè)備軸承的漏油、發(fā)熱和散熱情況，還要嚴(yán)格控制設(shè)備的升溫額度。以上設(shè)備的使用情況都需要煤炭操作人員具有專(zhuān)業(yè)的對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的觀察能力和豐富的突發(fā)情況應(yīng)急處理經(jīng)驗(yàn)。

1.6 井礦防爆設(shè)備性能不符合安全規(guī)定

為了使得井下的供電系統(tǒng)安全性能提高，從而更好地確保井下工作人員的安全，我國(guó)已經(jīng)下發(fā)了相關(guān)的文件，明確禁止使用一些不符合規(guī)定的設(shè)備，比如大能量的電弧分支電路開(kāi)關(guān)等。然而在落實(shí)這些規(guī)定時(shí)，有些工作人員安全知識(shí)缺乏以及對(duì)規(guī)定的認(rèn)識(shí)不夠，使得相關(guān)規(guī)定被架空，而且有些煤炭企業(yè)的管理人員也不夠重視井下開(kāi)采工作的安全，因此就造成了許多違規(guī)設(shè)備還在繼續(xù)使用，從而埋下了一定的安全隱患。

2 提高煤礦供電安全可靠性的綜合措施

2.1 構(gòu)建合理的煤礦井下供電結(jié)構(gòu)

構(gòu)建可靠、合理的煤炭井下供電結(jié)構(gòu)是保障煤炭作業(yè)人員安全最根本的方法。根據(jù)煤炭的供電電源，提出了以下多種方案：①為了確保煤炭供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，地下井礦應(yīng)設(shè)有2組電源，同時(shí)電源應(yīng)來(lái)自不同的變電站或者屬于同一變電站的不同主線，以此來(lái)保障在一條線路上出現(xiàn)故障時(shí)，另一條線路可以正常供電。②地下礦井的電源電路總線上不能再增加任何分支電路。③地下礦井主通道一定要通風(fēng)，而且還要完善供電段的排水系統(tǒng)。對(duì)于環(huán)境較差的煤炭礦井，還要安裝一定數(shù)量的備用電源。當(dāng)然，還要保障備用電源在使用過(guò)程中電流的持續(xù)供應(yīng)。④為了保障礦井區(qū)的供電安全，要在礦井區(qū)安裝避雷設(shè)備且做好保護(hù)措施，并對(duì)安裝的設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)。

2.2 煤炭電氣設(shè)備的安全保障措施

2.2.1 外觀檢查

煤炭工作人員通過(guò)觀察就能發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題有以下幾個(gè)：①由工作人員的經(jīng)驗(yàn)判斷設(shè)備的外部是否有破損，是否有灰塵、水漬、油污以及設(shè)備的腐蝕情況。②設(shè)備外露零部件銜接點(diǎn)有無(wú)變色現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)此類(lèi)情況時(shí)，要重點(diǎn)排查設(shè)備的散熱、升溫情況以及零部件之間的銜接情況，比如是否存在接觸不良的情況。③對(duì)于電路，要重點(diǎn)檢查電壓、三相電流的平衡交互情況，顯示儀表電源的指示與電壓的變化情況。如果儀表指示較大，說(shuō)明設(shè)備有軸承磨損、超負(fù)荷運(yùn)載的情況；如果儀表指針處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明設(shè)備很有可能存在電壓較低、斷電、轉(zhuǎn)距偏小、負(fù)荷較大等情況。

2.2.2 使用聽(tīng)覺(jué)判斷

作為一名經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)備維修人員，通過(guò)聲音判斷設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況是非常便捷的維護(hù)方式。維修人員可以借助聽(tīng)診棒聽(tīng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出的聲音，然后判定故障的原因。當(dāng)聽(tīng)到機(jī)械設(shè)備之間的摩擦聲、軸承的磨損聲、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲過(guò)大等情況時(shí)，就可以判定故障的分類(lèi)情況。

一般情況下，故障主要分為以下2類(lèi)：①電路方面。引起噪聲的原因主要是單向運(yùn)轉(zhuǎn)、擊穿、繞組短路、電壓不平衡、加速性能受阻等。②機(jī)械設(shè)備方面。引起噪聲的原因是銜接螺絲松動(dòng)、設(shè)備不平衡、軸承運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活、聯(lián)動(dòng)軸的連接錯(cuò)誤等。無(wú)論是出現(xiàn)第一類(lèi)噪聲問(wèn)題，還是出現(xiàn)第二類(lèi)噪聲問(wèn)題，都應(yīng)該在第一時(shí)間予以處理。

2.2.3 用嗅覺(jué)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

在定期維護(hù)設(shè)備的過(guò)程中，工作人員通過(guò)鼻子聞能發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的焦糊味、油煙等，究其原因有潤(rùn)滑油缺少、設(shè)備過(guò)熱、軸承磨損、繞組燒毀或擊穿等。同時(shí)，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的維護(hù)人員來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)異味的程度判定設(shè)備的破損程度。

2.2.4 接觸電動(dòng)機(jī)的外表面

通過(guò)接觸設(shè)備的外表面可以直接感受到設(shè)備的溫度以及震動(dòng)情況。如果溫度過(guò)高，則說(shuō)明設(shè)備的散熱功能出現(xiàn)異常，進(jìn)行缺相運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備啟動(dòng)異常、零件有卡住的現(xiàn)象等。當(dāng)然，受主觀條件的限制，有時(shí)人們的實(shí)際感覺(jué)并不完全與設(shè)備外殼表面的溫度相一致。因此，在實(shí)際的設(shè)備維修過(guò)程中，要科學(xué)地應(yīng)用此方法，并作必要的比對(duì)。

2.3 煤炭開(kāi)采電氣設(shè)備的防爆措施

井下電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生瓦斯爆炸時(shí)，產(chǎn)生的壓力不足以沖破外殼，同時(shí)縫隙中逃逸出的火焰會(huì)因?yàn)橥獗砻娴睦鋮s效應(yīng)而快速冷卻下來(lái)，從而使得火焰很難觸及外殼以外的煤塵及瓦斯，從而使得爆炸的危險(xiǎn)程度降到最低。使用安全電路，在煤炭井下安裝的電路要同時(shí)滿足通訊、信號(hào)、遙控自動(dòng)化及測(cè)量系統(tǒng)的工作。當(dāng)井下出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)，要使得供電線路自動(dòng)切斷電源，從而保護(hù)礦井下使用的各種大型設(shè)備。

2.4 供電設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)情況及日常保養(yǎng)

2.4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況

在設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中，要及時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題并予以解決。同時(shí)，設(shè)備維修人員要有豐富的設(shè)備理論知識(shí)，對(duì)各個(gè)零部件的組裝和使用情況要非常的了解，從而更好地判斷設(shè)備各個(gè)零部件是否存在磨損、腐蝕、掉漆、水漬侵蝕、污垢黏連等情況。另外，還要重點(diǎn)排查電路情況，盡量將故障損失降到最低。

2.4.2 要做好供電設(shè)備的日常保養(yǎng)和維護(hù)

在設(shè)備的日常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，要定期進(jìn)行設(shè)備的保養(yǎng)和維護(hù)，從而避免因非人為原因而造成意外事故。這樣做還能夠有效延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，從而在一定程度上提高設(shè)備的工作效率。當(dāng)然，在設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，要及時(shí)清理外表面的灰塵、油污，還要盡量避免設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于不經(jīng)常使用的設(shè)備，要使其處于休眠或斷電的狀態(tài)。

2.5 提高煤礦供電系統(tǒng)的可靠性

當(dāng)供電系統(tǒng)處于低壓狀態(tài)時(shí)，要選擇分級(jí)以及部分?jǐn)嚯姷募夹g(shù)，從而確保煤礦井下供電設(shè)備的正常供電，同時(shí)也為在煤礦開(kāi)采過(guò)程中使用的設(shè)備提供足夠的供電量，以此來(lái)構(gòu)建完善的供電系統(tǒng)，進(jìn)而防止因違規(guī)操作而導(dǎo)致漏電情況的發(fā)生。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于煤礦的供電設(shè)備來(lái)說(shuō)，增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中各個(gè)零部件之間的相互協(xié)調(diào)顯得尤為重要。因此，在改進(jìn)傳統(tǒng)工業(yè)加工設(shè)備的同時(shí)，要不斷地引進(jìn)一些較為先進(jìn)的供電技術(shù)，從而在一定程度上為我國(guó)煤礦事業(yè)的發(fā)展提供良好的生產(chǎn)條件。本文主要針對(duì)目前煤礦供電安全方面出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了闡述，然后結(jié)合機(jī)電維護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)當(dāng)前煤礦供電設(shè)備的安全運(yùn)營(yíng)提出了幾點(diǎn)改進(jìn)建議，并試圖從全新的角度對(duì)煤礦的供電系統(tǒng)進(jìn)行分析，從而不斷推進(jìn)我國(guó)煤炭事業(yè)的進(jìn)程，在為企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展。

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〔編輯：劉曉芳〕