礦用電氣設(shè)備失爆原因及預(yù)防措施

楊 博

（陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)長(zhǎng)溝煤礦有限責(zé)任公司， 山西 晉中 045300）

引言

礦用電氣設(shè)備是煤礦井下重要供電設(shè)施之一，在使用前必須對(duì)其隔爆性及耐爆性進(jìn)行檢測(cè)，保證電氣設(shè)備一旦內(nèi)部產(chǎn)生火花或火弧時(shí)，通過設(shè)備本身的隔爆性阻止火焰?zhèn)髦镣獠?，從而防止瓦斯爆炸事故。但是在煤礦實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于采購(gòu)設(shè)備質(zhì)量不合格、設(shè)備安裝質(zhì)量差、設(shè)備管理維護(hù)不到位等，造成電氣設(shè)備在井下使用中失去了隔爆和耐爆的作用，不僅降低了電氣設(shè)備使用壽命，增加了設(shè)備維修成本費(fèi)用，而且很容易發(fā)生人身觸電、瓦斯爆炸等事故。根據(jù)陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)長(zhǎng)溝煤礦有限責(zé)任公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，2018 年長(zhǎng)溝煤礦井下共計(jì)發(fā)生大小機(jī)電事故41 起，其中電氣失爆事故11起，失爆率達(dá)26.8%，造成經(jīng)濟(jì)損失達(dá)29 萬余元，嚴(yán)

重威脅著煤礦安全生產(chǎn)。

1 電氣設(shè)備常見失爆位置

1.1 隔爆接合面

礦井下防爆開關(guān)通常采用“鐵蓋”對(duì)隔爆接合面進(jìn)行密閉，上蓋采用螺栓對(duì)接線腔進(jìn)行緊固，隔爆接合面能夠?qū)﹂_關(guān)起到防爆作用[1-2]。

1）檢修人員在維護(hù)開關(guān)時(shí)常常由于操作疏忽導(dǎo)致上蓋板的螺栓沒有全部緊固或缺失、彈簧墊圈未按照標(biāo)準(zhǔn)壓平、螺栓或螺孔滑扣、螺母螺栓未完全緊固等情況，這些情況均會(huì)造成防爆開關(guān)密封性差，使開關(guān)失去防爆效果。

2）彈簧墊圈未按照標(biāo)準(zhǔn)壓平、螺母螺栓未完全緊固等情況會(huì)造成螺栓對(duì)開關(guān)的密閉達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，也會(huì)造成防爆開關(guān)密封性差。

1.2 電纜引出、引入位置

通過對(duì)井下現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)電纜引出、引入位置是失爆現(xiàn)象最多的位置。

1）由于開關(guān)長(zhǎng)期維護(hù)差，密封圈會(huì)漸漸老化，失去原有的彈性，導(dǎo)致密封圈不能對(duì)該位置起到很好的密封效果。

2）密封圈在安裝時(shí)，密封圈的外徑未選用與電纜引出、引入處配套大小的膠圈，造成該處密封效果差。

3）檢修人員未按照工藝要求將密封圈套在電纜護(hù)套上，而是誤套在電纜芯線上。

4）接線腔接線嘴緊固得太緊導(dǎo)致沒有間隙，或接線腔接線嘴緊固得太松導(dǎo)致密封圈不緊，這些情況均會(huì)造成防爆開關(guān)密封性差，使開關(guān)失去防爆效果。

5）電纜引出、引入位置的喇叭嘴壓線板未能將電纜牢牢拉緊，導(dǎo)致電纜可以在喇叭嘴內(nèi)移動(dòng)。判定的標(biāo)準(zhǔn)為：?jiǎn)问挚勺杂苫蝿?dòng)的喇叭嘴失去了防爆效果。

6）喇叭嘴接入的密封圈內(nèi)徑大時(shí)，接線腔內(nèi)的電纜能夠自由移動(dòng)，特別是在接入直徑較小的監(jiān)控和通訊線時(shí)，最容易出現(xiàn)失爆。

7）在接接線盒電纜三叉時(shí)，操作人員未按照要求將絕緣膠完全包裹，導(dǎo)致接線盒失爆。

1.3 電氣設(shè)備表面

1）當(dāng)防爆設(shè)備的外殼有超過5 mm 的凹坑時(shí)，該設(shè)備就失去了防爆效果。出現(xiàn)這種情況的主要原因是運(yùn)輸人員在運(yùn)輸過程中未按照要求輕拿輕放或者操縱人員搬運(yùn)設(shè)備時(shí)磕碰所致。

2）井下工作環(huán)境比較惡劣，防爆設(shè)備長(zhǎng)期處于潮濕溫?zé)岬臓顟B(tài)，設(shè)備外殼均出現(xiàn)了銹蝕、脫落現(xiàn)象，再加上日常的維護(hù)較差，也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備失爆。

3）開關(guān)在停電時(shí)未按照規(guī)程要求將機(jī)械閉鎖打到閉鎖位置，造成閉鎖裝置損壞，也會(huì)導(dǎo)致防爆開關(guān)起不到防爆作用。

1.4 隔爆接合面

開關(guān)上蓋與接線腔接觸面被稱為隔爆接合面，隔爆接合面的光潔、平整能夠起到較好的防爆效果。實(shí)際生產(chǎn)中，隔爆接合面的失爆通常有以下幾種：隔爆接合面上有劃痕或凹坑，設(shè)備就失去了防爆效果；隔爆接合面的凡士林涂抹不均勻或有雜質(zhì)。這些都是由于維護(hù)人員的疏忽，可以避免。

2 電氣設(shè)備失爆原因

1）由于各煤礦均存在“趕進(jìn)度”生產(chǎn)現(xiàn)象，檢修人員未能按照計(jì)劃對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，導(dǎo)致對(duì)設(shè)備的維護(hù)差。特別是由于井下工作環(huán)境比較惡劣，設(shè)備長(zhǎng)期處于潮濕溫?zé)岬臓顟B(tài)，其外殼常出現(xiàn)銹蝕、脫落現(xiàn)象，如果檢修人員不能及時(shí)檢修，就會(huì)導(dǎo)致防爆設(shè)備達(dá)不到防爆要求。非檢修人員用非專業(yè)工具開啟防爆門，導(dǎo)致隔爆接合面出現(xiàn)劃痕，造成設(shè)備失爆。

2）防爆設(shè)備在搬運(yùn)過程中未能按照工藝要求，缺乏對(duì)設(shè)備的防護(hù)，導(dǎo)致開關(guān)外殼出現(xiàn)裂痕。

3）設(shè)備在安裝完畢后沒有專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行驗(yàn)收，導(dǎo)致安裝工藝未達(dá)到要求的設(shè)備投入使用；設(shè)備在日常維護(hù)時(shí)未建立記錄臺(tái)賬，檢修人員也未按照工藝要求安裝，從而導(dǎo)致設(shè)備失爆的原因。

3 電氣設(shè)備失爆預(yù)防措施

3.1 嚴(yán)把采購(gòu)質(zhì)量關(guān)

所有入井的設(shè)備均必須具有國(guó)家質(zhì)量檢測(cè)中心的防爆合格證，未達(dá)到要求的嚴(yán)禁入井。

3.2 正確選用電氣設(shè)備

設(shè)備在采購(gòu)時(shí)，煤礦技術(shù)人員要開專題會(huì)，對(duì)采購(gòu)設(shè)備的工作溫度、額定電壓、額定電流、保護(hù)裝置等參數(shù)進(jìn)行分析，按照煤礦的用電負(fù)荷，選擇最適合本礦使用的設(shè)備。

3.3 加強(qiáng)設(shè)備日常維護(hù)

1）檢修人員在日常維護(hù)時(shí)，要開蓋檢查設(shè)備結(jié)合面的密閉情況，特別是喇叭嘴進(jìn)線、出線位置；對(duì)按鈕的分合閘、開關(guān)的漏電試驗(yàn)、設(shè)備運(yùn)行時(shí)的溫度、閉鎖機(jī)構(gòu)的完好及壓線板的緊固進(jìn)行檢查。

2）設(shè)備在檢修前要進(jìn)行驗(yàn)電、放電，監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛鹊陀跇?biāo)準(zhǔn)要求且切斷上級(jí)電源的情況下方可檢修。

3）根據(jù)設(shè)備的負(fù)荷情況及時(shí)調(diào)整保護(hù)的整定值，開關(guān)內(nèi)的整定值需與標(biāo)志牌一致；每年定期對(duì)開關(guān)線纜的絕緣阻值進(jìn)行遙測(cè)，確保開關(guān)接地符合煤礦規(guī)程要求。

3.4 安裝失爆自檢儀

失爆自檢儀主要針對(duì)電氣設(shè)備內(nèi)部接線、斷線、短路、老化等造成設(shè)備失爆的原因進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)；失爆自檢儀主要由PLC 電路控制器、斷路器、報(bào)警器等部分組成，電路控制器與電氣設(shè)備電路連接；在使用過程中，當(dāng)電氣設(shè)備電路出現(xiàn)失爆現(xiàn)象時(shí)，控制器檢測(cè)電路出現(xiàn)電流差或電壓差時(shí)，及時(shí)通過斷路器切斷供電電流，并發(fā)出警報(bào)，從而降低了人工檢測(cè)設(shè)備內(nèi)部失爆勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，提高失爆檢測(cè)精度及自動(dòng)化水平[3-5]。

3.5 加強(qiáng)培訓(xùn)、健全制度

1）每月定期對(duì)檢修人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)并制定考核辦法。由于煤礦從業(yè)人員的文化水平較低，安全意識(shí)差，常常出現(xiàn)違規(guī)操作。因此要對(duì)員工進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，提高員工的安全意識(shí)。

2）煤礦企業(yè)應(yīng)定期對(duì)井下設(shè)備的防爆情況進(jìn)行專項(xiàng)檢查，制定考核辦法、加強(qiáng)對(duì)失爆的處罰力度，每次檢查發(fā)現(xiàn)的問題要由牽頭單位進(jìn)行落實(shí)。

4 結(jié)語(yǔ)

陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)長(zhǎng)溝煤礦對(duì)井下電氣設(shè)備采取防失爆措施后，2019 年共計(jì)發(fā)生電氣設(shè)備失爆事故3起，失爆率為5.4%,全年降低電氣設(shè)備維修成本費(fèi)用費(fèi)用達(dá)20 余萬元，而且大大提高了煤礦井下供電安全，取得了顯著應(yīng)用成效。