煤礦電氣設(shè)備失爆原因分析及預(yù)防措施

申立綱

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)潞安煤炭事業(yè)部黃山煤業(yè)， 山西 長(zhǎng)治 047300）

1 電氣設(shè)備常見(jiàn)失爆位置

1.1 隔爆接合面

一般情況下，礦井下防爆開(kāi)關(guān)隔爆接合面，采取的是鐵蓋的方式，上蓋選取螺栓對(duì)接線腔，達(dá)到緊固的效果，與之吻合的隔爆接合面起到的作用就是對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行防爆。在實(shí)際的維護(hù)開(kāi)關(guān)的流程中，現(xiàn)場(chǎng)維修的操作人員存在的問(wèn)題包含：沒(méi)有完全緊固每一個(gè)螺栓；在彈簧墊圈設(shè)置的過(guò)程中，沒(méi)有根據(jù)相應(yīng)的規(guī)定放到合適的位置，使得防爆開(kāi)關(guān)的密封性受到不利的影響，進(jìn)而使得防爆的效果受到影響[1]。

隔爆接合面還包含接線腔接觸的結(jié)合面，此部位應(yīng)當(dāng)保持光潔，同時(shí)達(dá)到一定的平衡，進(jìn)而使得防爆效果得到提升。通過(guò)分析失爆現(xiàn)場(chǎng)，可以發(fā)現(xiàn)防爆結(jié)合面失爆的因素主要包含：隔爆結(jié)合面具有劃痕，或者有凹坑出現(xiàn)沒(méi)有將凡士林均勻地涂抹到防爆結(jié)合面上。

1.2 電纜引出、引入位置

通過(guò)細(xì)致分析井下開(kāi)關(guān)的失爆現(xiàn)場(chǎng)，可以發(fā)現(xiàn)失爆率最高的位置往往是電纜引入和引出的部位。

1）如果開(kāi)關(guān)（如圖1 所示為煤礦井下常用開(kāi)關(guān)及電氣設(shè)備原理圖解）長(zhǎng)期處于沒(méi)有維護(hù)的狀態(tài)，密封圈則會(huì)存在老化的情況，進(jìn)而使得原有的彈性喪失，密封效果受到不利的影響。

圖1 煤礦井下常用開(kāi)關(guān)及電氣設(shè)備設(shè)備原理圖解

2）在密封圈安裝的過(guò)程中，一旦存在密封圈的外徑不能夠較好地吻合電纜引出和引入的膠圈，則會(huì)對(duì)密封效果造成不利的影響。

3）在實(shí)際維護(hù)的過(guò)程中，維修人員沒(méi)有根據(jù)相關(guān)的規(guī)定在電纜護(hù)套上套上密封套，而是把密封套套到了電纜芯線上，所以難以起到密封的作用。

4）過(guò)緊的緊固接線腔接線嘴，使得不存在任何的間隙，導(dǎo)致防爆開(kāi)關(guān)不具備良好的密封性，使防爆的效果受到不利的影響。

5）針對(duì)電纜的引出和引入部位，安置的喇叭嘴壓板難以將電纜真正拉緊，導(dǎo)致電纜朝著喇叭嘴方向左右上下晃動(dòng)。

6）針對(duì)接線盒的電纜，在進(jìn)行接線的過(guò)程中負(fù)責(zé)接線的操作人員沒(méi)有完全包裹絕緣膠，不符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，造成接線盒失爆。

1.3 電氣設(shè)備表面

一旦有超過(guò)5 mm 的凹坑出現(xiàn)在防爆設(shè)備外殼上面，代表此設(shè)備已經(jīng)難以符合防爆的要求，經(jīng)過(guò)全面的分析，發(fā)現(xiàn)是因?yàn)樵谶\(yùn)輸設(shè)備的過(guò)程當(dāng)中，相關(guān)的工作人員沒(méi)有根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行搬運(yùn)，出現(xiàn)磕碰造成的。

因?yàn)榫戮哂袠O其惡劣的工況環(huán)境，一般設(shè)備處在潮濕溫?zé)岬沫h(huán)境當(dāng)中，導(dǎo)致設(shè)備外殼受到不同程度的腐蝕或者設(shè)備外殼存在脫落的問(wèn)題，最終對(duì)設(shè)備的防爆效果造成不利的影響，甚至使得設(shè)備失去防爆的功能。

如果開(kāi)關(guān)處在停電的情況下，機(jī)械閉鎖設(shè)備并沒(méi)有處于閉鎖的位置，進(jìn)而造成閉鎖設(shè)備存在一定的故障，就會(huì)對(duì)防爆開(kāi)關(guān)造成不利的影響，較大概率失去防爆的功能。

2 電氣設(shè)備失爆原因

2.1 設(shè)備缺乏全面檢查

煤礦單位過(guò)于追求煤礦生產(chǎn)的進(jìn)度，進(jìn)而忽視了其它的方面，導(dǎo)致維護(hù)設(shè)備的工作人員不能夠及時(shí)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，使得設(shè)備的使用年限受到不利的影響。特別是處于井下工況環(huán)境比較惡劣的情況下，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間處在高溫潮濕的環(huán)境中，使得設(shè)備的外殼被腐蝕，甚至造成設(shè)備的外殼脫落，一旦設(shè)備沒(méi)有得到及時(shí)的維護(hù)，就極有可能存在防爆的失靈問(wèn)題，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

2.2 違規(guī)搬運(yùn)防爆設(shè)備

在搬運(yùn)設(shè)備的過(guò)程中，有關(guān)的操作人員沒(méi)有根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行搬運(yùn)，出現(xiàn)了磕碰的情況，使得設(shè)備外殼留下劃痕，甚至存在壓傷等情況。

2.3 缺少嚴(yán)格的驗(yàn)收環(huán)節(jié)

在安裝完設(shè)備之后，沒(méi)有派相關(guān)的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)完成相應(yīng)的設(shè)備驗(yàn)收環(huán)節(jié)，或許會(huì)存在安裝工序不準(zhǔn)確的問(wèn)題，安裝的細(xì)節(jié)也難以被篩查。在維護(hù)完設(shè)備以后，沒(méi)有建立相應(yīng)的設(shè)備維護(hù)記錄檔案，難以有效地監(jiān)督維修人員的工作情況，所以有一定概率造成設(shè)備失爆。

3 電氣設(shè)備失爆預(yù)防措施

3.1 正確選用電氣設(shè)備

對(duì)于煤礦井下使用的電氣設(shè)備，應(yīng)當(dāng)對(duì)其質(zhì)量把關(guān)給予足夠的重視，一定要嚴(yán)格遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，在井下安裝的設(shè)備，應(yīng)當(dāng)具備國(guó)家質(zhì)量檢測(cè)中心的防爆合格證，如果不具備，則禁止設(shè)備入井[2]。

在采購(gòu)煤礦設(shè)備的過(guò)程中，煤礦單位的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)召開(kāi)設(shè)備采購(gòu)的專題報(bào)告會(huì)，主要是對(duì)設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行討論，例如設(shè)備的工作溫度、額定電壓和電流以及相關(guān)的保險(xiǎn)設(shè)置等。根據(jù)煤礦的用電實(shí)際需求，選取符合要求的電氣設(shè)備。

3.2 加強(qiáng)漏電保護(hù)管理工作

1）電纜和電氣設(shè)備不得過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，以免破壞絕緣。

2）對(duì)受潮或進(jìn)水的電氣設(shè)備，要及時(shí)做干燥處理。

3）不得在電氣設(shè)備隨意增加電氣元件，防止設(shè)備外殼與帶電部分的電氣距離小于規(guī)定值。

4）由于擠壓、碰砸造成電纜護(hù)套損壞的，要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。

5）井下高、低壓電網(wǎng)要加裝漏電保護(hù)裝置，并定期進(jìn)行漏電保護(hù)試驗(yàn)。

6）各種保護(hù)裝置應(yīng)每日試驗(yàn)一次，保證動(dòng)作可靠。

7）保證電氣設(shè)備防爆完好，按規(guī)定進(jìn)行日檢、周檢及月檢，杜絕失爆現(xiàn)象發(fā)生。

8）井筒中所用的電纜中間不得有接頭；運(yùn)行中因故需要增設(shè)接頭時(shí)，可在井筒中設(shè)置接線盒，接線盒應(yīng)放置在托架上，不應(yīng)使接頭承力。電氣設(shè)備和電纜應(yīng)按安全規(guī)程定期檢查。井下供電應(yīng)做到：“無(wú)雞爪子、無(wú)羊尾巴、無(wú)明接頭”、有過(guò)流和漏電保護(hù)裝置、有螺釘和彈簧墊、有密封圈和擋板、有接地裝置、電纜懸掛整齊、設(shè)備硐室清潔整齊、防護(hù)裝置全、絕緣用具全、圖紙資料全，防止電氣設(shè)備引起的火災(zāi)發(fā)生。

3.3 加強(qiáng)設(shè)備日常維護(hù)

對(duì)于煤礦電氣設(shè)備，還應(yīng)當(dāng)對(duì)其日常的維護(hù)給予足夠的重視：專門(mén)維護(hù)煤礦電氣設(shè)備的工作人員在進(jìn)行日常維護(hù)的過(guò)程中，一定要檢測(cè)隔爆接合面，特別是重視檢查喇叭嘴進(jìn)線和出線兩個(gè)比較重要的位置；并且還應(yīng)當(dāng)檢查按鈕的分合閘以及開(kāi)關(guān)等是否漏電，如果出現(xiàn)漏電的情況，一定要及時(shí)進(jìn)行維修，直到滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。應(yīng)當(dāng)做好相應(yīng)的設(shè)備檢測(cè)前期準(zhǔn)備工作，首先應(yīng)當(dāng)驗(yàn)電、檢查放電情況，同時(shí)檢測(cè)瓦斯的濃度，然后才可以開(kāi)始檢測(cè)設(shè)備等相關(guān)工作。此外，在進(jìn)行設(shè)備檢修工作之前，還應(yīng)當(dāng)保證已經(jīng)斷電。應(yīng)當(dāng)按照設(shè)備運(yùn)行的電量負(fù)荷，來(lái)合理地調(diào)整保護(hù)整定值。周期性地遙測(cè)開(kāi)關(guān)線纜絕緣阻值，確保開(kāi)關(guān)接地符合煤礦開(kāi)采的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

3.4 安裝失爆自檢儀

失爆自檢儀的作用主要是檢測(cè)電氣設(shè)備的內(nèi)部裝置，例如，檢測(cè)接線情況、是否存在老化等，可以有效地達(dá)到防爆的效果。失爆自檢儀由很多的模塊組成，例如斷路器模塊、報(bào)警器模塊以及PLC 電路控制器模塊等，在上述的各個(gè)模塊當(dāng)中，電路控制器連接到電氣設(shè)備上。在設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中，一旦電氣設(shè)備出現(xiàn)了失爆的危險(xiǎn)，此時(shí)電位差就會(huì)被控制器檢測(cè)到，進(jìn)一步將信號(hào)傳遞給控制單元，最終切斷電源；并且在此過(guò)程中還會(huì)發(fā)出警報(bào)，此種情況下，維護(hù)人員的工作強(qiáng)度就會(huì)大幅的降低，而且失爆檢測(cè)的準(zhǔn)確性也會(huì)大大提高，最終使失爆率得到明顯幅度的降低。

3.5 預(yù)防瓦斯爆炸

必須加強(qiáng)通風(fēng)管理，采區(qū)通風(fēng)必須做到連續(xù)、有效、穩(wěn)定。井下各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量必須嚴(yán)格控制，達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的風(fēng)量[3]。生產(chǎn)中采掘工作面和生產(chǎn)巷道中的瓦斯?jié)舛缺仨殗?yán)格控制在《煤礦安全規(guī)程》允許范圍之內(nèi)，并要及時(shí)處理局部積存的瓦斯，當(dāng)局部瓦斯超限時(shí)，必須馬上停產(chǎn)進(jìn)行處理，待瓦斯?jié)舛冉档偷健睹旱V安全規(guī)程》允許范圍之內(nèi)時(shí)方可恢復(fù)正常生產(chǎn)；局部巷道風(fēng)速過(guò)高或過(guò)低時(shí)，應(yīng)利用井下通風(fēng)設(shè)施來(lái)保證巷道的最高和最低風(fēng)速要求，滿足《煤礦安全規(guī)程》的要求。在采掘工作面及有機(jī)電設(shè)備和瓦斯易于積聚的地方，應(yīng)設(shè)置甲烷傳感器，以保證回采和掘進(jìn)工作面的安全。

嚴(yán)格控制和管理生產(chǎn)中可能引火的熱源，絕對(duì)禁止明火入井。生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)密閉廢棄巷道及采空區(qū)，以減少瓦斯涌出和防止工作人員誤入。強(qiáng)化井下生產(chǎn)人員的安全生產(chǎn)意識(shí)，必須貫徹安全第一的原則，加強(qiáng)對(duì)井下通風(fēng)管理人員的技術(shù)培訓(xùn)和業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)。通風(fēng)管理人員應(yīng)正確熟練掌握通風(fēng)檢測(cè)設(shè)備的使用及保養(yǎng)。瓦斯檢測(cè)人員必須跟班在回采面、掘進(jìn)面等井下生產(chǎn)地點(diǎn)，及時(shí)檢測(cè)井下各地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛?，掌握煤層瓦斯涌出?guī)律，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，堅(jiān)決杜絕一切安全隱患，確保礦井的安全正常生產(chǎn)。由于在瓦斯、煤塵爆炸發(fā)生時(shí)，二者存在相互促進(jìn)和相互作用情況，因此瓦斯隔爆措施與粉塵隔爆措施應(yīng)統(tǒng)一考慮。

3.6 加強(qiáng)培訓(xùn)，健全制度

公司應(yīng)當(dāng)周期性地組織專業(yè)培訓(xùn)，來(lái)提升維護(hù)人員的專業(yè)能力和水平。因?yàn)槊旱V作業(yè)的職工不具備系統(tǒng)性的專業(yè)知識(shí)，并且缺乏相應(yīng)的安全意識(shí)，有些操作不符合相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。所以，應(yīng)當(dāng)對(duì)煤礦作業(yè)人員進(jìn)行專業(yè)的技能培訓(xùn)，進(jìn)而使得員工的安全意識(shí)得到大幅的提升，最終將安全事故發(fā)生的概率降到最低。

針對(duì)井下設(shè)備防爆的實(shí)際現(xiàn)狀，煤礦單位應(yīng)當(dāng)進(jìn)行定期的檢查，并針對(duì)井下工作的實(shí)際情況，制定與之相吻合的考核力度，通過(guò)加大失爆處罰力度，來(lái)切實(shí)有效地降低安全事故出現(xiàn)的概率，一旦發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患或者其它的預(yù)警信號(hào)，牽頭單位必須采取對(duì)應(yīng)的有效解決措施。

4 結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際的煤礦作業(yè)當(dāng)中，若設(shè)備自身的質(zhì)量難以符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，或者沒(méi)有根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范來(lái)維護(hù)設(shè)備，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的隔爆失效以及喪失耐爆性，使得設(shè)備的使用壽命變短，并且還會(huì)增加維護(hù)花費(fèi)，甚至還會(huì)造成一系列安全事故。通過(guò)制定設(shè)備失爆預(yù)防措施，可以有效地為煤礦行業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。