露天煤礦電氣系統(tǒng)的事故隱患與安全措施

國家能源集團內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)（集團）有限責(zé)任公司元寶山露天煤礦 劉 暢

電氣系統(tǒng)是露天煤礦在生產(chǎn)過程中的重要組成部分，更是露天煤礦安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。露天煤礦的開采是一項長期、復(fù)雜的工作，不是在短時間之內(nèi)就可以完成的，如果在露天煤礦電氣系統(tǒng)中存在巨大的事故隱患，很容易給相關(guān)操作人員造成嚴重的生命威脅，為了更為安全的開采露天煤礦，針對其中存在的事故隱患進行具體的分析，從而提出相對應(yīng)的解決方案，保證露天煤礦電氣系統(tǒng)自身的安全性、穩(wěn)定性，實現(xiàn)露天煤礦的高效生產(chǎn)、穩(wěn)定運行。

首先分析露天煤礦電氣系統(tǒng)的概述內(nèi)容，緊接著分析露天煤礦電氣系統(tǒng)常見的事故隱患。在此基礎(chǔ)上，分析這些事故隱患發(fā)生的原因，提出相應(yīng)的安全措施。工作人員要時刻關(guān)注露天煤礦電氣系統(tǒng)的安全使用，減少其中存在的安全隱患，保證相關(guān)操作人員的生命安全?；诖?，通過研究露天煤礦電氣系統(tǒng)存在的事故隱患以及相對應(yīng)的安全措施，為國家露天煤礦的高效運行做出貢獻。

1 煤礦電氣系統(tǒng)概述

煤礦電氣系統(tǒng)主要是用來監(jiān)控機械設(shè)備以及電氣設(shè)備能否持續(xù)、安全、穩(wěn)定的運行，以此來保證煤炭資源開采工作的效率和質(zhì)量。電氣系統(tǒng)是露天煤礦生產(chǎn)過程中的重要組成部分，是露天煤礦安全生產(chǎn)的重要因素。

據(jù)不完全統(tǒng)計，露天煤礦在生產(chǎn)作業(yè)過程中發(fā)生的安全事故，60%以上都是因為電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致的，不僅影響露天煤礦的開采進度，還會危及到作業(yè)人員的生命安全。再加上露天煤礦的開采是一項長期、復(fù)雜的工程，為了保證露天煤礦生產(chǎn)的安全性、穩(wěn)定性，就必須要保證電氣系統(tǒng)的質(zhì)量安全。

2 露天煤礦電氣系統(tǒng)的常見事故隱患

由于露天煤礦電氣系統(tǒng)的選型不合適、電纜超載、分斷能力較低、或者使用的電氣設(shè)備存在故障等問題，很容易引起各種各樣的電氣事故，具體來說，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

2.1 雷擊過電壓導(dǎo)致的事故隱患

雷擊過電壓指的是如果帶有負電荷的云層在物體上空的時候，因為電容效應(yīng)的作用，地面物體朝向云層的表面聚集相關(guān)的異性電荷。如果云層的電荷和其他物體或者云層發(fā)生閃電、遭受雷擊后，云層內(nèi)部負電荷就會馬上消失，電容效應(yīng)也隨之一同消減[1]。

聚集在物體表面的正電荷也會流向大地，因為電流很大，在流動路徑上因為電阻的原因出現(xiàn)很大的電壓。雷電災(zāi)害是大自然災(zāi)害中比較關(guān)鍵的內(nèi)容，其中產(chǎn)生的危害不言而喻，尤其是在雷雨交加的天氣，一旦雷擊過電壓、電流產(chǎn)生火花，會將易燃物品點燃、引起火災(zāi)，如果配電室內(nèi)部沒有滅火器，或者沒有安裝通風(fēng)排煙設(shè)備，導(dǎo)致火災(zāi)很難控制，給相關(guān)操作人員帶來巨大的生命威脅。

2.2 電氣系統(tǒng)的故障隱患

第一，諧波危害：諧波的危害會導(dǎo)致電氣設(shè)備破損，使得電氣設(shè)備的熱量越來越高，降低出力，導(dǎo)致電網(wǎng)波形出現(xiàn)畸形，嚴重影響電能品質(zhì)[2]。諧波還能導(dǎo)致電容器、電纜等發(fā)生過熱問題，引發(fā)整個電網(wǎng)的諧振，對電氣系統(tǒng)產(chǎn)生一定的干擾，造成電氣設(shè)備的損害。

第二，斷路器和開關(guān)電路容量不足的問題：斷路器可以開關(guān)、承載正?；芈窏l件下的電流，這是電氣系統(tǒng)安全運行的基本條件，一旦斷路器和開關(guān)電路容量不足，增加電氣系統(tǒng)熱量，影響煤礦作業(yè)的施工進度[3]。而且開關(guān)電路容量過小、導(dǎo)致電氣系統(tǒng)發(fā)生短路，產(chǎn)生的熱能會燒壞相應(yīng)的設(shè)備或者電纜，引起大范圍的火災(zāi)發(fā)生。

第三，主變?nèi)萘亢碗娫淳€路的問題：主變?nèi)萘枯^低的話，如果變壓器發(fā)生故障，其他的變壓器不能保證礦井的基本供電需求，在遇到大風(fēng)、大雪、大雨等天氣的時候，一旦電源線路強度不夠就會出現(xiàn)斷線的問題，從而威脅到相關(guān)工作人員的生命安全。

2.3 開關(guān)柜閉鎖造成的安全隱患

大部分露天煤礦不安裝或者安裝質(zhì)量不太好的煤礦開關(guān)柜閉鎖，如果缺少開關(guān)柜閉鎖后果不堪設(shè)想，致使煤礦工人在帶電狀態(tài)下進入到開關(guān)內(nèi)部，導(dǎo)致出現(xiàn)重大的安全事故。煤礦開關(guān)柜閉鎖是保證煤礦工人自身生命安全的重要設(shè)備，試想一下，如果煤礦開關(guān)柜閉鎖忘記安裝或者出現(xiàn)失靈的問題，那么煤礦工人就會發(fā)生觸電風(fēng)險，嚴重的情況下直接導(dǎo)致煤礦工人的死亡，所以露天煤礦單位一定要嚴格國家規(guī)定的要求進行具體的施工安裝。

2.4 露天煤礦電氣設(shè)備不完善

由于露天煤礦電氣設(shè)備的不完善，導(dǎo)致火花事故頻發(fā)。根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，導(dǎo)致電氣設(shè)備頻發(fā)火花事故的原因有以下幾點：

其一，露天煤礦電氣設(shè)備安裝、維修不力，導(dǎo)致在開關(guān)觸點分分合合的時候產(chǎn)生不小的電火花，直接給露天煤礦電氣設(shè)備帶來不小的質(zhì)量隱患[4]。

其二，露天煤礦電氣設(shè)備保護裝置出現(xiàn)失靈的問題，一旦出現(xiàn)過流、短路、接地等事故時，導(dǎo)致露天煤礦電氣設(shè)備、電纜過載、過熱，從而引起不小的電火花。

其三，露天煤礦帶電電纜因為外力脫拉的原因，導(dǎo)致電纜的絕緣性能降低，出現(xiàn)露天煤礦電氣設(shè)備短路的問題，引起大量的電火花。

3 露天煤礦電氣系統(tǒng)的事故隱患原因分析

3.1 漏電事故出現(xiàn)的原因

露天煤礦電氣系統(tǒng)發(fā)生漏電事故的原因有以下兩種：

其一，由于管理和維修不當(dāng)，導(dǎo)致漏電事故頻發(fā)。因為露天煤礦電氣系統(tǒng)的管理過程的忽視，導(dǎo)致電氣設(shè)備裝置的操作不當(dāng)、電力設(shè)施存放不妥當(dāng)、失去電氣保護等等；此外電氣設(shè)備維修不當(dāng)也會出現(xiàn)嚴重的漏電事故。

其二，電纜、導(dǎo)線、電氣設(shè)備的絕緣部分由于潮濕環(huán)境的影響，而失去原本的功能、價值，由于電纜安裝不太科學(xué)、合理化，導(dǎo)致電纜內(nèi)部的絕緣部分出現(xiàn)嚴峻的問題，從而引起大面積的漏電事故。

3.2 人員管理方面

工人是露天煤礦安全生產(chǎn)的基本因素，只有加強工人的管理，才能減少煤礦工人受到的安全事故威脅，但是現(xiàn)階段露天煤礦單位對煤礦工人的管理還存在很多弊端，而且相關(guān)的電氣設(shè)備操作和維修養(yǎng)護人員的專業(yè)素質(zhì)和安全意識還有待進一步提升，露天煤礦單位缺少對相關(guān)工作人員的管理、培訓(xùn)，煤礦工人很容易進行錯誤操作，增加露天煤礦電氣系統(tǒng)安全事故的發(fā)生幾率。

3.3 火災(zāi)事故出現(xiàn)的原因

發(fā)生火災(zāi)事故的基本原因是變壓器內(nèi)部存在放電或者短路等問題，因為高溫電弧的作用，導(dǎo)致變壓器油不斷被汽化，一旦變壓器內(nèi)部的壓力達到一定的危險值，就會出現(xiàn)爆炸事故，直接點燃附近的易燃易爆物質(zhì)，出現(xiàn)大范圍的火災(zāi)事故，造成露天煤礦電氣系統(tǒng)不能持續(xù)、穩(wěn)定的運行，給煤礦單位帶來巨大的經(jīng)濟損失[5]。除此之外，由于線路本身的強度較低，斷路器和開關(guān)遮斷容量較低，也是直接發(fā)生火災(zāi)的根本原因。

4 露天煤礦電氣系統(tǒng)的安全管控措施

4.1 提高露天煤礦電氣系統(tǒng)構(gòu)造以及運行模式的科學(xué)性

首先，改善運行模式。一方面，在雙回路的基礎(chǔ)上采用分列運行的模式，對于環(huán)網(wǎng)供電來說，借助開環(huán)的運行模式，保證露天煤礦電氣系統(tǒng)在出現(xiàn)故障的時候不會影響其他回路電源，以此來保證露天煤礦電氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。另外一方面，不斷調(diào)度和管理電網(wǎng)運行模式，對變電所內(nèi)部的母線以及連接的聯(lián)絡(luò)開關(guān)的分合閘要實時進行有效的監(jiān)控。而且，對于負荷更大的大型、小型、中型電氣設(shè)備，要實施分流管理，避免消耗更大的資源。在環(huán)網(wǎng)供電過程中，相關(guān)工作人員還應(yīng)該考慮繼電保護裝置的基本需求。

其次，改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。在礦井中的電氣系統(tǒng)的配置很多，電路用電負荷很大，面對這樣的問題，相關(guān)操作人員可以設(shè)計雙回路，如果某一條回路出現(xiàn)問題，另外一條回路需要承擔(dān)礦井內(nèi)部全部電氣系統(tǒng)的負荷[6]。兩條回路不可以同步運行，其中一條作為備用回路需要一直帶電，才能保持其處于備用狀態(tài)，雙回路中的雙電流需要配備不同的母線、變壓器，保證兩條回路的獨立性。

最后，加強監(jiān)督和管理。在對露天煤礦電氣系統(tǒng)進行監(jiān)督、管理的時候，需要配置先進的監(jiān)控系統(tǒng)，包括處理器和服務(wù)器，實時監(jiān)控整個露天煤礦電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)、功能參數(shù)，在此過程中存在故障問題，需要技術(shù)人員針對其中存在的故障進行有效的處理，保證露天煤礦電氣系統(tǒng)的可靠性。

4.2 及時更新電氣設(shè)備

為了保證露天煤礦電氣系統(tǒng)可以安全穩(wěn)定的運行，需要選擇工作性能最為良好的電氣設(shè)備。所以，對于其中存在的破損、落后的電氣設(shè)備要及時更換新的，具體如下：

其一，建立露天煤礦變電所的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)遠程遙控、遙視、遙測，總體實現(xiàn)整個露天煤礦電氣系統(tǒng)的信息化管理。

其二，變壓器的選擇，盡可能的選擇容量更大變壓器型號，滿足國家規(guī)定的標(biāo)準。同樣地，變壓器最好選擇干式變壓器，對于露天煤礦中的大型、小型、中型的電氣設(shè)備要盡可能的高效節(jié)能，避免出現(xiàn)負荷超載的情況。

其三，借助信息化手段控制高低壓開關(guān)微機，實現(xiàn)其真空化以及免維護特征，同時配備相關(guān)的繼電保護裝置，并且保證繼電保護裝置的工作性能更為良好，為露天煤礦電氣系統(tǒng)的安全運行奠定良好的基礎(chǔ)。

4.3 加強人員管理和人才培養(yǎng)

露天煤礦電氣系統(tǒng)的操作人員自身的專業(yè)素養(yǎng)還有待進一步提升，管理隊伍的工作能力較差，很容易影響煤礦生產(chǎn)的安全。對此，露天煤礦單位要加強人員管理和人才培養(yǎng)，通過社會渠道招聘高質(zhì)量、高專業(yè)、高理論、高技能的人才，提高人才準入門檻，才能從根本上提高電氣設(shè)備維護和檢修的工作質(zhì)量。

在進入到露天煤礦單位內(nèi)部的人員，在正式上崗之前，單位需要對相關(guān)工作人員進行崗前培訓(xùn)，提高工作人員的專業(yè)素養(yǎng)。與此同時，定期對現(xiàn)有的工作人員進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，建立完善的績效考核機制，在培訓(xùn)結(jié)束后，單位主管需要對其進行有效的考核，考核合格的人員，才能正式上崗；考核不合格的人員，連續(xù)三次以上基于勸退處理。

最后，露天煤礦單位還可以借助崗位競爭的方式，充分調(diào)動相關(guān)工作人員的工作積極性，提高相關(guān)工作人員的安全生產(chǎn)意識，為露天煤礦電氣系統(tǒng)的安全運行奠定一定的參考。除此之外，露天煤礦單位要結(jié)合實際情況，建立專業(yè)的監(jiān)督管理部門，對露天煤礦電氣系統(tǒng)的全過程生產(chǎn)進行有效的監(jiān)督、管理，做到及時發(fā)現(xiàn)問題，同時第一時間提出相對應(yīng)的解決方案，減少電力系統(tǒng)存在的故障風(fēng)險，杜絕因電氣設(shè)備存在的安全隱患，助力露天煤礦電氣系統(tǒng)的安全生產(chǎn)。

5 結(jié)語

綜上所述，本文通過分析露天煤礦電氣系統(tǒng)存在的故障隱患，從而提出露天煤礦電氣系統(tǒng)故障隱患的安全措施。在露天煤礦開采過程中，露天煤礦單位要解決電氣系統(tǒng)存在的問題，加大人力資源、財力資源、物力資源的投入力度，減少露天煤礦電氣系統(tǒng)安全事故發(fā)生幾率。與此同時，露天煤礦開采企業(yè)要找到發(fā)生電氣系統(tǒng)故障的原因，建立健全比較完善的管理方案，提高相關(guān)操作人員的專業(yè)素養(yǎng)和工作能力，保證露天煤礦開采作業(yè)的安全性、穩(wěn)定性。