煤礦機(jī)電設(shè)備安全管理存在問題及對策措施

＊薛 統(tǒng)

（山西省煤炭建設(shè)監(jiān)理有限公司 山西 030012）

引言

煤礦是世界上最為重要的能源之一。隨著現(xiàn)代化煤機(jī)設(shè)備的建設(shè)與應(yīng)用，煤機(jī)設(shè)備幾乎取代了人力勞動(dòng)。雖然煤機(jī)設(shè)備及系統(tǒng)工程成為煤炭生產(chǎn)的主體，但在煤炭生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)管理中，人依舊在設(shè)備的安全管理過程中占據(jù)著重要的地位。煤礦生產(chǎn)的特殊性決定了對煤機(jī)設(shè)備安全運(yùn)行有著極高的要求。煤炭安全管理作為一項(xiàng)動(dòng)態(tài)的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，設(shè)備的安全性往往是牽一發(fā)而動(dòng)全身的。任何一個(gè)環(huán)節(jié)、一項(xiàng)工作受到危險(xiǎn)源或風(fēng)險(xiǎn)因素的干擾，都可能給煤炭系統(tǒng)工程的安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重的后果。這也是即便近些年國內(nèi)外煤炭生產(chǎn)中機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)工程及生產(chǎn)技術(shù)較為成熟，可各類煤礦安全事故依然高發(fā)的原因。究其根本，與設(shè)備安全管理失效有著緊密的關(guān)系。研究煤礦機(jī)電設(shè)備安全管理存在的問題及對策措施對保煤礦安全生產(chǎn)有著極其重要的意義。

1.煤機(jī)安全設(shè)備設(shè)施概述

(1)煤機(jī)安全設(shè)備設(shè)施

①定義

煤機(jī)安全設(shè)備指在煤礦開采及生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中可將人身或設(shè)施免于各種自然、人為侵害的設(shè)備。安全設(shè)施指企業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中，將危險(xiǎn)、有害因素控制在安全范圍內(nèi)，以及減少、預(yù)防和消除危害所配備的裝置和采取的措施[1]。

②分類

根據(jù)安全設(shè)備的作用，其大體上可分為兩類：

A.預(yù)防安全事故的設(shè)備設(shè)施

這類設(shè)備設(shè)施主要是針對危險(xiǎn)源的檢測、監(jiān)測、診斷、預(yù)警、報(bào)警等需求而設(shè)置的設(shè)備設(shè)施。它們的存在是為了更好的管理煤機(jī)生產(chǎn)設(shè)備的壓力、流量、溫度、濃度、組份、電力參數(shù)、速度、位置、強(qiáng)度等物理參數(shù)及化學(xué)量。它們可以通過物理參數(shù)、化學(xué)量分析認(rèn)為設(shè)定指標(biāo)參數(shù)與設(shè)備全新指標(biāo)參數(shù)之間的差異，在二者發(fā)生指標(biāo)參數(shù)差異較大，或超出認(rèn)為設(shè)定指標(biāo)參數(shù)值時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào)提示管理人員或操作人員針對煤機(jī)設(shè)備的危險(xiǎn)源或風(fēng)險(xiǎn)做出應(yīng)對措施，從而預(yù)防或避免傷害的發(fā)生。如甲烷檢測儀、一氧化碳檢測儀、礦井涌水量檢測儀、礦壓監(jiān)測儀等。煤礦安全管理系統(tǒng)中的安全監(jiān)控系統(tǒng)常用這類設(shè)備預(yù)防安全事故。這類設(shè)備普遍應(yīng)用于煤礦預(yù)防水災(zāi)、火災(zāi)、瓦斯、頂板等安全事故的安全監(jiān)測子系統(tǒng)中。如水文監(jiān)測系統(tǒng)、束管監(jiān)測子系統(tǒng)、安全監(jiān)測子系統(tǒng)、頂板監(jiān)測子系統(tǒng)。

B.減少或消除安全事故影響的設(shè)備設(shè)施

這類設(shè)備設(shè)施指本身具有安全防護(hù)功能的安全設(shè)施設(shè)備。如爆炸氣體環(huán)境防爆設(shè)備、具有本質(zhì)安全特征的氮?dú)庠O(shè)備、建筑物輸變電系統(tǒng)避雷器、機(jī)械或電氣連鎖裝置、綜采液壓支架、通風(fēng)系統(tǒng)、斜井防跑車裝置、煤礦照明綜保裝置、煤礦中的排水系統(tǒng)、局部扇風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、除塵降塵裝置、降溫裝置、電力系統(tǒng)各類保護(hù)器等等。

③用電安全

用電安全是煤礦機(jī)電設(shè)備安全管理的重要內(nèi)容之一。保障煤礦企業(yè)供電可靠性、安全性以及良好的供電質(zhì)量，是提升煤機(jī)設(shè)備的安全水平。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第四百四十八條中的規(guī)定，煤礦井下各級(jí)配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級(jí)應(yīng)符合以下要求：A.高壓不超過10000V；B.低壓不超過1140V；C.照明、信號(hào)、電話和手持式電氣設(shè)備的供電額定電壓不超過127V；D.遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓不超過36V；E.采區(qū)電氣設(shè)備使用3300V供電時(shí)，必須制定專門的安全措施。此外，在用電安全方面，還要求煤礦井應(yīng)設(shè)有兩回路電源線路，必須有備用電源，且備用電源容量必須滿足通風(fēng)、排水、提升等安全設(shè)備管理的基本要求。兩回路電源線路上不得接分任何負(fù)荷。礦井10kV及以下的礦井架空電源線路不得共桿假設(shè)，且礦井電源線路上嚴(yán)禁裝設(shè)負(fù)荷定量器。采取供電系統(tǒng)應(yīng)配備高壓配電箱、礦用變壓器、低壓隔爆自動(dòng)開關(guān)、隔爆手動(dòng)啟動(dòng)器、檢漏繼電器、照明變壓器，以保證采取供電的基本安全和用電安全監(jiān)測要求。掘進(jìn)工作面的供電應(yīng)滿足“三?！薄皟砷]鎖”的特殊要求[2]。

④電氣保護(hù)

為預(yù)防煤礦井下電擊、電傷等危險(xiǎn)，井下極限安全電流應(yīng)設(shè)置為30mA·s，井下人體電阻不得超過1000Ω。此外，供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)采取合理的電氣保護(hù)。主要電氣保護(hù)措施如下：A.井下電氣設(shè)備必須采取保護(hù)接地處理；B.井下配電變壓器及向下井供電的變壓器或發(fā)電機(jī)，中性點(diǎn)禁止直接接地；C.井下變電所的高壓饋電線及井下低壓饋電線應(yīng)裝設(shè)漏電保護(hù)裝置；D.供電系統(tǒng)應(yīng)配備完善的過電流保護(hù)裝置。

(2)煤機(jī)安全設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)

煤機(jī)安全設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)是預(yù)防安全事故的設(shè)備利用互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、智能監(jiān)測技術(shù)等構(gòu)建起來的預(yù)防安全事故的總系統(tǒng)。所有預(yù)防安全事故的設(shè)備設(shè)施通過工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)了煤礦企業(yè)水文監(jiān)測子系統(tǒng)、束管監(jiān)測子系統(tǒng)、安全監(jiān)控子系統(tǒng)、頂板監(jiān)測子系統(tǒng)等多個(gè)監(jiān)測子系統(tǒng)的信息互通和共享。井下自動(dòng)檢測裝置采集信息后實(shí)時(shí)上傳至系統(tǒng)中心，實(shí)現(xiàn)對煤礦機(jī)電設(shè)備的束管檢測、安全監(jiān)控、水文監(jiān)測、頂板壓力的監(jiān)測。當(dāng)井下自動(dòng)檢測裝置或檢測煤礦機(jī)電設(shè)備的裝置監(jiān)測到設(shè)備存在運(yùn)行參數(shù)異常，或井下環(huán)境危險(xiǎn)提示時(shí)，就會(huì)向子系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警，再由子系統(tǒng)傳輸給控制中心，提示管理人員或操作人員對設(shè)備異常、環(huán)境危險(xiǎn)提示及其他安全隱患做出處理和應(yīng)對措施，從而預(yù)防安全事故的發(fā)生[3]。

(3)影響煤機(jī)設(shè)備安全性的因素

根據(jù)煤機(jī)安全設(shè)備設(shè)施系統(tǒng)，我們可以將影響煤礦機(jī)電設(shè)備安全問題的因素大體上歸為以下幾類：①設(shè)備自身因素；②管理人員或操作人員因素；③用電安全因素；④信號(hào)傳輸可靠性、穩(wěn)定性因素；⑤系統(tǒng)因素；⑥機(jī)電設(shè)備及安全設(shè)備設(shè)施運(yùn)維管理因素；⑦安全保護(hù)措施可靠性因素；⑧安全裝置因素。

2.安全設(shè)備設(shè)施管理中存在的問題

(1)人員方面的問題

①人員安全意識(shí)匱乏

在大部分煤礦設(shè)備安全事故中，人員缺乏安全意識(shí)導(dǎo)致設(shè)備受到的侵害占大多數(shù)。許多工人缺乏及其設(shè)備操作原理及方法，不明白設(shè)備故障的原因，或?qū)收霞鞍踩[患缺乏辨別意識(shí)，不能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)源或風(fēng)險(xiǎn)因素，最終釀成安全事故。

②技術(shù)滯后或技術(shù)水平較低

隨著煤礦企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加快，煤礦井下的設(shè)備自動(dòng)化程度越來越高，對于操作人員的技術(shù)水平也越來越高。事實(shí)上，煤礦企業(yè)井下作業(yè)的大部分人員的文化水平較低，對于自動(dòng)化技術(shù)缺乏系統(tǒng)化的了解和掌握，操作設(shè)備技術(shù)水平相關(guān)較低。此外，更新較快的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)使得企業(yè)人員在生產(chǎn)技術(shù)實(shí)操方面始終滯后于理論及企業(yè)技術(shù)發(fā)展需求，導(dǎo)致機(jī)電設(shè)備操作中增加了人員操作的風(fēng)險(xiǎn)。

(2)設(shè)備方面的問題

①設(shè)備老舊化

我國煤礦企業(yè)中，中小型企業(yè)數(shù)量居多。中小型煤礦企業(yè)因投資資金、技術(shù)等因素限制，導(dǎo)致煤礦機(jī)電設(shè)備更新?lián)Q代較慢。不少中小型煤礦企業(yè)設(shè)備使用年限較長，設(shè)備老舊化問題嚴(yán)重，導(dǎo)致設(shè)備故障率增高，設(shè)備檢修及故障排除難度增加。

②設(shè)備管理缺乏預(yù)防意識(shí)

機(jī)電設(shè)備及其線路元件都有著一定的生命周期。設(shè)備的運(yùn)行及故障的發(fā)生往往有一定的規(guī)律可循。在設(shè)備元件接近壽命年限時(shí)，元件損壞率就會(huì)增加。機(jī)電設(shè)備的安全運(yùn)行具有系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性。其中任何一部分元件或線路的老舊磨損或損壞，都有可能給其他結(jié)構(gòu)部件造成負(fù)擔(dān)，加劇設(shè)備系統(tǒng)性故障的發(fā)生，從而縮短機(jī)電設(shè)備的使用壽命，增加故障風(fēng)險(xiǎn)。不少煤礦企業(yè)在機(jī)電設(shè)備管理中針對問題或故障本身進(jìn)行管理，缺乏對設(shè)備的維護(hù)及故障的預(yù)防意識(shí)，導(dǎo)致一些小問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，最終小問題可能會(huì)演變?yōu)榇髥栴}，甚至是安全事故[4]。

(3)煤機(jī)系統(tǒng)工程方面的問題

部分煤礦企業(yè)煤機(jī)系統(tǒng)工程存在安全設(shè)備設(shè)施數(shù)量不足或類型不全的問題，導(dǎo)致對機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行安全監(jiān)測與管控存在漏洞，發(fā)生問題時(shí)不能自動(dòng)提示設(shè)備異常，或難以對危險(xiǎn)環(huán)境做出感應(yīng)。最終表現(xiàn)為井下機(jī)電設(shè)備發(fā)生安全問題時(shí)難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)或采取有效措施應(yīng)對，容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

(4)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)管理方面的問題

一些企業(yè)在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)管理方面缺乏行之有效的安全管理制度及管理流程，缺乏安全管理責(zé)任，缺乏能夠激發(fā)人員積極性、主動(dòng)性的獎(jiǎng)懲機(jī)制，導(dǎo)致員工在煤礦生產(chǎn)管理活動(dòng)中積極性低下，缺乏責(zé)任意識(shí)。一些機(jī)電設(shè)備的安全責(zé)任沒有做到細(xì)致的劃分，導(dǎo)致出現(xiàn)問題時(shí)很難就責(zé)任問題追蹤溯源，做到公平的獎(jiǎng)懲。長期以往，機(jī)電設(shè)備安全管理中的疏漏就會(huì)越來越多，且不利于針對安全問題作出有效的應(yīng)急預(yù)案及應(yīng)急響應(yīng)。

3.煤礦機(jī)電設(shè)備安全管理工作的優(yōu)化對策及措施

(1)加強(qiáng)人員培訓(xùn)及技術(shù)更新

①加強(qiáng)人員專業(yè)技術(shù)及安全管理培訓(xùn)

針對人員安全意識(shí)普遍較低的問題，建議根據(jù)井下礦工排班情況做好教育培訓(xùn)。教育培訓(xùn)應(yīng)包括專業(yè)技術(shù)和安全管理兩方面，提升井下礦工對機(jī)電設(shè)備專業(yè)知識(shí)及實(shí)操的掌握水平，以及在生產(chǎn)管理活動(dòng)中的安全意識(shí)。通過培訓(xùn)，要建立其全體人員主動(dòng)防護(hù)機(jī)電設(shè)備安全的意識(shí)，提升全體員工應(yīng)對機(jī)電設(shè)備安全問題的水平。

②完善人員招聘及管理制度，引進(jìn)技術(shù)人才

針對現(xiàn)階段煤礦企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求，企業(yè)要完善人員招聘管理制度，調(diào)整招聘待遇，優(yōu)先引進(jìn)技術(shù)性人才、復(fù)合性人才，更新機(jī)電設(shè)備管理人才，創(chuàng)建一支高水平、專業(yè)化的機(jī)電設(shè)備管理隊(duì)伍。

(2)完善安全設(shè)備

①更新老舊化設(shè)備

確保設(shè)備安全是提升機(jī)電設(shè)備整體運(yùn)行安全的基礎(chǔ)。因此，企業(yè)必須加大在機(jī)電設(shè)備及安全設(shè)備方面的投資。首先，煤礦企業(yè)需要對現(xiàn)有的機(jī)電設(shè)備做一次系統(tǒng)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)及運(yùn)維檢修記錄的分析，以及對老舊化的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行備注。其次，根據(jù)機(jī)電設(shè)備的使用年限、性能及故障情況，對機(jī)電設(shè)備更換情況、維護(hù)需求進(jìn)行排序。再根據(jù)機(jī)電設(shè)備需要更換或維護(hù)的級(jí)別，優(yōu)先的選擇需要迫切更新的設(shè)備購進(jìn)新設(shè)備替換。對于維護(hù)出需要更換新的部件的，要及時(shí)更換部件。最后，針對每次設(shè)備更新、零部件換新及其他維護(hù)檢修，做好詳細(xì)的規(guī)律，分析設(shè)備及零部件的安全等級(jí)規(guī)律，根據(jù)記錄的設(shè)備及部件、元件生命周期規(guī)律，有針對性的組織好機(jī)電設(shè)備的更新及維護(hù)管理，保障機(jī)電設(shè)備本身的安全性。有條件的企業(yè)，建議引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)電設(shè)備，提升機(jī)電設(shè)備的自動(dòng)化水平和系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控的水平，做好機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)安全的監(jiān)測。總之，對于機(jī)電設(shè)備的安全管理，要以預(yù)防為主。通過更新設(shè)備或設(shè)備部件、元件，預(yù)防設(shè)備故障或安全隱患的發(fā)生[5]。

②增加安全設(shè)備設(shè)施的布設(shè)

安全設(shè)備設(shè)施是提升煤礦機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)安全和保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行的安全的關(guān)鍵。煤礦企業(yè)需要針對煤礦安全六大系統(tǒng)管理的需求，完善安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施，提升安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控水平。對于安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的布設(shè)，可引進(jìn)智能化設(shè)備來提升安全監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化監(jiān)控水平。如智能傳感器、智能感應(yīng)燈等。此外，礦井井下還要增加具有自動(dòng)安全防護(hù)功能的安全設(shè)備設(shè)施的數(shù)量，合理設(shè)計(jì)安全設(shè)備設(shè)施布局，加強(qiáng)對井下環(huán)境的智能化監(jiān)控。對于排氣裝置、降溫裝置、通風(fēng)裝置等，也盡可能的引進(jìn)一些智能化裝置，來提高對井下風(fēng)險(xiǎn)因素管控的水平。

(3)提升系統(tǒng)可靠性

針對煤機(jī)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行不安全問題，建議加強(qiáng)主體工程及安全系統(tǒng)的同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和使用。在對機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級(jí)時(shí)，也需要注意“同時(shí)”性。要求增加的設(shè)備、裝置或完善的系統(tǒng)部分，在設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、使用等方面，必須保證與原系統(tǒng)的適應(yīng)性，以及升級(jí)完成的工時(shí)性。系統(tǒng)及系統(tǒng)安全性完成升級(jí)以后，首先對新建項(xiàng)目或改建項(xiàng)目的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行校驗(yàn)和試運(yùn)行安全試驗(yàn)，在確保系統(tǒng)整體安全性的前提下再進(jìn)行運(yùn)行。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)或升級(jí)時(shí)，務(wù)必要保證電氣設(shè)備防爆管理、設(shè)備保護(hù)、設(shè)備供電可靠性有物聯(lián)網(wǎng)安全監(jiān)測和控制管理的依托，來為機(jī)電設(shè)備的管理創(chuàng)建一個(gè)更加安全可靠的系統(tǒng)環(huán)境。

(4)優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)管理

煤礦企業(yè)需要針對設(shè)備的秩序運(yùn)轉(zhuǎn)完善設(shè)備管理機(jī)制，完善責(zé)任制度、獎(jiǎng)懲制度。對設(shè)備管理及人員責(zé)任問題務(wù)必要做到細(xì)分，并制定精細(xì)化管理流程、追責(zé)制度，確保設(shè)備管理責(zé)任有章可循、有據(jù)可查，安全責(zé)任能實(shí)現(xiàn)高效溯源追查，從而強(qiáng)化人員對機(jī)電設(shè)備的安全責(zé)任意識(shí)。

4.結(jié)語

綜上所述，煤礦機(jī)電設(shè)備安全管理工作是一項(xiàng)多因素影響、多環(huán)節(jié)作用的，且動(dòng)態(tài)性的系統(tǒng)性工程。井下機(jī)電設(shè)備的安全管理工作要在保證煤礦企業(yè)秩序管理和煤機(jī)系統(tǒng)可靠運(yùn)行生產(chǎn)的前提下進(jìn)行。本文主要從人員、設(shè)備、煤機(jī)系統(tǒng)工程、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)管理4個(gè)方面分析了煤礦企業(yè)安全管理主要存在的問題。針對這些問題，需要從影響機(jī)電設(shè)備安全的各個(gè)環(huán)節(jié)、各個(gè)方面的因素加強(qiáng)控制。企業(yè)需要加強(qiáng)對人員的培訓(xùn)、完善安全設(shè)備、提升煤機(jī)系統(tǒng)可靠性、保障生產(chǎn)管理秩序進(jìn)行幾個(gè)方面給出了安全管理的優(yōu)化措施。通過分析，筆者認(rèn)為煤炭企業(yè)在煤礦機(jī)電設(shè)備的安全性管理中必須堅(jiān)持預(yù)防為主的原則，通過提升人員安全意識(shí)、操作技術(shù)，加強(qiáng)設(shè)備及系統(tǒng)的運(yùn)維管理，保證設(shè)備的可靠運(yùn)轉(zhuǎn)、系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，才能提升機(jī)電設(shè)備的安全管理水平，真正有意識(shí)的將生產(chǎn)經(jīng)營管理活動(dòng)中的危險(xiǎn)源、風(fēng)險(xiǎn)因素控制于萌芽狀態(tài)，及時(shí)排除安全隱患，避免或減少設(shè)備及人員受到的隱患及安全事故的發(fā)生。