煤礦電氣設(shè)備失爆現(xiàn)象防治措施探討

陳 川

（云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 曲靖655001）

0 引言

調(diào)查結(jié)果顯示，煤礦電氣設(shè)備安全事故主要包括觸電傷亡事故、電網(wǎng)漏電故障、電網(wǎng)過流故障、電氣設(shè)備失爆事故等，因此煤礦電氣設(shè)備安全管理必須有所側(cè)重。本文主要以煤礦電氣設(shè)備失爆為研究對象，探討如何降低失爆率，提升煤礦電氣設(shè)備安全管理水平。

1 煤礦電氣設(shè)備失爆的表現(xiàn)形式

煤礦電氣設(shè)備失爆是指電氣設(shè)備的外殼失去隔爆性能或耐爆性能的現(xiàn)象，其表現(xiàn)形式主要包括：設(shè)備外殼出現(xiàn)開焊、裂紋、嚴(yán)重變形（變形長度＞50mm、凹凸深度＞5mm）；隔爆接合面表面粗糙度≤6.3（Ra值），操作桿表面粗糙度≤3.2（Ra值）；1cm2范圍內(nèi)接合面的針孔＞5個，直徑＞0.5mm，深度＞1mm；機(jī)械傷痕寬度與深度皆＞0.5mm，或機(jī)械傷痕的投影長度≥容積接合面寬度的1／2，或個別傷痕深度＞1mm，或傷痕與接合面間最短無傷距離之和＜容積規(guī)定的接合面寬度（任意哪項(xiàng)滿足均屬失爆）；設(shè)備電纜引入裝置的密封圈內(nèi)徑超出引入電纜外徑1mm或更多；密封圈硬度＜HS45～55，同時伴有變質(zhì)、老化、變形、失去彈性等問題；密封圈尺寸不符合規(guī)定；空閑引入裝置無密封擋板；擋板直徑超出進(jìn)線裝置內(nèi)徑2mm或更多，及擋板厚度＜2mm。除此以外，觸頭斷開電源的瞬間，若隔爆型插接裝置插鎖外殼隔爆接合面的最小有效長度L、最大直徑差W不符合規(guī)定，屬失爆。

2 煤礦電氣設(shè)備失爆的原因

根據(jù)煤礦電氣設(shè)備失爆故障的表現(xiàn)形式可知，煤礦電氣設(shè)備失爆的主要原因包括：煤礦電氣設(shè)備搬遷或移動操作不當(dāng)引起電氣設(shè)備外殼發(fā)生開裂或嚴(yán)重變形，亦或連接螺栓不齊全、焊縫開焊、螺扣損壞、缺少彈簧墊圈、螺紋擰入深度不夠等引起機(jī)械強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)；隔爆接合面腐蝕現(xiàn)象較嚴(yán)重、隔爆間隙較規(guī)定值大、機(jī)械傷痕或凹坑較大、連接螺絲未壓緊等引起隔爆性能不達(dá)標(biāo)；電纜出線口、進(jìn)線口所用密封圈質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或未用密封圈，電纜接線孔所用封堵?lián)醢遒|(zhì)量不達(dá)標(biāo)或未用封堵?lián)醢澹桓舯鈿?nèi)隨意增設(shè)部件或元件致使電氣距離較規(guī)定值小，進(jìn)而引起相間弧光接地短路，并最終燒穿外殼；操作人員未全面掌握電氣設(shè)備的性能，亦或裝卸過程未采用專業(yè)工具，甚至出現(xiàn)誤操作的現(xiàn)象；操作人員未準(zhǔn)確掌握煤礦電氣設(shè)備防爆理論知識，未準(zhǔn)確貫徹執(zhí)行各種規(guī)程或隨意忽視電氣設(shè)備的隔爆要求等。

3 降低煤礦電氣設(shè)備失爆率的具體措施

3.1 嚴(yán)控電氣設(shè)備采購，提升煤礦電氣設(shè)備的質(zhì)量

針對煤礦電氣設(shè)備的采購，必須嚴(yán)格落實(shí)好下列事項(xiàng)：（1）嚴(yán)格篩選供貨商家，即煤礦電氣設(shè)備防爆配件的供貨商家必須滿足“產(chǎn)品性能可靠、品種規(guī)格齊全、價格實(shí)惠、質(zhì)量優(yōu)良、售后服務(wù)好”的要求，同時與供貨廠家所簽訂的合同必須包括電氣設(shè)備的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、安裝調(diào)試與包裝標(biāo)準(zhǔn)、出廠標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格型號、對裝箱單、技術(shù)參數(shù)、設(shè)備名稱等內(nèi)容。（2）供貨廠家與電氣設(shè)備所標(biāo)識的銘牌必須相符，同時與合同簽訂的供貨商也應(yīng)相符，此外電氣設(shè)備的外殼必須有“EX”（防爆標(biāo)志），同時附帶有安全證書編號、產(chǎn)品質(zhì)量合格證、防爆合格證等。其中，防爆電氣設(shè)備質(zhì)量檢驗(yàn)合格的標(biāo)準(zhǔn)包括：螺栓、隔爆箱體、基板、法蘭盤、散熱片、散熱管完好無損；專用的儀表設(shè)備須經(jīng)專業(yè)性檢測合格。（3）采購的防爆電氣設(shè)備必須符合相關(guān)煤礦用安全產(chǎn)品目錄要求，同時強(qiáng)制實(shí)施“3C”認(rèn)證。

3.2 淘汰落后電氣設(shè)備，提升煤礦電氣設(shè)備的合格率

我國多數(shù)煤礦目前所使用的電氣設(shè)備大多與現(xiàn)行防爆標(biāo)準(zhǔn)不相符，同時油浸變壓器、PB2及PB3高爆開關(guān)均未被完全淘汰，此外某些大型國有煤礦甚至仍存在使用非防爆絞車電控系統(tǒng)的現(xiàn)象。盡管大平礦難（2004年10月20日）后國家要求重要礦井的架線式電機(jī)車全部更換成隔爆蓄電池電機(jī)車，但某些煤礦卻未曾采納。隨著我國煤礦經(jīng)濟(jì)條件越來越好，相關(guān)部門及煤礦企業(yè)應(yīng)該抓住機(jī)遇、加大投入，以盡快實(shí)現(xiàn)非防爆電氣設(shè)備的更新?lián)Q代。

3.3 健全招工制度，提升煤礦職工的技術(shù)素質(zhì)

目前我國某些大型國有煤礦企業(yè)多數(shù)采取考試的形式，把符合工作條件的人員送入職業(yè)學(xué)院或技工學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)，經(jīng)考試合格后再上崗，如此能夠?qū)崿F(xiàn)入井人員整體素質(zhì)的提高。除此以外，通過開展與激勵政策相結(jié)合的多層次技術(shù)培訓(xùn)，來提升煤礦電氣設(shè)備管理人員及職工的技能；借助各專業(yè)培訓(xùn)基地、安全培訓(xùn)中心、礦職工學(xué)校的力量，對所需人員實(shí)施分期分批次且有計(jì)劃的培訓(xùn)，經(jīng)考試合格后頒發(fā)上崗證書；全面推行高水平技術(shù)人員補(bǔ)貼制、技師聘任制，每年進(jìn)行一次考評，以調(diào)動職工的學(xué)習(xí)意識及學(xué)習(xí)積極性。

3.4 技改與更新相結(jié)合，提升電氣設(shè)備運(yùn)行可靠性

目前，我國某些煤礦井下所使用的非防爆絞車電控系統(tǒng)、油浸變壓器、PB2及PB3高爆開關(guān)等既需有所更新，也需進(jìn)行改造。例如，將PB2及PB3高爆開關(guān)根據(jù)實(shí)際需要改造成高壓真空開關(guān)，此項(xiàng)技術(shù)已發(fā)展到相對成熟的階段。下面以具體案例進(jìn)行分析：2007年，某煤礦共發(fā)生461次機(jī)電事故，約占全礦生產(chǎn)事故的76.83%，影響煤產(chǎn)量達(dá)109800t，而機(jī)電事故內(nèi)電氣事故約占36.36%，開關(guān)故障約占11.36%（多屬低壓磁力啟動器），可見提升低壓開關(guān)的運(yùn)行可靠性相當(dāng)重要。

該煤礦井下所用的磁力啟動器主要包括QC83系列，盡管經(jīng)歷過20世紀(jì)80年代的真空化改造，但國有煤礦40kW以上功率的機(jī)電設(shè)備使用的真空磁力啟動器主要采用非本安型操作回路，即任意操作線短路均可實(shí)現(xiàn)自動啟車，因此該系列開關(guān)操作回路有必要改造成本質(zhì)安全型，其中，控制電壓應(yīng)改造成直流9V、15V。QC83系列防爆開關(guān)操作回路改造原理圖如圖1所示。

圖1 QC83系列防爆開關(guān)操作回路改造原理圖

圖1中，連接2QA，便可實(shí)現(xiàn)如下控制路徑：JYB、F4、RJ常閉接點(diǎn)、ZJ、1TA、KS、R1、1＃、2QA、2TA、2ZL、3＃、JYB形成閉合回路，其中電源接通后ZJ吸合動作能夠驅(qū)動主控回路，如此若遠(yuǎn)方操作（1＃、2＃）發(fā)生短路，ZJ便無法完成吸合；1＃、3＃發(fā)生短路，ZJ亦無法實(shí)現(xiàn)吸合；若啟動器工作后1＃、3＃發(fā)生短路，啟動器動作必定馬上停止。

4 結(jié)語

綜上所述，我國煤礦電氣設(shè)備的安全運(yùn)行普遍受到失爆故障的威脅，極有可能引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，這既阻礙了我國煤礦工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也對我國社會的安定和諧及人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了重大隱患，因此必須采取措施降低煤礦電氣設(shè)備的失爆率，例如嚴(yán)控電氣設(shè)備采購，淘汰與國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不相符的電氣設(shè)備，健全招工制度，技改與更新同步落實(shí)等，以提高我國煤礦電氣設(shè)備的安全管理水平。

［1］田慶軍，周曉娟.當(dāng)前煤礦電氣設(shè)備安全管理存在的問題和對策［J］.煤炭技術(shù)，2009（2）

［2］劉永梅.煤礦電氣設(shè)備的檢查維護(hù)和安全評價探討［J］.甘肅科技，2009（18）

［3］沈小冬.降低煤礦電氣設(shè)備失爆率 提升煤礦電氣設(shè)備安全管理水平［J］.河南科技，2012（18）