煤礦電氣設備失爆原因分析及預防措施研究

溫海兵

（同煤集團同家梁礦，山西 太原 037025）

引言

由于礦用電氣設備在煤礦行業(yè)中處于非常重要的地位，因此在開機之前必須對其進行爆性及耐爆性檢測，使電氣設備出現(xiàn)電火花時不會傳到設備的外部，進而防止出現(xiàn)瓦斯爆炸的現(xiàn)象。但是在煤礦作業(yè)的過程中，如果因為設備本身質(zhì)量不達標、設備維護不合格等會引起設備的隔爆以及耐爆失效，從而減少設備的使用年限以及帶來不必要的維護費用，同時還會引發(fā)工作人員觸電以及瓦斯爆炸等安全事故。依據(jù)同煤集團同家梁煤礦的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在2019年，該煤礦總共發(fā)生20 起電機事故，其中4 起電氣失爆事故，占到故障率的20%，造成經(jīng)濟損失達12萬元之多，同時給該煤礦的安全生產(chǎn)帶來了極大地安全隱患，因此必須對防爆設備進行改進。

1 電氣設備常見失爆位置

1.1 隔爆接合面

通常情況下，礦井下防爆開關往往選擇鐵蓋的形式進行隔爆接合面，其上蓋選用螺栓對接線腔進行緊固，而對應的隔爆接合面對開關可以起到防爆的作用。維修工作人員在對開關進行維護的過程中存在的：第一，螺栓沒有全部緊固；第二，設置彈簧墊圈時并未按照規(guī)定放置等，降低了防爆開關的密封性，從而失去防爆作用。

1.2 電纜引出、引入位置

在對井下開關失爆現(xiàn)場進行分析發(fā)現(xiàn)，電纜引入與引出位置往往是失爆率最高的位置。

1）假如開關長期失去維護，密封圈將會出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，從而失去原有的彈性，密封效果就會不理想。

2）在安裝密封圈的過程中，假如密封圈的外徑和電纜引出以及引入的膠圈不配套，那么將導致密封效果不理想。

3）維修人員在進行維護的過程中并未按照規(guī)定將密封套套在電纜護套上，而將其套在電纜芯線上，因此不能起到密封的效果。

4）接線腔接線嘴緊固太緊，這樣致使沒有間隙，從而使得防爆開關密封性差，最終降低防爆效果。

5）在電纜引出以及引入位置設置的喇叭嘴壓板不能拉緊電纜，從而使得電纜會向喇叭嘴方向應。

6）在對接線盒電纜進行接線時，假如相關工作人員不能按照要求把絕緣膠完全包裹，最終致使接線盒失爆。

1.3 電氣設備表面

1）假如在防爆設備外殼上面發(fā)現(xiàn)存在大于5 mm的凹坑時，說明此設備已經(jīng)不能滿足防爆的需要[1]。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，主要是由于設備在運輸?shù)倪^程中，相關工作人員并未按照要求搬運磕碰導致的。

2）由于井下工況環(huán)境比較惡劣，設備往往處于潮濕溫熱的環(huán)境中，從而導致設備外殼存在腐蝕以及脫落的現(xiàn)象，最終致使設備防爆效果不理想或者失去防爆的作用。

3）當開關處于停電的狀態(tài)下，機械閉鎖裝置并沒有達到閉鎖位置，從而致使閉鎖裝置出現(xiàn)故障，極有可能致使防爆開關不能發(fā)揮防爆作用。

1.4 隔爆接合面

隔爆接合面是指開關上蓋以及接線腔接觸的結合面，該位置必須保證光潔以及平衡，從而有效提高防爆效果。經(jīng)過對失爆現(xiàn)場進行分析發(fā)現(xiàn)，防爆結合面失爆原因主要有：隔爆結合面存在劃痕以及凹坑；防爆結合面凡士林未均勻涂抹。

2 電氣設備失爆原因

1）煤礦企業(yè)為了加快生產(chǎn)進度，使維護人員不能對設備進行全面檢查，從而降低了設備的使用壽命。尤其對于井下工況條件惡劣的環(huán)境中，設備長期處于高溫潮濕的狀態(tài)下，最終出現(xiàn)外殼腐蝕或者脫落的現(xiàn)象，假如不能及時進行維護，那么將會出現(xiàn)防爆失靈的現(xiàn)象，最終引發(fā)安全事故。

2）相關工作人員在搬運防爆設備時并未按照相關規(guī)定操作，導致設備外殼出現(xiàn)劃痕或者壓傷等。

3）設備安裝之后并未安排專業(yè)技術人員對其進行驗收，可能存在安裝工序不準確的現(xiàn)象。對于設備的維護記錄并未構件記錄檔案，不能對維修人員的工作情況進行監(jiān)督，因此可能導致設備失爆。

3 電氣設備失爆預防措施

3.1 嚴把采購質(zhì)量關

在井下安裝的設備必須具有國家質(zhì)量檢測中心的防爆合格證，否則不能入井。

3.2 正確選用電氣設備

在采購設備的過程中，煤礦的技術人員必須召開專題報告，主要討論設備的如下參數(shù)：工作溫度、額定電壓、額定電流、保護裝置等。依煤礦的用電情況選取合適的設備。

3.3 加強設備日常維護

1）維護人員在對設備進行日常維護時，必須對隔爆接合面進行檢測，尤其關注喇叭嘴進線以及出線兩個位置。同時還必須對按鈕的分合閘、開關進行漏電檢測等。

2）在檢修設備之前必須對驗電、放電以及瓦斯?jié)舛葯z測。同時必須在斷電的情況下進行檢修。

3）通常在調(diào)整保護整定值時，必須依據(jù)設備運行的電量負荷。定期對開關線纜絕緣阻值進行相應的遙測，這樣能夠保證開關接地滿足煤礦開采的需要。

3.4 安裝失爆自檢儀

失爆自檢儀主要對電氣設備的內(nèi)部裝置進行檢測諸如：接線、斷線、短路、老化等，這樣能夠有效地提高防爆率。其中該裝置主要包括如下幾個單元：PLC 電路控制器、斷路器、報警器等[2]，其中電路控制器和電氣設備進行連接。當設備運行的過程中，假如電氣設備存在失爆的現(xiàn)象，那么控制器能夠檢測到電位差，從而將信號傳遞給控制單元，將電源切斷。同時發(fā)出報警，這樣能夠極大地降低維護人員工作強度，同時能夠提高失爆檢測的準確性，最終能夠降低失爆率。

3.5 加強培訓、健全制度

1）公司必須定期對維護人員進行專業(yè)培訓。由于煤礦作業(yè)人員缺乏專業(yè)知識，同時安全生產(chǎn)意識匱乏，存在違規(guī)操作的現(xiàn)象。因此有必要對其進行專業(yè)技能培訓，從而能極大地提高員工的安全意識，最終降低安全事故的發(fā)生率。

2）煤礦企業(yè)需要對井下設備防爆狀況進行檢查，同時制定相應的考核力度，通過加強失爆處罰力度，以此來降低安全事故率，當發(fā)現(xiàn)問題時必須由牽頭單位采取相應的解決辦法。

4 結語

同煤集團同家梁礦在對井下電氣設備采取以上失爆預防措施之后，經(jīng)過實踐發(fā)現(xiàn)，有效地降低因設備失爆引發(fā)的事故，失爆率從20%下降到4%以下，不僅有效地降低了維護成本，而且提高了煤礦井下供電安全性。由此可以看出以上設備失爆預防措施可為煤礦行業(yè)的發(fā)展提供技術保障。