论煤矿电气设备事故的防治及维修策略.doc

论如何消除煤矿电气设备事故

煤矿各种电气设备事故的防治及安全高效的维修，是煤矿管理的一项重要技术工作。随着煤炭工业的发展,矿井深度不断增加,瓦斯、地温及矿压等灾害因素增多,加上管理不善等因素,煤矿重大事故时有发生。重、供特大事故多为瓦斯、煤尘爆炸事故,我们知道造成爆炸的因素有三种:瓦斯浓度5% ~16%;高温火源650~750℃;空气中含氧量≥12%,三者缺一不可。据有关资料不完全统计, 1983年~1989年所发生的96次特大瓦斯事故中,由电火花引爆的次数占46. 9%。某省将1980年~2002年全省内发生的3人以上瓦斯事故统计:因煤矿停电、停风造成事故占49. 6%。因此,杜绝电气故障,对于防止重大事故有着十分重要的意义，合理的维护和维修能够使煤矿机电设备处于良好的运行状态。企业的经济效益越来越强烈地依赖于设备的性能，这无疑对煤矿机电设备的性能及维修管理提出了更高的要求。针对传统煤矿机电设备维修的的缺点，提出合理的措施，对煤矿企业的安全生产有一定的借鉴意义。
一．矿井电气事故的分析及防范措施
1．1 井下漏电事故原因分析
(1)　电缆或电气设备本身的原因。①敷设在井下巷道内的电缆,由于井下环境潮湿,且运行多年,其绝缘老化或潮气入侵,引起的过电压冲击,使绝缘水平较低处发生击穿,产生集中性漏电。②开关设备长期使用,接线板潮湿可能造成漏电;其内部元件(主要是控制变压器、接触器、继电器、线圈等)或导线,因某种原因使绝缘恶化、导线头碰壳也会造成漏电;自动馈电开关中的过流继电器,当调整螺杆拧得过低时也会因相对地放电而造成漏电。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
(2)　因施工安装不当引起漏电。①电缆施工接线错误,如误将相线与地线相接,通电后就会发生漏电;橡套电缆接头违反施工工艺要求,如不用电缆线盒的连接和明接头等,这些接法都破坏了橡套的绝缘,在井下潮气的侵蚀下易发生漏电,此外,这些接法的机械强度都较低,容易被拉断而造成漏电。②电缆与设备连接时,由于芯线接头不牢固,封堵不严、压板不紧,运行或移动时造成接头脱落或接头松动,使相线与金属外壳直接搭接而漏电,或者是因接头发热过度使绝缘损坏而漏电。③橡套电缆悬挂方法违反规定,采用铁丝或铜丝悬挂,时间一长,就可能发生漏电。④开关或其它电气设备的内部接线错误,或接线头松脱碰壳,当合闸通电时便发生漏电。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
(3)　因管理不当引起漏电。①由于管理不当,电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发,时间一久将使绝缘老化而漏电;电缆浸泡于水中,由于受井下水的酸性侵蚀及渗透作用,也会使绝缘因受潮而漏电。②电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。③电动机因长期被煤石堵塞风道,造成通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。④对已受潮或遭水淹的电气设备,未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验,又投入运行,极有可能发生漏电或其它电气故障。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
(4)　因维修操作不当引起漏电。①工人工作时劳动工具(锹、镐、钎等)易将电缆割伤或碰伤,造成漏电。此外采掘机械移动时,由于司机人员照顾不到,使供电电缆受到拉、挤、压、绞等作用,也可能造成漏电。②冷、热补的橡套和浇灌的电缆接头,由于芯线连接不牢固、绝缘胶浇灌不均匀,以及硫化热补或冷补质量低劣,故在运行期间芯线接头容易发热,使油和绝缘胶往外渗漏,严重时就会产生漏电。③开关设备检修后,残留在开关内的线头、金属碎片等未能清理干净,或将小零件与电工工具等忘在开关内,如果这些东西碰到相线,送电后就会发生漏电。④修理电气设备时,由于停送电操作失误、带电操作或施工不慎,可能造成人身接触及一相漏电。⑤开关分、合闸时,由于灭弧机构有故障,造成电弧熄灭困难、电弧接触外壳而漏电。此外,当发生漏电而切断总电源后,为找漏电支路而分别强行送电也是造成重复漏电的原因。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
(5)　因意外事故引起漏电。①井下电缆常因顶板冒落、矿车出轨、支柱倾倒等意外机械事故所损伤而导致漏电。②井下电缆因短路故障造成局部对地绝缘损坏,当处理短路故障后未经对地绝缘电阻测试而恢复送电时,就会发生漏电。③大气过电压沿下井电缆侵入,击穿其对地绝缘而发生漏电。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
1.2　预防漏电、触电的措施
(1)　加强井下电气设备的管理和维护,定期对电气设备进行检查和试验,性能指标达不到要求的,应立即更换。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
(2)　将带电导体、电气元件和电缆接头等,都封闭在坚固的外壳内。在电气设备的外壳与盖子间设置可靠的机械闭锁装置,以保证未合上外盖前不能接通电源,或者在接通后,便不能打开外盖。这一措施有效地防止了因带电检修而造成的触电事故。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
(3)　加强手持式电动工具把手的绝缘。这类把手在正常时本来是不带电的,但当带电部分的绝缘损坏时,把手便有可能带电引起触电事故,所以必须在把手上再加一层绝缘套,以形成双重保护。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
(4)　对人身接触机会较多的电气设备,采用较低的额定电压。例如手持式电钻、照明设备及信号装置的额定电压不得超过127 V,而井下各种电气控制回路的额定电压则限制在12~42 V以内。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
(5)　井下配电变压器的中性点禁止直接接地,以减小漏电或触电电流。井下若采用中性点直接接地的供电系统,则发生漏电或人身触电的情况就有所不同,此时,漏电或触电电流入地后就直接经过接地极回到变压器的中性点。由于接地极的电阻很小(数欧姆),使得电源相电压几乎全部加在漏电过渡电阻或人体电阻上,危险性极大。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。
1. 3　防爆电气事故原因
(1)　违章作业致使防爆开关短路电弧伤人。经常违反《采掘维修电工操作规程》第12条、13条,即从事检查工作时,必须执行停送电作业制度。检修电气设备时,必须切断前一级开关电源,实行机械闭锁,并挂“有人工作,严禁送电”标志牌。电气设备开盖检查前,必须用与电源电压等级相符合的验电笔验电,确认无电压后,进行放电,放电完毕后再进行相关工作。另外,对所管的电气设备和电缆的检查、调整无检修记录。不符合《煤矿安全规程》第490条的规定(无检查周期,无检修记录),出现事故无据可查。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
(2)　岗位责任不明确,技术细则未实施。①按矿管理规定,一般配电点应由施工单位管理、维修、试验,包机到人,而实际经常配电点无专人看管,包机责任不落实。②违反《井下电工岗位责任制》渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
(3)根据《煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则》第6条规定。对于保护电缆干线的装置按公式:z≥IQe+KxΣle(z为过流保护装置的电流整定值,A;IQe为容量最大的电动机额定启动电流,A;Kx为需用系数,取0. 5~1;Σle为其余电动机额定电流之和,A)。而实际中往往凭经验想当然不按公式计算,草率确定整定值,致使与实际产生误差,从而导致事故发生。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。
2. 2　防爆电气事故防范措施
(1)　淘汰不符合防爆标准的电气设备。目前,多数煤矿井下所用的电气设备仍有不符合现行防爆标准(CB 3836—2000爆炸性气体环境用电气设备—第二部分)的PB2、PB3高爆开关和油浸变压器等,有些国有大矿非防爆绞车电控也在使用。在目前煤矿经济条件较好的情况下,应抓紧时间加大投入,尽快将井下不符合安全生产的非防爆电气设备更新。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。
(2)　改变招工机制、提高职工技术素质。目前,已有一些大的煤矿国有企业将招工变为招生,即将符合工作条件的人员,通过考试,招入学校(技工学校、职业学院等)经过1~3年的培训,考试合格后上岗,即从根本上把住入井人员素质关。开展多层次技术培训与激励政策相结合,不断提高职工及管理人员技术素质。充分发挥安全培训中心、各专业培训基地、各矿职工学校的作用,有计划分期分批地将所需人员进行培训,考试合格后发证,并做到持证上岗。实行技师聘任制、高水平技术人员补贴制等,根据具体情况可每年考评(聘任)一次,充分调动职工学技术的积极性。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。
(3)　完善规程、制定措施并严格考核。目前我国关于煤矿电气规程及其实施细则有:《煤矿安全规程》中第九章对电气作业的规定,原煤炭工业部制定的《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》、《煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则》、《煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则》。2004年2月国家煤矿安全监察局、中国煤炭工业协会制定的《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》,包括了煤矿机电安全质量标准及方法。为了落实上述规程、细则及标准,各大煤矿都制定了相应的措施,明确了奖励及经济处罚细则标准。然而近几年来各煤矿大小事故的发生表明,我们执行规程、标准及细则时仍存在很大差距,这就要求我们必须认真吸取教训,杜绝类似事故的发生。对于重复发生的事故要严格遵照标准,从严从重惩处。随着采掘机械化的提高,采面走向超过2 000 m,电气保护必须完善,尤其是过流保护灵敏度系数必须≥1. 5,杜绝电气失爆。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。
二、科学规范的管理和维护能有效杜绝各类事故的发生。
传统的设备维修管理把技术管理和经济管理分割开来，且偏重于技术管理，忽视经济管理，这与目前的以经济效益为中心的管理体制相矛盾。传统的设备维修管理越来越暴露出其不足：蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。
（1）早期故障期。设备处于早期故障期，开始故障率很高，随时间的推移故障率迅速下降，早期故障期对于机械产品又称为磨合期。此段时间的长短，随产品、系统的设计与制造质量而异，此期间发生的故障，主要是由设计、制造上的缺陷所致，或是使用环境不当所造成。（2）偶发故障期。设备进入偶发故障期，故障率大致处于稳定状态，趋于定值，在此期间，故障发生是随机的。在偶发故障期内，设备的故障率最低，而且稳定，这是设备的最佳状态期或称正常工作期。这个区段称为有效寿命，偶发故障期的故障，多起因于设计、使用不当及维修不力，故通过提高设计质量、改进使用管理、加强监视诊断与维护保养等工作，可使故障率降低到最低水平。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。
（2）耗损故障期。在设备使用的后期，故障率开始上升，这是由于设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等造成。根据故障盆浴曲线的原理，可以推出设备随着使用时间的延长，故障的发生次数、发生故障后的修复费用、修理消耗的工时也随之增加，降低设备维修费用的主要措施包括延长设备偶发故障区间，即延长使用寿命，降低维修费用和维修工时。延长设备使用寿命的主要措施是正确操作和加强维护保养，降低维修费用和维修工时的主要措施是减少故障的发生。通过对设备故障规律的分析，合理制定设备维修管理模式，可以减少故障的发生次数，延长设备正常使用到故障高发期的时间，减少故障损失，缩短故障处理耗费的工时。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。
（3）有时有过剩检修的情况。煤炭设备设计制造过程和设备维修过程的管理彼此独立进行，缺乏信息的交流和反馈。设备在使用过程中出现的技术、质量、耗能、费用等有关的问题和信息，未能通过适当的渠道，反映给计划、设计、制造部门，从而改进设备性能。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。
（4）计划性状态检修。随着设备监测技术的发展和日趋完善，按照在线监测和诊断装置所预防的设备故障状态，将维修的时间和内容确定下来，是从监测和诊断资料中取得的数据。经过输入计算机分析处理，预测设备故障，在设备发生故障之前，制订出修理计划和措施，以利延长设备使用寿命，达到保证生产顺利进行的目的。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。
（5）事后维修难以做到完善和彻底。设备的一生是不断运动的过程，具体表现为物质运动状态（制造、试验、使用、维修、改造到报废）和价值运动形态（或资金运动状态）。两种形态同时存在，并分别受到技术规律和价值规律的支配。必须掌握这种规律，才能达到设备的技术效能和经济效益的最优化。故障发生后所采取的处理对策，属于被动的。由于多在无准备的条件下进行的。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
我国煤矿机电设备维修管理水平的特点决定要对设备寿命周期实施全过程管理，追求设备最佳综合效益和最经济的寿命周期费用。应根据煤矿机电设备维修管理模式及发展趋势，健全设备维修管理的信息反馈和处理的机构和系统，充分利用信息技术为设备维修管理决策服务，并应通过组织企业各部门全员全过程参与设备的维修管理。煤矿机电设备是融入了液压、电子、化学、计算机等不同类型的现代技术组成的复杂的机械设备体系，设备的维修工作也涉及到计划、物资、管理、运行、质量等各部门。合理的做好维护和维修工作,同时也要严格执行GB-3836爆炸性气体环境用电气设备系列标准,将不符合标准的设备抓紧时间更新改造,严格执行新《煤矿安全规程》及有关技术规范、完善电气保护,杜绝井下电气失爆。下大力气搞好技术培训,不断提高煤矿职工素质及操作维修技能。通过我们的努力,相信煤矿电气事故会大大减少能够使煤矿机电设备长期处于良好的运行状态和技术状态。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。

任楼矿机电科 李武伟

2011．