陳 輝，賈雪珠（. 中條山有色金屬集團(tuán)有限公司 生產(chǎn)部，山西 垣曲 043700；. 北方銅業(yè)銅礦峪礦，山西 垣曲 043700）

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礦山六大避險系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題及對策

陳 輝1，賈雪珠2
（1. 中條山有色金屬集團(tuán)有限公司 生產(chǎn)部，山西 垣曲 043700；2. 北方銅業(yè)銅礦峪礦，山西 垣曲 043700）

摘 要：對北方銅業(yè)銅礦峪礦安全避險“六大系統(tǒng)”投運初期存在的問題進(jìn)行了分析，針對井下實際工況提出了相應(yīng)的整改對策。同時指出：建成“六大系統(tǒng)” 只是完成了建設(shè)“六大系統(tǒng)”的第一步，最重要的還是在于后期的管理、維護(hù)和運行。

關(guān)鍵詞：礦山；安全避險；六大系統(tǒng)；問題及對策；故障率

1 引言

北方銅業(yè)銅礦峪礦六大安全避險系統(tǒng)于2014 年8月順利通過省市有關(guān)部門的驗收，10月份正式交付使用。銅礦峪礦六大避險系統(tǒng)主要包括：礦山調(diào)度指揮中心及環(huán)網(wǎng)；監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)；人員定位系統(tǒng)；通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)；緊急避險硐室；壓風(fēng)、壓水自救系統(tǒng)。整個系統(tǒng)現(xiàn)有人員定位基站（無線通信）139臺，監(jiān)測分站13個，傳感器50個，檢查站4個，電源箱152臺，光纜、電源線、網(wǎng)線184000m［3］，這些設(shè)備遍布在銅礦峪礦井下各個中段的作業(yè)面。由于六大系統(tǒng)剛投入使用，運行、維護(hù)包括使用人員都有個熟練過程，新設(shè)備也存在磨合周期，所以暴露出不少問題。另外由于設(shè)備分散，敷設(shè)面廣，某些區(qū)域現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣，這一系列因素造成了六大系統(tǒng)在運行初期故障率較高。

2 系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查分析

通過查閱維修記錄并總結(jié)分析，對故障現(xiàn)象及類型進(jìn)行了分類，對造成銅礦峪礦六大系統(tǒng)在運行初期故障率偏高的原因進(jìn)行了分析?？偨Y(jié)了以下十條原因：

（1）維修人員培訓(xùn)不到位［4］，對新系統(tǒng)的理解和掌握不夠。遇到問題不能及時有效地判斷故障類型及故障范圍；維修人員不按規(guī)程操作，造成二次維修的幾率比較大，影響了系統(tǒng)恢復(fù)正常的時間。

（2）系統(tǒng)部分設(shè)備安裝接線不規(guī)范。比如風(fēng)速、風(fēng)壓測試儀的電源線接在了開關(guān)的電源側(cè)，造成的結(jié)果是：開關(guān)斷電后，在終端的顯示屏上該設(shè)備仍顯示在帶電狀態(tài)；部分設(shè)備的安裝地點選擇不合適，沒有做到防塵、防水、防沖擊波；部分線纜鋪設(shè)預(yù)留盤余不夠，有的線路斷線后做了兩個頭就不夠長了；井下六大系統(tǒng)所有線纜都是藍(lán)顏色的，當(dāng)時為了美觀，接線頭處也纏繞藍(lán)色膠帶，但接頭處經(jīng)常出現(xiàn)松動或接觸不好的情況，造成維修人員不好判斷接頭的位置。

（3）人員考勤系統(tǒng)設(shè)備配置低，不能滿足人員突增情況。人員考勤系統(tǒng)主要是為了加強出入坑人員的日常工作考勤，方便相關(guān)人員及時準(zhǔn)確了解出入坑人員情況。遇到出入坑人員瞬時間加大時，系統(tǒng)會出現(xiàn)死機的現(xiàn)象。

（4）運輸車輛來往頻繁，易剮蹭線路。由于井下巷道限制，運輸?shù)V石的電車有時會出現(xiàn)礦石超出車斗，造成線路剮蹭。鏟車、運輸車輛裝有超高、超寬的物料，也會發(fā)生線路剮蹭的現(xiàn)象。如圖1。

圖1　光纜刮斷點

（5）現(xiàn)場環(huán)境潮濕。電子設(shè)備受潮，首先表現(xiàn)在設(shè)備的絕緣性能下降，絕緣老化加速。絕緣的破壞過程往往是在熱的作用下變脆，受振動后開裂，潮氣進(jìn)入裂縫后，很低的電壓也會引起放電，造成絕緣材料擊穿。其次，裸露的金屬導(dǎo)體隨著濕度的增加，氧化腐蝕會加快(特別是在其粘附粉塵的情況下)使導(dǎo)體聯(lián)接處接觸電阻增大，造成局部過熱。因而，六大系統(tǒng)設(shè)備及線路長期處在井下潮濕環(huán)境中，發(fā)生故障的幾率大大提高。井下潮濕環(huán)境下的線纜如圖2。

圖2　潮濕環(huán)境下的線纜

（6）現(xiàn)場粉塵大。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的危害性粉塵大多電阻不高， 又由于粉塵的塵粒電荷性、吸水性，很容易使粉塵在電子設(shè)備的周圍凝集沉降，從而破壞了電子設(shè)備的絕緣強度，操作過程中極易造成電氣擊穿短路事故。尤其是有的粉塵還堆集在電路板內(nèi)，造成電氣誤動、短路等，對其安全運行造成很大危害。2014年10月11日，在井下554-4#D1變電所UPS由于粉塵堆集存于電子設(shè)備中，直接造成電子設(shè)備短路故障。12月24日，554-5#D2變電所內(nèi)UPS因粉塵過大，造成短路跳閘，直接影響了554-5#D底盤及583水平、603水平等18個基站中斷，使人員定位、監(jiān)測監(jiān)控處于失控狀態(tài)。

（7）現(xiàn)場爆破沖擊波。由于人員定位、監(jiān)測監(jiān)控及傳感器離爆破現(xiàn)場較近，爆破產(chǎn)生的沖擊波會對六大系統(tǒng)的設(shè)備、電源及線路造成嚴(yán)重的傷害，產(chǎn)生的沖擊波會將監(jiān)測分站設(shè)備內(nèi)的核心板震落及造成電源插頭松動如圖3。由于爆破的頻次增加，此故障發(fā)生的重復(fù)性強。經(jīng)查閱維修記錄，發(fā)現(xiàn)僅2014年10月因爆破震落核心板造成故障就有8次；2014年10-12月維修記錄，因受爆破沖擊波、浮石等各種原因砸斷、刮斷線路等造成線路中斷、內(nèi)傷，直接導(dǎo)致一個基站或同一區(qū)域內(nèi)多個基站中斷的故障共有10次。

圖3　因爆炸沖擊波震落的設(shè)備

（8）進(jìn)入避難硐室前20m的管路沒有采取有效的保護(hù)措施［5］。

（9）由于地壓問題。造成某些基站設(shè)備被壓變形，門都打不開。

（10）井下生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)生變化后，“六大系統(tǒng)”不能及時進(jìn)行調(diào)整和補充完善。

3 采取的對策

（1）加強對六大系統(tǒng)維護(hù)人員技術(shù)培訓(xùn)、加強維護(hù)人員安全學(xué)習(xí)，確保人員、設(shè)備的安全。充實維護(hù)人員隊伍，在集團(tuán)公司內(nèi)部招聘具有計算機網(wǎng)絡(luò)和音視頻工作經(jīng)歷并有相關(guān)理論基礎(chǔ)的人員負(fù)責(zé)系統(tǒng)的日常維護(hù)。采取走出去、請進(jìn)來的方法，加快維修、運行人員對整個系統(tǒng)的熟悉。

（2）及時開展“六大系統(tǒng)”應(yīng)急救援演練［2］，在運行和演練中對系統(tǒng)的整體功能進(jìn)行效果驗證。加強培訓(xùn)提高員工素質(zhì)，做到入井人員熟悉“六大系統(tǒng)”相關(guān)技術(shù)知識，并能正確、安全、熟練使用，提升員工自我保護(hù)和應(yīng)急救援能力。

（3）完善人員考勤系統(tǒng)軟件部分，合理安排通過人數(shù)?？记谙到y(tǒng)由人臉識別機、門禁和相應(yīng)軟件組成，實際測試發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)的單臺設(shè)備最大通過人數(shù)為20人/min而非70人/min。調(diào)整軟件設(shè)置人數(shù)為最大，另外在上下班高峰通過疏導(dǎo)合理安排通過每臺人臉識別機和門禁的人數(shù)?？记谙到y(tǒng)死機的現(xiàn)象大為減少。

（4）加強設(shè)備及管線的防潮、防塵、防爆炸沖擊波管理［6］，具體措施有：改變部分設(shè)備及管線的安裝地點，條件許可的情況下，盡量選擇環(huán)境好、巖石結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的地方，盡量避開采空區(qū)等地壓影響大的地區(qū)；對不方便改變安裝地點的設(shè)備，采取加裝防水蓋板、改明裝為暗裝、加強密封等措施；對爆破區(qū)附近設(shè)備采取加固、焊接等防爆措施；縮短清掃周期，劃分設(shè)備管理責(zé)任區(qū)到人（因為井下設(shè)備多、分布廣，劃分責(zé)任區(qū)可以有效地縮短維修周期）。

（5）在設(shè)備及管線的布置方面，既要做到美觀和標(biāo)準(zhǔn)化，又要與現(xiàn)場工況相結(jié)合。比如，線纜不能太緊，要預(yù)留一定的盤余，接頭處應(yīng)該有明顯的標(biāo)識（以備檢修及查線方便）。

（6）對避險硐室里的設(shè)備和設(shè)施（包括食品和水）要經(jīng)常檢查定期更換，保證危機時刻能起到作用。對進(jìn)入避難硐室前20m的管路采取加固措施。

（7）對地壓這個礦山老大難問題，采用持續(xù)綜合治理的辦法（比如加強支護(hù)、調(diào)整放礦量和放礦地點等辦法），各部門協(xié)同專項治理，安裝在這些區(qū)域內(nèi)的設(shè)備要同周邊巖壁留有適當(dāng)距離。

（8）注重系統(tǒng)的升級和擴(kuò)充：一要隨著井下生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展變化而及時進(jìn)行調(diào)整和補充完善；二是隨著技術(shù)的進(jìn)步和設(shè)備更新要對系統(tǒng)進(jìn)行升級（但必須注意一定要在確?？煽康那疤嵯逻M(jìn)行，否則會造成嚴(yán)重后果）。由于下井人員流動性較大，其人員定位信息中的個人信息要及時更新和備份。

（9）建立完善“六大系統(tǒng)”的技術(shù)檔案，使員工便于查詢各大系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)、圖紙和安裝、使用、維護(hù)等相關(guān)基礎(chǔ)資料信息［2］。

4 結(jié)束語

建成礦山“六大系統(tǒng)”只是完成了建設(shè)“六大系統(tǒng)”的第一步［1］，最重要的還在于后期的使用?！傲笙到y(tǒng)”的管理、維護(hù)和運行需要耗費大量的人力、物力、財力。這就需要我們在工作中，不斷地發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，制定相應(yīng)的對策，確保六大系統(tǒng)在線運行的準(zhǔn)確性、可靠性，縮小監(jiān)測數(shù)據(jù)的偏差，降低六大系統(tǒng)故障率，使“六大系統(tǒng)”真正對礦山安全生產(chǎn)起到保駕護(hù)航的作用。

參考文獻(xiàn)：

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Six Major Existing Problems and Countermeasures in the Mine Risk-avoid System

CHEN Hui1，JIA Xue-zhu2
（1. Production Department, Zhongtiaoshan Non-ferrous Metal Group Company Limited, Yuanqu 043700, Shanxi ,China；2. Meiyukou Mine, Northern Copper Company, Yuanqu, 043700 Shanxi, China）

Abstract:This paper analyzed the existing problems during early operation period of risk-avoid“six main systems”in Meiyukou mine of Northern Copper. Aiming at the actual underground operation status, the corresponding rectification measures were put forward. And also introduced the first step was finish construction of“six main systems”, the most important was management, maintenance and operation in later period.

Keywords:mine；risk-avoid；six main systems；problems and countermeasures；failure rate

作者簡介：陳輝（1969-），男，山西運城人，電氣高級工程師，大學(xué)本科，主要從事設(shè)備運行及管理工作。E-mail: 695027576@qq.com

收稿日期：2015-07-15

中圖分類號：TD7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1009-3842（2016）01-0006-03