楊 博
(陽泉煤業(yè)集團長溝煤礦有限責任公司, 山西 晉中 045300)
礦用電氣設(shè)備是煤礦井下重要供電設(shè)施之一,在使用前必須對其隔爆性及耐爆性進行檢測,保證電氣設(shè)備一旦內(nèi)部產(chǎn)生火花或火弧時,通過設(shè)備本身的隔爆性阻止火焰?zhèn)髦镣獠?,從而防止瓦斯爆炸事故。但是在煤礦實際生產(chǎn)過程中,由于采購設(shè)備質(zhì)量不合格、設(shè)備安裝質(zhì)量差、設(shè)備管理維護不到位等,造成電氣設(shè)備在井下使用中失去了隔爆和耐爆的作用,不僅降低了電氣設(shè)備使用壽命,增加了設(shè)備維修成本費用,而且很容易發(fā)生人身觸電、瓦斯爆炸等事故。根據(jù)陽泉煤業(yè)集團長溝煤礦有限責任公司數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),2018 年長溝煤礦井下共計發(fā)生大小機電事故41 起,其中電氣失爆事故11起,失爆率達26.8%,造成經(jīng)濟損失達29 萬余元,嚴
重威脅著煤礦安全生產(chǎn)。
礦井下防爆開關(guān)通常采用“鐵蓋”對隔爆接合面進行密閉,上蓋采用螺栓對接線腔進行緊固,隔爆接合面能夠?qū)﹂_關(guān)起到防爆作用[1-2]。
1)檢修人員在維護開關(guān)時常常由于操作疏忽導致上蓋板的螺栓沒有全部緊固或缺失、彈簧墊圈未按照標準壓平、螺栓或螺孔滑扣、螺母螺栓未完全緊固等情況,這些情況均會造成防爆開關(guān)密封性差,使開關(guān)失去防爆效果。
2)彈簧墊圈未按照標準壓平、螺母螺栓未完全緊固等情況會造成螺栓對開關(guān)的密閉達不到標準,也會造成防爆開關(guān)密封性差。
通過對井下現(xiàn)場的開關(guān)進行觀察,發(fā)現(xiàn)電纜引出、引入位置是失爆現(xiàn)象最多的位置。
1)由于開關(guān)長期維護差,密封圈會漸漸老化,失去原有的彈性,導致密封圈不能對該位置起到很好的密封效果。
2)密封圈在安裝時,密封圈的外徑未選用與電纜引出、引入處配套大小的膠圈,造成該處密封效果差。
3)檢修人員未按照工藝要求將密封圈套在電纜護套上,而是誤套在電纜芯線上。
4)接線腔接線嘴緊固得太緊導致沒有間隙,或接線腔接線嘴緊固得太松導致密封圈不緊,這些情況均會造成防爆開關(guān)密封性差,使開關(guān)失去防爆效果。
5)電纜引出、引入位置的喇叭嘴壓線板未能將電纜牢牢拉緊,導致電纜可以在喇叭嘴內(nèi)移動。判定的標準為:單手可自由晃動的喇叭嘴失去了防爆效果。
6)喇叭嘴接入的密封圈內(nèi)徑大時,接線腔內(nèi)的電纜能夠自由移動,特別是在接入直徑較小的監(jiān)控和通訊線時,最容易出現(xiàn)失爆。
7)在接接線盒電纜三叉時,操作人員未按照要求將絕緣膠完全包裹,導致接線盒失爆。
1)當防爆設(shè)備的外殼有超過5 mm 的凹坑時,該設(shè)備就失去了防爆效果。出現(xiàn)這種情況的主要原因是運輸人員在運輸過程中未按照要求輕拿輕放或者操縱人員搬運設(shè)備時磕碰所致。
2)井下工作環(huán)境比較惡劣,防爆設(shè)備長期處于潮濕溫熱的狀態(tài),設(shè)備外殼均出現(xiàn)了銹蝕、脫落現(xiàn)象,再加上日常的維護較差,也會導致設(shè)備失爆。
3)開關(guān)在停電時未按照規(guī)程要求將機械閉鎖打到閉鎖位置,造成閉鎖裝置損壞,也會導致防爆開關(guān)起不到防爆作用。
開關(guān)上蓋與接線腔接觸面被稱為隔爆接合面,隔爆接合面的光潔、平整能夠起到較好的防爆效果。實際生產(chǎn)中,隔爆接合面的失爆通常有以下幾種:隔爆接合面上有劃痕或凹坑,設(shè)備就失去了防爆效果;隔爆接合面的凡士林涂抹不均勻或有雜質(zhì)。這些都是由于維護人員的疏忽,可以避免。
1)由于各煤礦均存在“趕進度”生產(chǎn)現(xiàn)象,檢修人員未能按照計劃對設(shè)備進行全面的檢查,導致對設(shè)備的維護差。特別是由于井下工作環(huán)境比較惡劣,設(shè)備長期處于潮濕溫熱的狀態(tài),其外殼常出現(xiàn)銹蝕、脫落現(xiàn)象,如果檢修人員不能及時檢修,就會導致防爆設(shè)備達不到防爆要求。非檢修人員用非專業(yè)工具開啟防爆門,導致隔爆接合面出現(xiàn)劃痕,造成設(shè)備失爆。
2)防爆設(shè)備在搬運過程中未能按照工藝要求,缺乏對設(shè)備的防護,導致開關(guān)外殼出現(xiàn)裂痕。
3)設(shè)備在安裝完畢后沒有專業(yè)的技術(shù)人員進行驗收,導致安裝工藝未達到要求的設(shè)備投入使用;設(shè)備在日常維護時未建立記錄臺賬,檢修人員也未按照工藝要求安裝,從而導致設(shè)備失爆的原因。
所有入井的設(shè)備均必須具有國家質(zhì)量檢測中心的防爆合格證,未達到要求的嚴禁入井。
設(shè)備在采購時,煤礦技術(shù)人員要開專題會,對采購設(shè)備的工作溫度、額定電壓、額定電流、保護裝置等參數(shù)進行分析,按照煤礦的用電負荷,選擇最適合本礦使用的設(shè)備。
1)檢修人員在日常維護時,要開蓋檢查設(shè)備結(jié)合面的密閉情況,特別是喇叭嘴進線、出線位置;對按鈕的分合閘、開關(guān)的漏電試驗、設(shè)備運行時的溫度、閉鎖機構(gòu)的完好及壓線板的緊固進行檢查。
2)設(shè)備在檢修前要進行驗電、放電,監(jiān)測瓦斯?jié)舛鹊陀跇藴室笄仪袛嗌霞夒娫吹那闆r下方可檢修。
3)根據(jù)設(shè)備的負荷情況及時調(diào)整保護的整定值,開關(guān)內(nèi)的整定值需與標志牌一致;每年定期對開關(guān)線纜的絕緣阻值進行遙測,確保開關(guān)接地符合煤礦規(guī)程要求。
失爆自檢儀主要針對電氣設(shè)備內(nèi)部接線、斷線、短路、老化等造成設(shè)備失爆的原因進行自動檢測;失爆自檢儀主要由PLC 電路控制器、斷路器、報警器等部分組成,電路控制器與電氣設(shè)備電路連接;在使用過程中,當電氣設(shè)備電路出現(xiàn)失爆現(xiàn)象時,控制器檢測電路出現(xiàn)電流差或電壓差時,及時通過斷路器切斷供電電流,并發(fā)出警報,從而降低了人工檢測設(shè)備內(nèi)部失爆勞動作業(yè)強度,提高失爆檢測精度及自動化水平[3-5]。
1)每月定期對檢修人員進行專項培訓并制定考核辦法。由于煤礦從業(yè)人員的文化水平較低,安全意識差,常常出現(xiàn)違規(guī)操作。因此要對員工進行專項培訓,提高員工的安全意識。
2)煤礦企業(yè)應定期對井下設(shè)備的防爆情況進行專項檢查,制定考核辦法、加強對失爆的處罰力度,每次檢查發(fā)現(xiàn)的問題要由牽頭單位進行落實。
陽泉煤業(yè)集團長溝煤礦對井下電氣設(shè)備采取防失爆措施后,2019 年共計發(fā)生電氣設(shè)備失爆事故3起,失爆率為5.4%,全年降低電氣設(shè)備維修成本費用費用達20 余萬元,而且大大提高了煤礦井下供電安全,取得了顯著應用成效。