煤矿防爆电器安全现状分析与对策.pdf

第3 6 卷第5 期 煤 矿 安 全 2 0 0 5 年5 月 问 题 探 讨 煤矿防爆电器安全现状分析与对策 王 洪庆 ， 李 晓光 1 ． 大同煤矿集 团有限责任公司， 山西 大同 0 3 7 0 0 3 ； 2 ． 煤炭科 学研究总院 抚顺分院，辽宁 抚顺 1 1 3 0 0 1 摘要 文章详细地分析 了我 国煤矿井下低压供 电系统现行安全状况， 并以近年来典型瓦斯煤尘 爆 炸事故为例 ， 分析供 电和控 制设备存在 的安全 隐患， 同时对新技 术的推广应 用提 出 了建议 。 关键 词 煤矿 ； 防爆 电器 ； 安全 ； 分级闭锁 ； 现 状分析 中图分类号 TD 6 8 4 文献标识码 C 文章编 号 1 0 0 34 9 6 X 2 0 0 5 0 50 0 4 70 2 1 电气 安全产 品的不完善性和 局限性 防爆 电器传 统 的安全措 施是 采用 防爆外 壳 、 本 质安 全电路及各种保 护装置 。多 年来 的运行实践表 明 ， 这 些安全措施 对 防止 电火引 燃 、 引爆 矿 井瓦 斯 ， 保 障人 身安全起 到 了重 要作 用 。然而 ， 产 品设 计 的 不 完善 ， 具 有一 定 的局 限性 ， 存 在 着极 大安 全 隐患 ， 这些措施不能 控制故障 电火 引起的瓦斯煤尘爆 炸事 故 的发生 。 矿用隔爆型低压防爆电器是煤矿井下必备的电 器设备 ， 需要经常进行检查、 维修以及更换所控制的 负荷 。 目前 ， 我 国防爆 电器 的 防爆结 构型 式一直 延续 2 0世纪 6 0 ～7 0年代 原 苏联 的技 术 ， 即接线 腔 和 主 腔两 腔隔爆 型式 ， 主腔具 有机械闭锁结 构 ， 接线腔无 任何机 械 电气 闭锁 结构 。由于使 用地点为爆炸性气 体环境 ， 在对其开盖进行检查、 维修以及更换负荷 时， 煤矿安全规程 第 4 4 5条明确规定井下不得带 电检修、 搬迁电气设备 ， 检修、 搬迁电气设备必须 ① 切 断电源 ； ② 检 查瓦 斯浓 度 低 于 1 ％ ； ③ 验 电 确 认无 电 ； ④对导体放电。只有在瓦斯浓度低于 1 ％ 时才允许打开电器设备隔爆外壳。但在煤矿生产过 程 中 ， 受 现有条件 和工人素质情 况的制约 ， 井下 电工 误 操作或违章 作业时有发 生 ， 不 仅造成 了人身 伤害 ， 也发 生数次带 电作 业产 生 电火 花 引爆 瓦斯 的事 故 。 如 2 0 0 3年 5月 1 3日， 安徽 省 淮北 矿业集 团芦 岭煤 矿井 下二水平发 生 的瓦 斯爆 炸 事故 ， 就 是 因 为工人 带 电打开起动 器接线腔作 业 ， 产 生 电火 花引爆 瓦斯 ， 造 成 8 6人死亡 。在处理“ 5 ． 1 3 ” 事故现 场 ， 这类 事故 的发生已引起了国家煤矿安全监察局领导的高度重 视 。王显政局 长在 指导淮北 “ 5 ． 1 3 ” 事故 处理现场 就 曾对 国家局有关领 导 明 确提 出， 要 组 织技 术人 员 开 展研究工作 ， 从根本上 彻底解决 这一安全 隐患 。 深刻分 析电火花引起 瓦斯爆炸及 人身触 电伤亡 事故 的原 因 ， 主要存 在两方面 的问题 ①我 国煤矿井 下工人素质 低下 ， 安全意识不强 ， 存 在着误 操作或违 章作业的现象 ； ②我国煤矿井下在用 的矿用隔爆 型 防爆 电器防爆安全性 能存在着严 重缺 陷。 我 国现 使用 的 矿用 隔爆 型 防爆 电器 ， 隔爆 腔 有 机 械闭锁装置 。 不切 断 电源 ， 就不 能 打开 ； 但在 接 线 腔 内就没有机 械闭锁装置 ， 只有一 个提示牌 ， 在带 电 条件下也能够 开启接线腔 。正 因为矿用隔爆 型防爆 电器存 在着这一 缺 陷 ， 才使 得个 别 作 业人 员 有违 章 或误操作带 电开启接线腔 的可能 。对此 国家煤矿 安 全监察局 领导非常重视 ， 多次提及此 问题 ， 能否采 取 一 定技术措 施 ， 保 证工作人员 无法带 电作业 。 2 大力推广隔爆型分级闭锁专利技术 提高我国煤 矿 整体 防爆安 全水平 煤 炭科学研 究总院抚顺 分院根据 国家局 领导 的 指示精 神 ， 在对 我 国矿 用 隔爆 型真 空 电磁 起 动器 进 行 调研 分析 的基 础上 ， 针对 现 有在 用 矿用 隔爆开 关 接线腔本身存 在 的未实 现电气一机 械闭锁 问题和我 国煤矿井下工人 管 理使 用水 平 ， 研 制 成 功 了新 型 隔 爆 型分级 闭锁真空磁力起 动器 ， 并取 得 了国家 专利 。 该系列隔爆 型分级 闭锁 真 空磁 力 起动 器 ， 实 现 了开 启接线腔 盖断 电、 分级 闭锁 ， 从 技术上 防止 了由于违 章及误操 作打开矿 用隔爆型 真空 电磁起 动器接线 腔 盖后 的带 电作 业 和上 一级 的 误送 电； 该 系列 隔爆 型 分级闭锁真空磁力起动器具有结构简单的特点， 属 4 7 维普资讯 第3 6 卷第5 期 煤 矿 安 全 国内首创 ， 有很好的推广前景。应用实践证明 产品 性能 稳定 ， 彻底 实现 了电磁起 动器 的 电气一机 械 闭 锁 ， 解决 了困扰着煤 矿管理难题 ， 属煤 矿井 下更 新换 代产 品。 国家 专利 分级 闭锁 技术 的应 用 ， 在技 术上解 决 了困扰着煤 矿管理 难题 ， 并得到 了各级领导 的重视。 生产厂 商应重视 该产 品鉴定 后 的完 善 和生产 工 作 ， 根据我 国煤 矿安 全 状况 ， 制定 并 实施 用 分级 闭锁 专 利技 术 ； 研究 开发 生产 主要 电气 设 备具 有 通讯 接 口 与整个 监测 系统 进行 通 讯功 能 ， 对 设 备状 态进 行 时 时监测。实现煤矿井下低压供电系统采掘工作面供 电和控制设备产品系列化战略。战略目标是用分级 闭锁 专利和通讯 监测 技 术装 备 低压 供 电 系统 ， 提 高 我国煤矿整体 防爆 安全水平 。如 图 1所示 。 l 一总馈 电开关 ； 2、 3 、 4一分 支馈 电开 关 ； 5、 6 、 7一分级 闭 锁起 动器 8一电 动机 ； 9一分 级 闭锁煤 电钻综保 装 置 ； 1 0一全 闭锁 照明信 号综 保装 置 1 、 2、 3 、 4、 5 、 6、 7一具有 联 网监 测通 讯功 能 图 1 采用分级闭锁和通讯监测技术的低压供 电系统示意图 2 ． 1 新 型 系列分级 闭锁 防爆 电 器与现 有 产品相 比 具 有以下特 点 1 将原有电磁起动器的接线腔一分为二 ， 改为 进线腔 和 出线 腔 ， 实现 了分级 闭锁功 能 ， 且保证 负荷 侧更换设 备 和维 修 时 只打 开 出线 腔 而 不打 开 电源 腔 ． 缩小 了停 电范 围。 2 在进 线腔 和 出线 腔 内分 别安 装 机械 一电 闭 锁装 置 ， 实现 了分级 闭锁。 3 电源侧接线 腔 电气 闭锁 于上一 级 馈 电开关 实现 了无线 控制 不 增 加任 何控 制线 ， 不增 加现 场 使用 的任何成本 ， 且操 作简单 、 可靠 。 4 主要电气设备具有与监测系统联网通讯功 能 ， 实 现 了对 主要 电气设 备工 作 状 态和 各种 参量 的 实时监 测监控 。 5 与原有的 防爆 电器相 比 ， 具有分级 闭锁功能 的防爆 电器产 品极 大地 提高 了防爆安 全 水平 ， 从 而 48 实现 了防爆 电器整体 防爆功能 。 6 与原 有的防爆 电器相 比 ， 具有 分级闭锁功 能 的防爆 电器产品 在产 品价 格 上 略有 提 高 ， 但不 会 大 幅度提高用户定货 所产生 的生 产费用 。 3 全面推 广分级 闭锁专 利技术 实施建议 系列 矿用 隔爆 型分 级 闭锁低 压 防爆 电器 ， 首 先 在我 国各类 大 、 中、 小高 瓦斯 矿井 中推广应用 。现有 在建矿井首选 使用系列 矿用隔爆 型分级 闭锁 低压 防 爆 电器 ， 从 而使新 建矿井 电气 防爆 安 全水 平 上 升到 一 个 新的 台阶。该 技 术 在我 国煤 矿 普 遍 使用 后 ， 可 从根本上杜绝 由于误操 作和违章作 业打开起 动器接 线腔 产生 电火花 引发 的 重 大瓦斯 爆 炸 事故 ， 具有 广 泛的社会 效益 。因此 ， 国家 煤 矿安 全 监察 局 制定 相 应的政策措施 ， 加大政策引导和推广力度 ． 使现有再 用产品逐渐淘汰 ， 更新分级 闭锁低 压防爆 电器 。 维普资讯