煤矿井下配电系统的现状及存在的安全隐患分析

2022-12-05

为了防止煤矿事故的发生, 国务院颁发了《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知 (国发[2010]23号) 》和《国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知 (安监总煤装[2010]146号) 》, 要求煤矿建设完善监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通风联络系统六大安全避险系统。煤矿安全受到了极大的关注, 因此, 在采掘的过程中, 必须严格按照规范实施工作, 才能保证工作人员的人身安全。

1 煤矿井下常用的电器设备

由于井下工作环境黑暗和机电的需求, 在井下煤矿的采掘中需要配置大量的照明设备和供电系统, 这些设备中包括照明设备、电缆、开关、变压器及机电设备等。电器设备在长时间恶劣环境的运作下可能发生绝缘老化而导致燃烧、爆炸等, 而在电缆的连接中, 若连接技术不可靠或其它原因将会导致漏电现象的发生, 引起火花而引发瓦斯爆炸。因此, 在井下使用电器设备时, 应严格遵守规范制度, 认真检查可能出现问题的环节, 才能有效防止事故的发生。

2 煤矿的配电系统

井下煤矿的配电系统包括三大系统:输电系统、变电系统和供电系统, 在输电系统中, 由于煤矿环境恶劣, 开采的时间比较长, 因此输电使用的线缆可能会出现断裂及老化现象, 对于此类问题, 管理工作人员应按时组织人员对电缆线路等设备进行检查, 发现问题时及时报告, 应对存在安全隐患的设备进行更换或维修。对于变电系统而言, 随着矿井的不断延深, 生产、排水负荷逐步增加, 变电存在超载运行现象, 煤矿企业应该根据用电功率的情况, 选择合适的变压器, 改善供电性能。供电系统是煤矿采掘中最重要也是最容易发生事故的系统, 随着矿井的不断延伸, 环境越来越复杂, 给线路和设备造成了腐蚀和破坏, 从而引起矿井事故的发生, 因此, 要定期更换和检查维修电缆、照明灯、开关等, 保证所有设备都安全运行。下面就电气设备的安全隐患作简单的分析。

电气设备安全隐患是最担心的事件, 在井下作业的时候, 经常出现比较普遍的问题, 如通风设备设施老化、瓦斯抽采系统能力不够、矿井电气安全状况差、供电系统稳定性差等都涉及了矿井的供电、断电方式和供电本质安全的问题。

2.1 煤矿井下照明的问题

根据煤矿井下照明的场所和作用, 煤矿井下照明分为固定场所照明和移动照明两大类, 其中固定场所照明又可分为采掘工作面照明、进风巷道照明和硐室照明。

(1) 采掘工作面的照明问题。采掘工作面是井下作业的场所, 工作环境复杂, 顶板经常发生落石现象, 在放炮的时候也会对照明灯产生破坏作用。当在采掘工作面上移动掩护支架时, 电缆也容易被拉断。照明灯和电缆被破坏时都会产生电火花, 如果煤尘、瓦斯含量满足爆炸条件, 则将会引起爆炸事故的发生。因此, 在采掘工作面上的照明灯和电缆线要求具有好的防爆性能。

(2) 进风巷道和硐室照明的问题。一般情况下, 进风巷道和硐室通风状况都比较良好, 煤尘和瓦斯含量不高, 可以使用矿用隔爆型照明灯具。

(3) 移动照明的问题。矿用安全帽灯是在井下作业时随身携带的照明工具, 由于矿工在井下的作业范围广, 有时候在煤尘、瓦斯含量较高的场所作业, 所以要加强矿用安全帽灯的安全性能。矿工在使用安全帽灯时, 如果出现线短路现象, 将会产生火花, 从而会引起煤尘、瓦斯爆炸。因此, 应该按照要求选用井下矿用安全帽灯的性能。

2.2 电缆选用和连接的问题

煤矿井下电缆的选用要考虑经济性和安全性, 规程规定, 井下非固定敷设的高低压电缆必须采用符合标准的橡套软电缆, 由于移动式电气设备的电缆易受顶板落石、片帮及机械破坏, 因此移动式和手持式电气设备也应采用专用橡套电缆。如果使用矿用阻燃屏蔽橡套电缆, 通过漏电保护配合, 当发生短路故障时, 可以提前切断电源, 避免电缆短路产生电火花。

《煤矿安全规程》对煤矿井下电缆的连接也提出了明确的规定, 这些要求都是针对隔爆型电气设备而提出的, 随着科学技术的发展, 矿用本质安全型电气设备在不断生产研究开发, 这种新型的电气设备输出电压和电流一般都很小。如果对矿用本质安全型电气设备的使用按矿用隔爆型电气设备的要求管理, 那么会增加资源的浪费, 还不能充分发挥本质安全型电气设备的优势, 从而影响了矿用本质安全型电气设备的推广和使用, 也不利于煤矿安全生产的工作顺利进行。因此, 矿用本质安全型电气设备的电缆连接可以不用电缆接线盒直接连接, 可根据本质安全型电气设备的要求进行连接。

2.3 矿用发爆器的问题

矿用发爆器是煤矿井下起爆的工具, 在井下爆破时必须采用的引爆装置, 这种起爆工具要在四毫秒内输出较大的电能。发爆器的引燃冲量在《煤矿用电容式发爆器》中有标准的规定。如果输出冲量过大, 放炮线网路断开的瞬间容易产生电火花, 从而引起煤尘、瓦斯的爆炸。但发爆器的实际输出冲量与所连接的电雷管数量成反比, 也就是说连接数量越少, 输出冲量越大。有时发爆器的实际输出冲量会大于规定值, 因此, 矿用发爆器应具有自动限制输出冲量的功能, 保证在任何负载条件下, 发爆器的实际输出冲量都不会超过规定值。

3 结语

煤矿安全责任重大, 我们应该从点滴抓起, 防微杜渐, 把隐患消灭在萌芽之中, 对井下电气设备的选用尤为重要, 须合理布置井下电缆和照明设备, 选择合适的变压器和供配电装置, 保证安全生产。

摘要:众所周知, 煤矿存在最大的安全隐患就是瓦斯爆炸, 在井下如果瓦斯达到一定浓度时, 轻微的火花都会引起爆炸。而井下电气系统处理不合理时, 若出现漏电、短路、过载, 接触不良, 发热, 设备老化, 接地不当等都将会带来安全隐患。在煤矿井下, 任何一台电器设备存在安全隐患, 都会对矿井安全带来不测后果。近年来发生的很多重特大煤矿瓦斯爆炸事故, 都是由于井下电气产生的火花所致。当前大多数矿井电气安全状况差、供电系统不稳。因此, 必须建立完善的井下安全供电系统。

关键词:安全隐患,瓦斯爆炸,电气系统

参考文献

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