煤矿电气设备失爆现象防治措施探讨

陈 川

（云南能源职业技术学院，云南 曲靖655001）

0 引言

调查结果显示，煤矿电气设备安全事故主要包括触电伤亡事故、电网漏电故障、电网过流故障、电气设备失爆事故等，因此煤矿电气设备安全管理必须有所侧重。本文主要以煤矿电气设备失爆为研究对象，探讨如何降低失爆率，提升煤矿电气设备安全管理水平。

1 煤矿电气设备失爆的表现形式

煤矿电气设备失爆是指电气设备的外壳失去隔爆性能或耐爆性能的现象，其表现形式主要包括：设备外壳出现开焊、裂纹、严重变形（变形长度＞50mm、凹凸深度＞5mm）；隔爆接合面表面粗糙度≤6.3（Ra值），操作杆表面粗糙度≤3.2（Ra值）；1cm2范围内接合面的针孔＞5个，直径＞0.5mm，深度＞1mm；机械伤痕宽度与深度皆＞0.5mm，或机械伤痕的投影长度≥容积接合面宽度的1／2，或个别伤痕深度＞1mm，或伤痕与接合面间最短无伤距离之和＜容积规定的接合面宽度（任意哪项满足均属失爆）；设备电缆引入装置的密封圈内径超出引入电缆外径1mm或更多；密封圈硬度＜HS45～55，同时伴有变质、老化、变形、失去弹性等问题；密封圈尺寸不符合规定；空闲引入装置无密封挡板；挡板直径超出进线装置内径2mm或更多，及挡板厚度＜2mm。除此以外，触头断开电源的瞬间，若隔爆型插接装置插锁外壳隔爆接合面的最小有效长度L、最大直径差W不符合规定，属失爆。

2 煤矿电气设备失爆的原因

根据煤矿电气设备失爆故障的表现形式可知，煤矿电气设备失爆的主要原因包括：煤矿电气设备搬迁或移动操作不当引起电气设备外壳发生开裂或严重变形，亦或连接螺栓不齐全、焊缝开焊、螺扣损坏、缺少弹簧垫圈、螺纹拧入深度不够等引起机械强度不达标；隔爆接合面腐蚀现象较严重、隔爆间隙较规定值大、机械伤痕或凹坑较大、连接螺丝未压紧等引起隔爆性能不达标；电缆出线口、进线口所用密封圈质量不达标或未用密封圈，电缆接线孔所用封堵挡板质量不达标或未用封堵挡板；隔爆外壳内随意增设部件或元件致使电气距离较规定值小，进而引起相间弧光接地短路，并最终烧穿外壳；操作人员未全面掌握电气设备的性能，亦或装卸过程未采用专业工具，甚至出现误操作的现象；操作人员未准确掌握煤矿电气设备防爆理论知识，未准确贯彻执行各种规程或随意忽视电气设备的隔爆要求等。

3 降低煤矿电气设备失爆率的具体措施

3.1 严控电气设备采购，提升煤矿电气设备的质量

针对煤矿电气设备的采购，必须严格落实好下列事项：（1）严格筛选供货商家，即煤矿电气设备防爆配件的供货商家必须满足“产品性能可靠、品种规格齐全、价格实惠、质量优良、售后服务好”的要求，同时与供货厂家所签订的合同必须包括电气设备的验收标准、质量标准、安装调试与包装标准、出厂标准、规格型号、对装箱单、技术参数、设备名称等内容。（2）供货厂家与电气设备所标识的铭牌必须相符，同时与合同签订的供货商也应相符，此外电气设备的外壳必须有“EX”（防爆标志），同时附带有安全证书编号、产品质量合格证、防爆合格证等。其中，防爆电气设备质量检验合格的标准包括：螺栓、隔爆箱体、基板、法兰盘、散热片、散热管完好无损；专用的仪表设备须经专业性检测合格。（3）采购的防爆电气设备必须符合相关煤矿用安全产品目录要求，同时强制实施“3C”认证。

3.2 淘汰落后电气设备，提升煤矿电气设备的合格率

我国多数煤矿目前所使用的电气设备大多与现行防爆标准不相符，同时油浸变压器、PB2及PB3高爆开关均未被完全淘汰，此外某些大型国有煤矿甚至仍存在使用非防爆绞车电控系统的现象。尽管大平矿难（2004年10月20日）后国家要求重要矿井的架线式电机车全部更换成隔爆蓄电池电机车，但某些煤矿却未曾采纳。随着我国煤矿经济条件越来越好，相关部门及煤矿企业应该抓住机遇、加大投入，以尽快实现非防爆电气设备的更新换代。

3.3 健全招工制度，提升煤矿职工的技术素质

目前我国某些大型国有煤矿企业多数采取考试的形式，把符合工作条件的人员送入职业学院或技工学校进行培训学习，经考试合格后再上岗，如此能够实现入井人员整体素质的提高。除此以外，通过开展与激励政策相结合的多层次技术培训，来提升煤矿电气设备管理人员及职工的技能；借助各专业培训基地、安全培训中心、矿职工学校的力量，对所需人员实施分期分批次且有计划的培训，经考试合格后颁发上岗证书；全面推行高水平技术人员补贴制、技师聘任制，每年进行一次考评，以调动职工的学习意识及学习积极性。

3.4 技改与更新相结合，提升电气设备运行可靠性

目前，我国某些煤矿井下所使用的非防爆绞车电控系统、油浸变压器、PB2及PB3高爆开关等既需有所更新，也需进行改造。例如，将PB2及PB3高爆开关根据实际需要改造成高压真空开关，此项技术已发展到相对成熟的阶段。下面以具体案例进行分析：2007年，某煤矿共发生461次机电事故，约占全矿生产事故的76.83%，影响煤产量达109800t，而机电事故内电气事故约占36.36%，开关故障约占11.36%（多属低压磁力启动器），可见提升低压开关的运行可靠性相当重要。

该煤矿井下所用的磁力启动器主要包括QC83系列，尽管经历过20世纪80年代的真空化改造，但国有煤矿40kW以上功率的机电设备使用的真空磁力启动器主要采用非本安型操作回路，即任意操作线短路均可实现自动启车，因此该系列开关操作回路有必要改造成本质安全型，其中，控制电压应改造成直流9V、15V。QC83系列防爆开关操作回路改造原理图如图1所示。

图1 QC83系列防爆开关操作回路改造原理图

图1中，连接2QA，便可实现如下控制路径：JYB、F4、RJ常闭接点、ZJ、1TA、KS、R1、1＃、2QA、2TA、2ZL、3＃、JYB形成闭合回路，其中电源接通后ZJ吸合动作能够驱动主控回路，如此若远方操作（1＃、2＃）发生短路，ZJ便无法完成吸合；1＃、3＃发生短路，ZJ亦无法实现吸合；若启动器工作后1＃、3＃发生短路，启动器动作必定马上停止。

4 结语

综上所述，我国煤矿电气设备的安全运行普遍受到失爆故障的威胁，极有可能引发严重的安全事故，这既阻碍了我国煤矿工业的可持续发展，也对我国社会的安定和谐及人民的生命财产安全造成了重大隐患，因此必须采取措施降低煤矿电气设备的失爆率，例如严控电气设备采购，淘汰与国家现行标准不相符的电气设备，健全招工制度，技改与更新同步落实等，以提高我国煤矿电气设备的安全管理水平。

［1］田庆军，周晓娟.当前煤矿电气设备安全管理存在的问题和对策［J］.煤炭技术，2009（2）

［2］刘永梅.煤矿电气设备的检查维护和安全评价探讨［J］.甘肃科技，2009（18）

［3］沈小冬.降低煤矿电气设备失爆率 提升煤矿电气设备安全管理水平［J］.河南科技，2012（18）