综采工作面电缆故障的判定及处理研究

胡进伟

【摘要】随着时代的发展，综采技术也在不断提高，现阶段煤矿综采工作面机电事故较多，尤其供电事故，严重制约了原煤生产。本文首先从综采工作面电缆事故的原因出发，并对其进行了分析与研究，探讨了电缆事故的判定与处理相关措施，对我国煤矿综采工作面发展有着重要的意义。

【关键词】综采工作面；电缆故障；研究

开滦集团吕家坨矿业公司年产量为350万吨，有四个综合机械化采煤工作面，其中5877工作面为我公司大倾角综合机械化采煤工作面，采用走向长壁式采煤工艺进行开采，该工作面原煤储量150万吨，采用MGTY-710/300-WD型采煤机配合GBZ-800/400型刮板输送机和ZY3600-20/45型液压支架，采用1140V电压供电，进行原煤开采，采面部分区域有断层和顶板淋水，开采条件比较恶劣。因回采以来，工作面供电电缆故障较多，严重影响了原煤产量，现将电缆故障的判定及处理方法总结如下：

综采工作面常见电缆故障的原因及预防措施。在井下综采工作面供电系统中，常见的电缆故障有相间短路，单相接地和断相故障。

一、相间短路故障是综采工作面常见的故障之一，结合我公司5877工作面生产实际，其原因主要有以下两个方面：

1.工作面安装期间，制作电缆接头时，接线工艺不符合要求，电缆护套受到损伤，接线盒内的绝缘端子老化、开裂、受潮，橡套电缆受到各种严重外力撞击，接线盒内的接线有毛刺，遭遇淋水，接线头虚接产生高温或电火花而发生短路故障。

预防措施：严格接线工艺提高接头处的密封与绝缘，防止水汽侵入，加强巡视，定期更换接线腔内的防潮粉，严格支架工的管理，避免生产过程中任何外力的冲击损伤。

2.电缆在使用过程中，因采煤机跟机电缆和面溜电缆经常移动、弯曲，或者员工操作不规范造成护套损坏后，钢丝或其他金属扎入护套内，造成电缆短路。

预防措施：加强巡视检查，对经常移动、弯曲部位定期防护，发现异常马上处理，规范员工的操作行为，增强员工的责任心。

二、单相接地故障

单项接地故障是5877工作面故障率最高的一种电缆故障，也是综采工作面事故率最高的一种电缆故障，其主要原因为：综采工作面供电线路受到机械损伤而使绝缘破坏，电缆接线工艺不达标，硫化热补或冷补质量不合格，线路上出现“鸡爪子”、“羊尾巴”等。

预防措施：加强综采工作面供电系统的维护管理，规范采煤机司机和支架工的操作行为，及时消除事故隐患，严格按照《煤矿安全规程》的要求进行敷设、吊挂、连接和防护。

三、电缆断相故障

电缆的任一主芯线断开称为断相，也叫断线或断路。其主要原因有：推溜、移架过程中，因员工操作不规范，造成电缆被挂卡、挤压或其他外力而被挤伤或拉断，接线盒内接线端子虛接而被烧断，工作面遇断层时，放炮时因电缆防护不合格，造成电缆被崩断。

预防措施：加强维护管理，规范员工的操作行为，遇工作面放炮时，按要求防护好电缆。

综采工作面电缆故障判断及处理，综采工作面电缆故障不仅影响原煤生产，还直接危及员工的人身安全，故障发生后，第一时间得到处理解决成为安全生产的指导方针。

综采工作面电缆故障性质的确定。综采工作面的供电线路较多，电缆故障对供电可靠性的影响较大，因而迅速准确的探测故障的性质和故障点对保证电缆的及时修复或更换以及尽快恢复供电有着重要的意义。

综采工作面电缆线路出现故障，应首先判断故障的性质，电缆故障除了因芯线之间或缆芯之间或缆芯对外护套间的绝缘破坏形成短路、接地和因缆芯的连接性受到破坏形成断线和不完全断线两种情况外，有事也发生兼有两种情况的混合式故障，5877工作面所发生的电缆故障中以第一类较多，判断故障的性质可以从组合开关处跳闸的情况分析，可以用测量的方法也可以从故障线路的状态进行观察和分析，也可以两者结合的方法。

1.综采工作面相间短路故障的判定。若发生相间短路故障，则会出现短路保护装置的熔断器烧毁或过流继电器动作，使组合开关跳闸，此时，可以用兆欧表测量各芯线之间的绝缘，也可用手摸由于短路电流造成电缆的发热，查找是否有短路崩破电缆护套的放炮点，短路的出现往往伴随着绝缘烧焦气味，因短路故障常常伴随着特殊气味和放炮点，因此查找这类故障点时，分布在工作面的支架工有时也可以迅速的察觉到故障点。

2.综采工作面电缆单相接地故障的判定。发生单相接地故障，首先表现为组合馈电的馈电开关跳闸或其接地监视装置漏电闭锁保护装置动作并显示相应的指示信号，也可以使用兆欧表测量各芯线对地的绝缘电阻值或用其他测量仪器测量的方法判定是否单相接地故障。单相接地故障的故障点判定是较困难的，故障点的查找往往耗费较多的时间，常见的故障点往往发生在综采工作面的跟机电缆经常弯曲的部位以及工作面的上下出口范围。

3.综采工作面断相故障的判定。断相故障分为单相、两相和三相三种，综采工作面发生的电缆断相故障中以单相断相故障最常见，发生单相断相故障时，采煤机或面溜的电动机将造成单相运转，转矩明显减小，运转声音不同于正常运转时的声音，此时组合开关的过负荷保护装置或断相保护装置动作。发生两相或三相断相故障时，采煤机或面溜的电动机会停止运转，组合馈电或组合开关在断相保护装置的作用下，能够自动跳闸并显示跳闸原因于显示屏上，查找故障点时将供电分路接线盒处断开，用兆欧表分段测量的方法确定故障电缆，故障电缆确定以后，再查找此电缆护套破损处，一般护套破损处即为故障点，若用兆欧表测量时，为保证操作人员安全，应先将电缆对地放电，然后测量各主芯线的通断，不导通时即为断相。

综采工作面电缆故障的处理。当判断出供电电缆的事故性质及故障点以后，可根据实际情况选取不同的处理方法，在保证人身安全的情况下，迅速恢复生产成为亟待解决的问题，当发生断相故障时优先选用增加接线盒的方法，当发生接地故障时优先选用电缆冷补的方法，当发生短路故障时宜采用冷补或增加接线盒的方法，但是无论采取增加接线盒的方法还是采取冷补的方法，都应尽快将故障电缆更换，以降低今后供电系统的故障率，保证安全生产。

参考文献

[1]魏晋文 煤矿机电设备使用与维修 化学工业出版社 2009年3月

[2]崔海波 煤矿机电与运输 湘潭大学出版社 2010年9月

[3]王 京 煤矿机电设备的操作与检修 化学工业出版社 2015年2月