煤矿电气设备失爆原因分析及预防措施研究

温海兵

（同煤集团同家梁矿，山西 太原 037025）

引言

由于矿用电气设备在煤矿行业中处于非常重要的地位，因此在开机之前必须对其进行爆性及耐爆性检测，使电气设备出现电火花时不会传到设备的外部，进而防止出现瓦斯爆炸的现象。但是在煤矿作业的过程中，如果因为设备本身质量不达标、设备维护不合格等会引起设备的隔爆以及耐爆失效，从而减少设备的使用年限以及带来不必要的维护费用，同时还会引发工作人员触电以及瓦斯爆炸等安全事故。依据同煤集团同家梁煤矿的统计发现，在2019年，该煤矿总共发生20 起电机事故，其中4 起电气失爆事故，占到故障率的20%，造成经济损失达12万元之多，同时给该煤矿的安全生产带来了极大地安全隐患，因此必须对防爆设备进行改进。

1 电气设备常见失爆位置

1.1 隔爆接合面

通常情况下，矿井下防爆开关往往选择铁盖的形式进行隔爆接合面，其上盖选用螺栓对接线腔进行紧固，而对应的隔爆接合面对开关可以起到防爆的作用。维修工作人员在对开关进行维护的过程中存在的：第一，螺栓没有全部紧固；第二，设置弹簧垫圈时并未按照规定放置等，降低了防爆开关的密封性，从而失去防爆作用。

1.2 电缆引出、引入位置

在对井下开关失爆现场进行分析发现，电缆引入与引出位置往往是失爆率最高的位置。

1）假如开关长期失去维护，密封圈将会出现老化的现象，从而失去原有的弹性，密封效果就会不理想。

2）在安装密封圈的过程中，假如密封圈的外径和电缆引出以及引入的胶圈不配套，那么将导致密封效果不理想。

3）维修人员在进行维护的过程中并未按照规定将密封套套在电缆护套上，而将其套在电缆芯线上，因此不能起到密封的效果。

4）接线腔接线嘴紧固太紧，这样致使没有间隙，从而使得防爆开关密封性差，最终降低防爆效果。

5）在电缆引出以及引入位置设置的喇叭嘴压板不能拉紧电缆，从而使得电缆会向喇叭嘴方向应。

6）在对接线盒电缆进行接线时，假如相关工作人员不能按照要求把绝缘胶完全包裹，最终致使接线盒失爆。

1.3 电气设备表面

1）假如在防爆设备外壳上面发现存在大于5 mm的凹坑时，说明此设备已经不能满足防爆的需要[1]。经过分析发现，主要是由于设备在运输的过程中，相关工作人员并未按照要求搬运磕碰导致的。

2）由于井下工况环境比较恶劣，设备往往处于潮湿温热的环境中，从而导致设备外壳存在腐蚀以及脱落的现象，最终致使设备防爆效果不理想或者失去防爆的作用。

3）当开关处于停电的状态下，机械闭锁装置并没有达到闭锁位置，从而致使闭锁装置出现故障，极有可能致使防爆开关不能发挥防爆作用。

1.4 隔爆接合面

隔爆接合面是指开关上盖以及接线腔接触的结合面，该位置必须保证光洁以及平衡，从而有效提高防爆效果。经过对失爆现场进行分析发现，防爆结合面失爆原因主要有：隔爆结合面存在划痕以及凹坑；防爆结合面凡士林未均匀涂抹。

2 电气设备失爆原因

1）煤矿企业为了加快生产进度，使维护人员不能对设备进行全面检查，从而降低了设备的使用寿命。尤其对于井下工况条件恶劣的环境中，设备长期处于高温潮湿的状态下，最终出现外壳腐蚀或者脱落的现象，假如不能及时进行维护，那么将会出现防爆失灵的现象，最终引发安全事故。

2）相关工作人员在搬运防爆设备时并未按照相关规定操作，导致设备外壳出现划痕或者压伤等。

3）设备安装之后并未安排专业技术人员对其进行验收，可能存在安装工序不准确的现象。对于设备的维护记录并未构件记录档案，不能对维修人员的工作情况进行监督，因此可能导致设备失爆。

3 电气设备失爆预防措施

3.1 严把采购质量关

在井下安装的设备必须具有国家质量检测中心的防爆合格证，否则不能入井。

3.2 正确选用电气设备

在采购设备的过程中，煤矿的技术人员必须召开专题报告，主要讨论设备的如下参数：工作温度、额定电压、额定电流、保护装置等。依煤矿的用电情况选取合适的设备。

3.3 加强设备日常维护

1）维护人员在对设备进行日常维护时，必须对隔爆接合面进行检测，尤其关注喇叭嘴进线以及出线两个位置。同时还必须对按钮的分合闸、开关进行漏电检测等。

2）在检修设备之前必须对验电、放电以及瓦斯浓度检测。同时必须在断电的情况下进行检修。

3）通常在调整保护整定值时，必须依据设备运行的电量负荷。定期对开关线缆绝缘阻值进行相应的遥测，这样能够保证开关接地满足煤矿开采的需要。

3.4 安装失爆自检仪

失爆自检仪主要对电气设备的内部装置进行检测诸如：接线、断线、短路、老化等，这样能够有效地提高防爆率。其中该装置主要包括如下几个单元：PLC 电路控制器、断路器、报警器等[2]，其中电路控制器和电气设备进行连接。当设备运行的过程中，假如电气设备存在失爆的现象，那么控制器能够检测到电位差，从而将信号传递给控制单元，将电源切断。同时发出报警，这样能够极大地降低维护人员工作强度，同时能够提高失爆检测的准确性，最终能够降低失爆率。

3.5 加强培训、健全制度

1）公司必须定期对维护人员进行专业培训。由于煤矿作业人员缺乏专业知识，同时安全生产意识匮乏，存在违规操作的现象。因此有必要对其进行专业技能培训，从而能极大地提高员工的安全意识，最终降低安全事故的发生率。

2）煤矿企业需要对井下设备防爆状况进行检查，同时制定相应的考核力度，通过加强失爆处罚力度，以此来降低安全事故率，当发现问题时必须由牵头单位采取相应的解决办法。

4 结语

同煤集团同家梁矿在对井下电气设备采取以上失爆预防措施之后，经过实践发现，有效地降低因设备失爆引发的事故，失爆率从20%下降到4%以下，不仅有效地降低了维护成本，而且提高了煤矿井下供电安全性。由此可以看出以上设备失爆预防措施可为煤矿行业的发展提供技术保障。