露天煤礦電氣系統事故隱患與防護建議

2016-12-31 00:00:00田偉

科技創新與應用 2016年25期

摘要：隨著我國經濟、政治、文化的不斷發展，煤礦開采業在我國國民經濟總值中的地位越來越高，露天煤礦在國內煤礦產業生產中的地位更是不可小覷。露天煤礦在生產作業中，大量使用電氣設備，煤礦的安全生產、操作人員的生命安全和電氣設備的安全使用密不可分。近年來，由于煤礦業的不斷發展，特別是露天煤礦，對電氣設備的使用格外關注，在安全性能方面逐漸加深了認知。文章主要對我國露天煤礦電氣系統事故隱患與安全防護進行深入探討，發現管理過程出現的問題，并且針對出現的問題給出相應的措施。

關鍵詞：露天煤礦；電氣系統；事故隱患；安全防護；管理

眾所周知，露天煤礦施工環境十分惡劣且復雜，在開采過程中受到氣溫、降水等外界因素影響很大，而且容易發生各種安全事故，因此，露天煤礦的管理建設工作的重點應全力放在降低安全事故發生率上，更不可忽視電氣系統在露天煤礦中所存在的不安全因素，因為，據不完全統計，露天煤礦在生產作業中所發生的安全事故，百分之六十都是由于電氣系統設備故障造成的。這樣不僅給煤礦開采進度帶來影響，最重要的是對操作人員的生命安全造成威脅。

1 露天煤礦電氣系統存在的事故隱患

由于電氣系統的選型不合適、電纜超載、分斷能力不足等設備或是設施的問題，十分容易引起電氣事故，具體表現在以下方面：

1.1 斷路器、開關遮斷容量不足

斷路器是指能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流并能關合、在規定的時間內承載和開斷異?；芈窏l件下的電流的開關裝置。如果斷路器、開關遮斷容量較小時，分段短路電流能力差，可造成因瞬間短路故障增大熱量而使設備或電纜燃燒，發生火災，輕則導致一些礦區停電停產[1]，耽誤工程進展速度，重則造成財產巨大損失以及人員的傷亡。

1.2 雷擊過電壓帶來的事故隱患

雷擊過電壓是指，當帶有負電荷的云層在物體上空時，由于電容效應，地面物體朝向云層的表面將聚集相應的異性電荷。當云層的電荷與其他物體或云層發生閃電或雷擊后，云層內負電荷迅速消失，電容效應也立即消失，聚集在物體表面的正電荷也立即流向大地，由于電流較大，會在流動的路徑上由于電阻的原因產生很大的電壓。雷電災害作為大自然災害的重要組成部分[2]，其危害無可厚非，特別是夏季，雷雨交加季節，如果由于雷擊過電壓、電流產生火花或是擊穿電纜設備，出現短路問題，電流產生的火花甚至短路問題帶來的火源再將油污、電纜等易燃物品點燃，會直接引起火災，這時配電室內沒有充足的滅火設備或是沒有及時安裝通風排煙設備，會導致火災很難控制，甚至可能引起事故范圍不斷擴大，停電、停產、人員傷及在所難免。

1.3 主變壓器容量不足，電源線路強度不夠

露天煤礦存在一個非常嚴重的問題，主變壓器容量不夠，事故一旦發起，直接導致其他的變壓器供電能力大大減弱。而且電源線路缺少強度保證，導致電源線路一旦遇到大雪、大風、冰雹等惡劣天氣的影響，很容易造成塔桿倒下、電源線路斷掉，最終停止開采工作，容易給露天煤礦的施工人員帶來生命危險，造成人身財產安全惡劣后果。

1.4 機電保護設備質量不過關

由于露天煤礦疏于管理，采購人員在采購時由于各種原因，采買一些不合格淘汰產品，如果繼電保護裝置存在缺陷[3]，常出現閘口越級跳閘、無故停電，進而事故范圍與影響力不斷擴大。

1.5 露天煤礦電氣設備不完善，造成火花事故

近年來，露天煤礦由于電氣設備不完善，頻頻發生火花事故，據調查得知，引起火花事故的原因有以下幾點：

首先，露天煤礦的電氣設備安裝、維修不當[4]，導致在開關觸點分-合時產生電火花，直接帶來安全隱患問題。

其次，露天煤礦帶電電纜由于外力原因拉脫、破損、電纜絕緣下降容易造成系統短路、接地，引發電氣火花。

最后，露天煤礦電氣設備保護失靈，當出現過流、短路、接地等電氣事故時拒動，使設備、電纜過載、過熱印發電氣火花。

1.6 開關柜閉鎖帶來的事故

煤礦開關柜閉鎖忘記安裝或失靈的情況下，操作人員會進行錯誤操作，工人在帶電狀態下進入開關內部，后果不堪設想，人員會發生觸電，造成人員的傷亡。

1.7 露天煤礦電氣系統大范圍停電事故

第一，在安裝電纜時，不小心出現磨損、破皮等問題，雷雨天地面潮濕，容易引起失火現象，最終可造成電氣系統大范圍停電；第二，由于電纜、電氣系統短路，在操作時電氣裝置不受用，可造成越級跳閘[5]，引起大范圍停電事故；第三，不該用單回路供電設備時用了單回路供電。

2 露天煤礦電氣系統實際管理現狀

新形勢下，煤礦安全事故一方面給施工作業進度帶來影響，另一方面，給人身財產安全帶來威脅，因此，露天開采單位必須要加強對開采現場電氣設備的有效管理、科學使用，進而提高開采效率，保證生產安全，提高國家、社會的經濟利益。

2.1 露天煤礦電氣設備的購買受資金等因素的制約性較大

露天煤礦主要依靠機械的全面自動化生產，多年以來已經形成了主要趨勢，很多大型電氣設備也得到了廣泛使用，從而極大的提高開采效率。但是，人們加大對電氣設備所帶來的經濟效益的同時，很多露天煤礦受到資金的限制[6]，購買回來的電氣設備一般都存在購買價格低、質量不合格等問題，這在一定程度上十分容易引起電纜失火等問題的發生。

2.2 露天煤礦電氣設備質量較差

電氣設備在露天煤礦作業中占有重要地位，由于露天煤礦開采環境的復雜性，對電氣設備的質量要求非常嚴格，但受到經濟利益影響較大，國內很多煤礦企業中所使用的電氣設備存在價格低廉、質量差等問題。同時由于露天煤礦沒有配備相關的檢測設備，在安全性能上沒有太多的保障，電氣設備在運行中，本應配備一些大型設備和監控設備，但由于長期缺乏管理，導致配備不齊全，在一些安全保護裝置上也存在相應的問題[7]，大部分設備處于一種“病態”，最終使得電氣設備在運行中漏洞百出，安全事故隱患也蘊藏于此。

2.3 露天煤礦電氣設備缺乏維修養護意識

有的煤礦企業單純追求經濟利益，過分的注重眼前的產量，嚴重缺乏對電氣設備的維修養護意識，沒有專門管理部門的管理，單方面存在一種機器壞的時候再去維修的思想，只能等到機器設備不能用時才去報修，很多機器設備由于常年不進行維修護理，在出現問題的時候，進行維修工作是有難度的，有的甚至不能進行二次使用，需要更換新機器設備，這樣極大影響工作進程，阻礙相關管理制度的完善，甚至造成的損失都無法挽回。

2.4 露天煤礦電氣設備管理人員專業素質低

露天煤礦電氣設備的管理工作繁雜，需要有專業人員的有效管理方可有所建樹，對管理人員的職業素養要求較高，但是目前情況來看[8]，我國露天煤礦電氣設備管理人員幾乎沒有專業的學習、培訓，實踐經驗更是少之又少。煤礦開采作業環境差，危險指數高，在機器投放使用上，很多電氣設備都在超負荷作業，出現機械故障的情況時有發生，并且使用的機器設備種類繁多，因此，管理人員的管理范圍較廣泛，這就更要求管理者全面提高自身的專業素養，繼續忽視管理工作的進行，生產作業中出現的問題也會隨之增多。

2.5 露天煤礦電氣設備管理機構不完善

露天煤礦企業的電氣設備管理機構不完善，缺乏合理的管理體系。例如在日常工作中，電氣設備的維修與養護工作只是依賴電工負責，而在實際操作過程中，電工的主要精力都放在生產上，幾乎忽視了電氣設備的管理工作。而且，露天煤礦企業的領導者對電氣設備的管理也不太重視，沒有完善的電氣設備專業的管理組織，管理工作思想極為落后，有的甚至是供電系統都沒有按照設計進行相應的施工，只是依靠電工工作者僅有的工作經驗而進行工作[9]，也沒有依照要求檢測電氣設備的性能與儀器儀表等?？傊?，露天煤礦電氣系統設備的管理機構存在著很大的問題，急需解決。

3 露天煤礦電氣系統存在事故隱患的解決措施

露天煤礦電氣系統存在的安全隱患雖然得到一定的改善，但很多現實問題仍得不到解決，如果不及時制止煤礦電氣事故的發生，給國家、給社會帶來的財產、人員傷亡不可設想，通過調查研究，給出以下改善事故發生的方法：（1）開關遮斷容量不足，有的是可以修復的，例如：更換新的滅弧介質。重合容量不足的開關應停用重合閘，可以通過調整運行方式，降低系統的短路電流，滿足開關的滅弧能力，或是更換新的開關。這段容量嚴重不足時，應改為“非自動”，作為負荷開關或隔離開關使用。（2）露天煤礦防雷工作必不可少，首先，露天煤礦企業要嚴格按照國家、地方法律法規以及防雷技術規范要求，認真排查地理、地質、氣候、環境、土壤等開采條件和雷電活動規律，然后根據露天煤礦特點設計安裝相匹配的防雷裝置，達到安全可靠、經濟合理以及技術先進等目標；其次，建議換成組合式過電壓保護器，換成相吻合的避雷器；最后，可以進行二次繼電保護工作，在繼電保護調試中模擬煤礦電站短路情況，可以靠近電站的過留速斷跳開[10]，因其對保護斷電系統具有可靠性，而且在輸電線路時，降低了雷電對段桿塔的襲擊，提高了雷擊桿塔的抗雷作用。（3）每年要全面加強統計用電負荷，跟進系統追蹤，一旦發生變化時，要及時計算短路電流，找到繼電保護的核算、實驗所要的科學準確的依據。增大容量負荷的使用時，要重新整改，并反復試驗。（4）露天煤礦電纜在連接固定時，一定要仔細多遍做好固定措施，并經常進行檢測、試驗、完善檢查制度。對電氣系統設備加大絕緣性能的測試，及時更換破損、掉皮的電纜線源，一旦發現其損壞現象，要及時停止使用，進行檢修，防止出現漏電而產生火花事故。（5）露天煤礦企業應該依據自身實際狀況，及時制定出完善的、合理的、可實施性的安全管理制度。如電氣設備的采買標準制度、電氣設備的安檢與維修制度、電氣設備進庫出庫的管理制度等，積極落實執行國家以及上級頒布的規章制度。（6）露天煤礦企業要不斷完善電氣供電系統反送電的規章制度和方法，減少反送電所帶來的觸電事故。對供電設備、開關柜號碼給予明確標記[11]，防止操作人員錯誤操作。同時，做好地面輸入電路電纜、變電系統的防雷裝置的安裝工作，在雨季來臨前，全面仔細的進行檢查測試，不能遺落每個細節。（7）露天煤礦企業要定期測試電網電容量的標準，如有超標現象要及時采取限制電容量的措施，防止全礦停電、停產。（8）加大露天煤礦視頻監控系統的安裝。隨著科技的飛速發展，視頻監控水平的進步，可以采取有效的安裝視頻監控系統來提高開采作業，特別是在露天煤礦中，安裝監控系統是對煤礦高效益、高產量、高安全性能的重要保障[12]，因此，安裝電氣系統的監控設備越來越成為露天煤礦管理中的一項重要內容，對露天煤礦電氣系統的安全作業提供保障，為露天煤礦開采提供有效的指導，同時還可以在事故中發揮及其重要的作用。（9）努力創新電氣設備維修模式。在過去的電氣設備管理中，機器設備只有在出現大故障時才可以報修，耽誤生產進度，但是在新形勢下，想要提高電氣設備管理水平就必須改掉傳統的管理模式，創新維修模式，做出規定，定期對電氣設備進行檢修，合理安排檢修時間、檢修負責人以及檢修機器數量等。一些陳舊的機器設備[13]，性能較低，出現故障率較高，因此，可以成立管理檢修小組，進行深入分析其運行狀態，對設備進行實時控制，加大檢修力度，確保降低成本的同時，提高機器設備的安全性。（10）加強人才培養，加大培訓力度。目前，露天煤礦電氣系統設備管理人才隊伍薄弱，普遍存在管理人員專業素養不高的問題，針對在崗人員應該進行定期的培訓，從而提高管理人員的專業素養，或是通過技術比練和崗位競爭等方式，增強工作人員的安全意識，調動工作的積極性。依照不同崗位進行相應的培訓，通過對技能知識的講解與技能實際操作，全面提高工作人員的專業素質[14]，為培養全能型的技術人才。（11）加大外委單位的監督管理。我國很多露天煤礦在維修電氣設備時都采取外委維修模式，為了提高設備維修質量，應加大外委單位監督管理。

4 結束語

露天煤礦開采工程越來越受到全社會的廣泛關注，煤礦電氣系統的安全問題在改革中不斷進步，加強注重人力、物力的投入時，更要針對發展現狀，努力改善煤礦開采中存在的問題，全面推動電氣設備管理工作進程，從而提高管理水平，促進我國露天煤礦事業的發展。

參考文獻

[1]陳志新，周宗強.露天煤礦電氣系統事故隱患及安全措施研究[J].中國科技縱橫，2016（4）：172.

[2]楊廣義.淺析露天煤礦開采中如何防治事故隱患[J].中國科技縱橫，2014（20）：177.

[3]李志遠.露天煤礦開采中的事故隱患與防治措施[J].科技與生活，2012（6）：164.

[4]魯明春.露天煤礦開采中防治事故隱患的措施[J].民營科技，2011（4）：139-145.

[5]張志強.露天煤礦開采中防治事故隱患的措施分析[J].農家科技（下旬刊），2013（4）：135.

[6]盧大勇，劉巖.露天煤礦開采中防治事故隱患的措施探討[J].企業導報，2015（24）：146-147.

[7]肖剛.淺談露天煤礦開采中的事故隱患與防治措施[J].黑龍江科技信息，2010（30）：52-62.

[8]楊平安.煤礦電氣系統事故隱患及安全對策措施[J].科技與生活，2011（14）：151-165.

[9]曾憲榮，劉洪才.關于建設內蒙古露天煤礦應急救援體系的探討[J].內蒙古煤炭經濟，2013（5）：144-145.