礦用電氣設備失爆原因及預防措施

楊 博

（陽泉煤業集團長溝煤礦有限責任公司， 山西 晉中 045300）

引言

礦用電氣設備是煤礦井下重要供電設施之一，在使用前必須對其隔爆性及耐爆性進行檢測，保證電氣設備一旦內部產生火花或火弧時，通過設備本身的隔爆性阻止火焰傳至外部，從而防止瓦斯爆炸事故。但是在煤礦實際生產過程中，由于采購設備質量不合格、設備安裝質量差、設備管理維護不到位等，造成電氣設備在井下使用中失去了隔爆和耐爆的作用，不僅降低了電氣設備使用壽命，增加了設備維修成本費用，而且很容易發生人身觸電、瓦斯爆炸等事故。根據陽泉煤業集團長溝煤礦有限責任公司數據統計分析發現，2018 年長溝煤礦井下共計發生大小機電事故41 起，其中電氣失爆事故11起，失爆率達26.8%，造成經濟損失達29 萬余元，嚴

重威脅著煤礦安全生產。

1 電氣設備常見失爆位置

1.1 隔爆接合面

礦井下防爆開關通常采用“鐵蓋”對隔爆接合面進行密閉，上蓋采用螺栓對接線腔進行緊固，隔爆接合面能夠對開關起到防爆作用[1-2]。

1）檢修人員在維護開關時常常由于操作疏忽導致上蓋板的螺栓沒有全部緊固或缺失、彈簧墊圈未按照標準壓平、螺栓或螺孔滑扣、螺母螺栓未完全緊固等情況，這些情況均會造成防爆開關密封性差，使開關失去防爆效果。

2）彈簧墊圈未按照標準壓平、螺母螺栓未完全緊固等情況會造成螺栓對開關的密閉達不到標準，也會造成防爆開關密封性差。

1.2 電纜引出、引入位置

通過對井下現場的開關進行觀察，發現電纜引出、引入位置是失爆現象最多的位置。

1）由于開關長期維護差，密封圈會漸漸老化，失去原有的彈性，導致密封圈不能對該位置起到很好的密封效果。

2）密封圈在安裝時，密封圈的外徑未選用與電纜引出、引入處配套大小的膠圈，造成該處密封效果差。

3）檢修人員未按照工藝要求將密封圈套在電纜護套上，而是誤套在電纜芯線上。

4）接線腔接線嘴緊固得太緊導致沒有間隙，或接線腔接線嘴緊固得太松導致密封圈不緊，這些情況均會造成防爆開關密封性差，使開關失去防爆效果。

5）電纜引出、引入位置的喇叭嘴壓線板未能將電纜牢牢拉緊，導致電纜可以在喇叭嘴內移動。判定的標準為：單手可自由晃動的喇叭嘴失去了防爆效果。

6）喇叭嘴接入的密封圈內徑大時，接線腔內的電纜能夠自由移動，特別是在接入直徑較小的監控和通訊線時，最容易出現失爆。

7）在接接線盒電纜三叉時，操作人員未按照要求將絕緣膠完全包裹，導致接線盒失爆。

1.3 電氣設備表面

1）當防爆設備的外殼有超過5 mm 的凹坑時，該設備就失去了防爆效果。出現這種情況的主要原因是運輸人員在運輸過程中未按照要求輕拿輕放或者操縱人員搬運設備時磕碰所致。

2）井下工作環境比較惡劣，防爆設備長期處于潮濕溫熱的狀態，設備外殼均出現了銹蝕、脫落現象，再加上日常的維護較差，也會導致設備失爆。

3）開關在停電時未按照規程要求將機械閉鎖打到閉鎖位置，造成閉鎖裝置損壞，也會導致防爆開關起不到防爆作用。

1.4 隔爆接合面

開關上蓋與接線腔接觸面被稱為隔爆接合面，隔爆接合面的光潔、平整能夠起到較好的防爆效果。實際生產中，隔爆接合面的失爆通常有以下幾種：隔爆接合面上有劃痕或凹坑，設備就失去了防爆效果；隔爆接合面的凡士林涂抹不均勻或有雜質。這些都是由于維護人員的疏忽，可以避免。

2 電氣設備失爆原因

1）由于各煤礦均存在“趕進度”生產現象，檢修人員未能按照計劃對設備進行全面的檢查，導致對設備的維護差。特別是由于井下工作環境比較惡劣，設備長期處于潮濕溫熱的狀態，其外殼常出現銹蝕、脫落現象，如果檢修人員不能及時檢修，就會導致防爆設備達不到防爆要求。非檢修人員用非專業工具開啟防爆門，導致隔爆接合面出現劃痕，造成設備失爆。

2）防爆設備在搬運過程中未能按照工藝要求，缺乏對設備的防護，導致開關外殼出現裂痕。

3）設備在安裝完畢后沒有專業的技術人員進行驗收，導致安裝工藝未達到要求的設備投入使用；設備在日常維護時未建立記錄臺賬，檢修人員也未按照工藝要求安裝，從而導致設備失爆的原因。

3 電氣設備失爆預防措施

3.1 嚴把采購質量關

所有入井的設備均必須具有國家質量檢測中心的防爆合格證，未達到要求的嚴禁入井。

3.2 正確選用電氣設備

設備在采購時，煤礦技術人員要開專題會，對采購設備的工作溫度、額定電壓、額定電流、保護裝置等參數進行分析，按照煤礦的用電負荷，選擇最適合本礦使用的設備。

3.3 加強設備日常維護

1）檢修人員在日常維護時，要開蓋檢查設備結合面的密閉情況，特別是喇叭嘴進線、出線位置；對按鈕的分合閘、開關的漏電試驗、設備運行時的溫度、閉鎖機構的完好及壓線板的緊固進行檢查。

2）設備在檢修前要進行驗電、放電，監測瓦斯濃度低于標準要求且切斷上級電源的情況下方可檢修。

3）根據設備的負荷情況及時調整保護的整定值，開關內的整定值需與標志牌一致；每年定期對開關線纜的絕緣阻值進行遙測，確保開關接地符合煤礦規程要求。

3.4 安裝失爆自檢儀

失爆自檢儀主要針對電氣設備內部接線、斷線、短路、老化等造成設備失爆的原因進行自動檢測；失爆自檢儀主要由PLC 電路控制器、斷路器、報警器等部分組成，電路控制器與電氣設備電路連接；在使用過程中，當電氣設備電路出現失爆現象時，控制器檢測電路出現電流差或電壓差時，及時通過斷路器切斷供電電流，并發出警報，從而降低了人工檢測設備內部失爆勞動作業強度，提高失爆檢測精度及自動化水平[3-5]。

3.5 加強培訓、健全制度

1）每月定期對檢修人員進行專項培訓并制定考核辦法。由于煤礦從業人員的文化水平較低，安全意識差，常常出現違規操作。因此要對員工進行專項培訓，提高員工的安全意識。

2）煤礦企業應定期對井下設備的防爆情況進行專項檢查，制定考核辦法、加強對失爆的處罰力度，每次檢查發現的問題要由牽頭單位進行落實。

4 結語

陽泉煤業集團長溝煤礦對井下電氣設備采取防失爆措施后，2019 年共計發生電氣設備失爆事故3起，失爆率為5.4%,全年降低電氣設備維修成本費用費用達20 余萬元，而且大大提高了煤礦井下供電安全，取得了顯著應用成效。