论文部分内容阅读
摘要：由于煤矿井下环境的特殊性，供电故障时有发生，文章从煤矿井下引起各种供电故障的原因分析入手，根据煤矿生产的环境特点，结合现场实际，阐明故障的危害，并提出相应的防治对策。
关键词：电气事故；安全用电；防治对策
随着煤炭工业的发展，矿井深度不断增加，瓦斯、地温及矿压等灾害因素增多，加上管理不善等因素，煤矿重大事故时有发生。重、供特大事故多为瓦斯、煤尘爆炸事故，我们知道造成爆炸的因素有三种：瓦斯浓度5%～16%；高温火源650～750℃；空气中含氧量≥12%，三者缺一不可。据有关资料不完全统计，1983年～1989年所发生的96次特大瓦斯事故中，由电火花引爆的次数占46.9%。某省将1980年～2002年全省内发生的3人以上瓦斯事故统计：因煤矿停电、停风造成事故占49.6%。因此，杜绝电气故障，对于防止重大事故有着十分重要的意义，本文就常见的几种井下电事故作了分析并提出防治措施。
一、矿井电气事故分析
1、井下漏电事故原因分析
（1）电缆或电气设备本身的原因。①敷设在井下巷道内的电缆，由于井下环境潮湿，且运行多年，其绝缘老化或潮气入侵，引起的过电压冲击，使绝缘水平较低处发生击穿，产生集中性漏电。②开关设备长期使用，接线板潮湿可能造成漏电；其内部元件（主要是控制变压器、接触器、继电器、线圈等）或导线，因某种原因使绝缘恶化、导线头碰壳也会造成漏电；自动馈电开关中的过流继电器，当调整螺杆拧得过低时也会因相对地放电而造成漏电。
（2）因施工安装不当引起漏电。①电缆施工接线错误，如误将相线与地线相接，通电后就会发生漏电；橡套电缆接头违反施工工艺要求，如不用电缆线盒的连接和明接头等，这些接法都破坏了橡套的绝缘，在井下潮气的侵蚀下易发生漏电，此外，这些接法的机械强度都较低，容易被拉断而造成漏电。②电缆与设备连接时，由于芯线接头不牢固，封堵不严、压板不紧，运行或移动时造成接头脱落或接头松动，使相线与金属外壳直接搭接而漏电，或者是因接头发热过度使绝缘损坏而漏电。③橡套电缆悬挂方法违反规定，采用铁丝或铜丝悬挂，时间一长，就可能发生漏电。④开关或其它电气设备的内部接线错误，或接线头松脱碰壳，当合闸通电时便发生漏电。
（3）因管理不当引起漏电。①由于管理不当，电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发，时间一久将使绝缘老化而漏电；电缆浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蚀及渗透作用，也会使绝缘因受潮而漏电。②电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。③电动机因长期被煤石堵塞风道，造成通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。④对已受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验，又投入运行，极有可能发生漏电或其它电气故障。
（4）因维修操作不当引起漏电。①工人工作时劳动工具（锹、镐、钎等）易将电缆割伤或碰伤，造成漏电。此外采掘机械移动时，由于司机人员照顾不到，使供电电缆受到拉、挤、压、绞等作用，也可能造成漏电。②冷、热补的橡套和浇灌的电缆接头，由于芯线连接不牢固、绝缘胶浇灌不均匀，以及硫化热补或冷补质量低劣，故在运行期间芯线接头容易发热，使油和绝缘胶往外渗漏，严重时就会产生漏电。③开关设备检修后，残留在开关内的线头、金属碎片等未能清理干净，或将小零件与电工工具等忘在开关内，如果这些东西碰到相线，送电后就会发生漏电。④修理电气设备时，由于停送电操作失误、带电操作或施工不慎，可能造成人身接触及一相漏电。⑤开关分、合闸时，由于灭弧机构有故障，造成电弧熄灭困难、电弧接触外壳而漏电。此外，当发生漏电而切断总电源后，为找漏电支路而分别强行送电也是造成重复漏电的原因。
（5）因意外事故引起漏电。①井下电缆常因顶板冒落、矿车出轨、支柱倾倒等意外机械事故所损伤而导致漏电。②井下电缆因短路故障造成局部对地绝缘损坏，当处理短路故障后未经对地绝缘电阻测试而恢复送电时，就会发生漏电。③大气过电压沿下井电缆侵入，击穿其对地绝缘而发生漏电。
2、防爆电气事故原因分析
（1）违章作业致使防爆开关短路电弧伤人。经常违反《采掘维修电工操作规程》第12条、13条，即从事检查工作时，必须执行停送电作业制度。检修电气设备时，必须切断前一级开关电源，实行机械闭锁，并挂"有人工作，严禁送电"标志牌。电气设备开盖检查前，必须用与电源电压等级相符合的验电笔验电，确认无电压后，进行放电，放电完毕后再进行相关工作。另外，对所管的电气设备和电缆的检查、调整无检修记录。不符合《煤矿安全规程》第490条的规定（无检查周期，无检修记录），出现事故无据可查。
（2）岗位责任不明确，技术细则未实施。①按矿管理规定，一般配电点应由施工单位管理、维修、试验，包机到人，而实际经常配电点无专人看管，包机责任不落实。②违反《井下电工岗位责任制》
（3）根据《煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则》第6条规定。对于保护电缆干线的装置按公式：z≥IQe+KxΣle（z为过流保护装置的电流整定值，A；IQe为容量最大的电动机额定启动电流，A；Kx为需用系数，取0.5～1；Σle为其余电动机额定电流之和，A）。而实际中往往凭经验想当然不按公式计算，草率确定整定值，致使与实际产生误差，从而导致事故发生。
二、防治措施
1、预防漏电、触电的措施
（1）加强井下电气设备的管理和维护，定期对电气设备进行检查和试验，性能指标达不到要求的，应立即更换。
（2）将带电导体、电气元件和电缆接头等，都封闭在坚固的外壳内。在电气设备的外壳与盖子间设置可靠的机械闭锁装置，以保证未合上外盖前不能接通电源，或者在接通后，便不能打开外盖。这一措施有效地防止了因带电检修而造成的触电事故。
（3）加强手持式电动工具把手的绝缘。这类把手在正常时本来是不带电的，但当带电部分的绝缘损坏时，把手便有可能带电引起触电事故，所以必须在把手上再加一层绝缘套，以形成双重保护。 （4）对人身接触机会较多的电气设备，采用较低的额定电压。例如手持式电钻、照明设备及信号装置的额定电压不得超过127V，而井下各种电气控制回路的额定电压则限制在12～42V以内。
（5）井下配电变压器的中性点禁止直接接地，以减小漏电或触电电流。井下若采用中性点直接接地的供电系统，则发生漏电或人身触电的情况就有所不同，此时，漏电或触电电流入地后就直接经过接地极回到变压器的中性点。由于接地极的电阻很小（数欧姆），使得电源相电压几乎全部加在漏电过渡电阻或人体电阻上，危险性极大。
2、防爆电气事故防范措施
（1）淘汰不符合防爆标准的电气设备。目前，多数煤矿井下所用的电气设备仍有不符合现行防爆标准（CB3836-2000爆炸性气体环境用电气设备-第二部分）的PB2、PB3高爆开关和油浸变压器等，有些国有大矿非防爆绞车电控也在使用。在目前煤矿经济条件较好的情况下，应抓紧时间加大投入，尽快将井下不符合安全生产的非防爆电气设备更新。
（2）改变招工机制、提高职工技术素质。目前，已有一些大的煤矿国有企业将招工变为招生，即将符合工作条件的人员，通过考试，招入学校（技工学校、职业学院等）经过1～3年的培训，考试合格后上岗，即从根本上把住入井人员素质关。开展多层次技术培训与激励政策相结合，不断提高职工及管理人员技术素质。充分发挥安全培训中心、各专业培训基地、各矿职工学校的作用，有计划分期分批地将所需人员进行培训，考试合格后发证，并做到持证上岗。实行技师聘任制、高水平技术人员补贴制等，根据具体情况可每年考评（聘任）一次，充分调动职工学技术的积极性。
（3）完善规程、制定措施并严格考核。目前我国关于煤矿电气规程及其实施细则有：《煤矿安全规程》中第九章对电气作业的规定，原煤炭工业部制定的《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》、《煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则》、《煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则》。2004年2月国家煤矿安全监察局、中国煤炭工业协会制定的《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》，包括了煤矿机电安全质量标准及方法。为了落实上述规程、细则及标准，各大煤矿都制定了相应的措施，明确了奖励及经济处罚细则标准。然而近几年来各煤矿大小事故的发生表明，我们执行规程、标准及细则时仍存在很大差距，这就要求我们必须认真吸取教训，杜绝类似事故的发生。对于重复发生的事故要严格遵照标准，从严从重惩处。随着采掘机械化的提高，采面走向超过2000m，电气保护必须完善，尤其是过流保护灵敏度系数必须≥1.5，杜绝电气失爆。
三、结语
煤矿电气事故在煤矿生产中时有发生，它不仅可导致煤矿重、特大事故的发生，同时也严重制约煤矿安全生产。因此，必须引起我们高度重视。要严格执行GB-3836爆炸性气体环境用电气设备系列标准，将不符合标准的设备抓紧时间更新改造，严格执行新《煤矿安全规程》及有关技术规范、完善电气保护，杜绝井下电气失爆。下大力气搞好技术培训，不断提高煤矿职工素质及操作维修技能。总之，通过我们的努力，相信煤矿电气事故会大大减少。
关键词：电气事故；安全用电；防治对策
随着煤炭工业的发展，矿井深度不断增加，瓦斯、地温及矿压等灾害因素增多，加上管理不善等因素，煤矿重大事故时有发生。重、供特大事故多为瓦斯、煤尘爆炸事故，我们知道造成爆炸的因素有三种：瓦斯浓度5%～16%；高温火源650～750℃；空气中含氧量≥12%，三者缺一不可。据有关资料不完全统计，1983年～1989年所发生的96次特大瓦斯事故中，由电火花引爆的次数占46.9%。某省将1980年～2002年全省内发生的3人以上瓦斯事故统计：因煤矿停电、停风造成事故占49.6%。因此，杜绝电气故障，对于防止重大事故有着十分重要的意义，本文就常见的几种井下电事故作了分析并提出防治措施。
一、矿井电气事故分析
1、井下漏电事故原因分析
（1）电缆或电气设备本身的原因。①敷设在井下巷道内的电缆，由于井下环境潮湿，且运行多年，其绝缘老化或潮气入侵，引起的过电压冲击，使绝缘水平较低处发生击穿，产生集中性漏电。②开关设备长期使用，接线板潮湿可能造成漏电；其内部元件（主要是控制变压器、接触器、继电器、线圈等）或导线，因某种原因使绝缘恶化、导线头碰壳也会造成漏电；自动馈电开关中的过流继电器，当调整螺杆拧得过低时也会因相对地放电而造成漏电。
（2）因施工安装不当引起漏电。①电缆施工接线错误，如误将相线与地线相接，通电后就会发生漏电；橡套电缆接头违反施工工艺要求，如不用电缆线盒的连接和明接头等，这些接法都破坏了橡套的绝缘，在井下潮气的侵蚀下易发生漏电，此外，这些接法的机械强度都较低，容易被拉断而造成漏电。②电缆与设备连接时，由于芯线接头不牢固，封堵不严、压板不紧，运行或移动时造成接头脱落或接头松动，使相线与金属外壳直接搭接而漏电，或者是因接头发热过度使绝缘损坏而漏电。③橡套电缆悬挂方法违反规定，采用铁丝或铜丝悬挂，时间一长，就可能发生漏电。④开关或其它电气设备的内部接线错误，或接线头松脱碰壳，当合闸通电时便发生漏电。
（3）因管理不当引起漏电。①由于管理不当，电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发，时间一久将使绝缘老化而漏电；电缆浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蚀及渗透作用，也会使绝缘因受潮而漏电。②电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。③电动机因长期被煤石堵塞风道，造成通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。④对已受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验，又投入运行，极有可能发生漏电或其它电气故障。
（4）因维修操作不当引起漏电。①工人工作时劳动工具（锹、镐、钎等）易将电缆割伤或碰伤，造成漏电。此外采掘机械移动时，由于司机人员照顾不到，使供电电缆受到拉、挤、压、绞等作用，也可能造成漏电。②冷、热补的橡套和浇灌的电缆接头，由于芯线连接不牢固、绝缘胶浇灌不均匀，以及硫化热补或冷补质量低劣，故在运行期间芯线接头容易发热，使油和绝缘胶往外渗漏，严重时就会产生漏电。③开关设备检修后，残留在开关内的线头、金属碎片等未能清理干净，或将小零件与电工工具等忘在开关内，如果这些东西碰到相线，送电后就会发生漏电。④修理电气设备时，由于停送电操作失误、带电操作或施工不慎，可能造成人身接触及一相漏电。⑤开关分、合闸时，由于灭弧机构有故障，造成电弧熄灭困难、电弧接触外壳而漏电。此外，当发生漏电而切断总电源后，为找漏电支路而分别强行送电也是造成重复漏电的原因。
（5）因意外事故引起漏电。①井下电缆常因顶板冒落、矿车出轨、支柱倾倒等意外机械事故所损伤而导致漏电。②井下电缆因短路故障造成局部对地绝缘损坏，当处理短路故障后未经对地绝缘电阻测试而恢复送电时，就会发生漏电。③大气过电压沿下井电缆侵入，击穿其对地绝缘而发生漏电。
2、防爆电气事故原因分析
（1）违章作业致使防爆开关短路电弧伤人。经常违反《采掘维修电工操作规程》第12条、13条，即从事检查工作时，必须执行停送电作业制度。检修电气设备时，必须切断前一级开关电源，实行机械闭锁，并挂"有人工作，严禁送电"标志牌。电气设备开盖检查前，必须用与电源电压等级相符合的验电笔验电，确认无电压后，进行放电，放电完毕后再进行相关工作。另外，对所管的电气设备和电缆的检查、调整无检修记录。不符合《煤矿安全规程》第490条的规定（无检查周期，无检修记录），出现事故无据可查。
（2）岗位责任不明确，技术细则未实施。①按矿管理规定，一般配电点应由施工单位管理、维修、试验，包机到人，而实际经常配电点无专人看管，包机责任不落实。②违反《井下电工岗位责任制》
（3）根据《煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则》第6条规定。对于保护电缆干线的装置按公式：z≥IQe+KxΣle（z为过流保护装置的电流整定值，A；IQe为容量最大的电动机额定启动电流，A；Kx为需用系数，取0.5～1；Σle为其余电动机额定电流之和，A）。而实际中往往凭经验想当然不按公式计算，草率确定整定值，致使与实际产生误差，从而导致事故发生。
二、防治措施
1、预防漏电、触电的措施
（1）加强井下电气设备的管理和维护，定期对电气设备进行检查和试验，性能指标达不到要求的，应立即更换。
（2）将带电导体、电气元件和电缆接头等，都封闭在坚固的外壳内。在电气设备的外壳与盖子间设置可靠的机械闭锁装置，以保证未合上外盖前不能接通电源，或者在接通后，便不能打开外盖。这一措施有效地防止了因带电检修而造成的触电事故。
（3）加强手持式电动工具把手的绝缘。这类把手在正常时本来是不带电的，但当带电部分的绝缘损坏时，把手便有可能带电引起触电事故，所以必须在把手上再加一层绝缘套，以形成双重保护。 （4）对人身接触机会较多的电气设备，采用较低的额定电压。例如手持式电钻、照明设备及信号装置的额定电压不得超过127V，而井下各种电气控制回路的额定电压则限制在12～42V以内。
（5）井下配电变压器的中性点禁止直接接地，以减小漏电或触电电流。井下若采用中性点直接接地的供电系统，则发生漏电或人身触电的情况就有所不同，此时，漏电或触电电流入地后就直接经过接地极回到变压器的中性点。由于接地极的电阻很小（数欧姆），使得电源相电压几乎全部加在漏电过渡电阻或人体电阻上，危险性极大。
2、防爆电气事故防范措施
（1）淘汰不符合防爆标准的电气设备。目前，多数煤矿井下所用的电气设备仍有不符合现行防爆标准（CB3836-2000爆炸性气体环境用电气设备-第二部分）的PB2、PB3高爆开关和油浸变压器等，有些国有大矿非防爆绞车电控也在使用。在目前煤矿经济条件较好的情况下，应抓紧时间加大投入，尽快将井下不符合安全生产的非防爆电气设备更新。
（2）改变招工机制、提高职工技术素质。目前，已有一些大的煤矿国有企业将招工变为招生，即将符合工作条件的人员，通过考试，招入学校（技工学校、职业学院等）经过1～3年的培训，考试合格后上岗，即从根本上把住入井人员素质关。开展多层次技术培训与激励政策相结合，不断提高职工及管理人员技术素质。充分发挥安全培训中心、各专业培训基地、各矿职工学校的作用，有计划分期分批地将所需人员进行培训，考试合格后发证，并做到持证上岗。实行技师聘任制、高水平技术人员补贴制等，根据具体情况可每年考评（聘任）一次，充分调动职工学技术的积极性。
（3）完善规程、制定措施并严格考核。目前我国关于煤矿电气规程及其实施细则有：《煤矿安全规程》中第九章对电气作业的规定，原煤炭工业部制定的《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》、《煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则》、《煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则》。2004年2月国家煤矿安全监察局、中国煤炭工业协会制定的《煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》，包括了煤矿机电安全质量标准及方法。为了落实上述规程、细则及标准，各大煤矿都制定了相应的措施，明确了奖励及经济处罚细则标准。然而近几年来各煤矿大小事故的发生表明，我们执行规程、标准及细则时仍存在很大差距，这就要求我们必须认真吸取教训，杜绝类似事故的发生。对于重复发生的事故要严格遵照标准，从严从重惩处。随着采掘机械化的提高，采面走向超过2000m，电气保护必须完善，尤其是过流保护灵敏度系数必须≥1.5，杜绝电气失爆。
三、结语
煤矿电气事故在煤矿生产中时有发生，它不仅可导致煤矿重、特大事故的发生，同时也严重制约煤矿安全生产。因此，必须引起我们高度重视。要严格执行GB-3836爆炸性气体环境用电气设备系列标准，将不符合标准的设备抓紧时间更新改造，严格执行新《煤矿安全规程》及有关技术规范、完善电气保护，杜绝井下电气失爆。下大力气搞好技术培训，不断提高煤矿职工素质及操作维修技能。总之，通过我们的努力，相信煤矿电气事故会大大减少。