浅谈井下电气设备防爆管理

浅谈井下电气设备防爆管理

井下工作环境恶劣且危险系数较大，而造成这个原因的主要因素是由于井下存在瓦斯、矿井水等，因此，为确保生产安全企业需加大井下电气设备防爆管理力度，为其建立规范及科学的专业制度，解决日常生产中所存在的一系列问题，防止机械设备出现磨损老化。

基于此，分析现阶段井下防爆电气设备管理工作的运行状况以及所存在的问题，针对问题提出有效优化措施。

井下电气设备的安全性和可靠性是确保生产工作安全顺利开展的基础所在，井下电气设备管理重点是供电系统的管理以及电气设备的防爆管理。电气设备防爆管理是各项工作中的重点。从已发生的矿井瓦斯煤尘爆炸事故展开深入分析，多数爆炸产生原因是设备失爆而产生电火花所引起的，电气设备在正常运行和事故状态下会产生电弧或电火花，造成井下可燃物被迅速点燃，从而发生严重事故。

一、井下电气设备失爆主要因素

井下作业环境与其他作业环境有所不同，情况较为特殊，防爆电气设备的安装是有效防止空气中具有一定数量爆炸性气体而发生爆炸的有效措施，但是防爆电器设备需符合防爆标准才能满足防爆需求。

井下防爆电器设备由于长期使用容易出现磨损老化、锈蚀，从而丧失防爆性能，因此需客观分析现阶段以存在的井下电气设备施暴原因从原因入手，加大管理力度。

首先，检查电气设备时若出现内部爆炸，则爆炸所产生的火焰会传到壳外，火苗与井下可燃气体发生迅速反应，与密闭空间内粉尘接触，从而引发爆炸，造成重大人员伤亡。在井下环境中造成设备出现内部爆炸的因素有很多，其中最显著的是井下电气设备检修工作和护理工作未能落实到位，这是电气设备失爆个原因中较为常见的主要因素之一。

部分井下电气设备长时间超负荷使用，表面防护层已经脱落或是平面对口接合面发生凹陷，检修人员未能及时发现设备在长期使用后所产生的问题，同时未能对其采取相应维修措施，导致设备隔爆面间隙随之扩大，最终出现设备失爆现象。

除此之外，在使用井下电气设备时未能秉承轻拿轻放的基本使用原则或依照个人经验随意操作，未能按照实际操作流程进行使用，导致设备表面出现机械划痕。在使用井下电气设备时，常会因为作业需要移动设备，但在移动过程中未能做好保护措施，由于碰撞而出现外壳变形，这是导致设备失爆的重要原因。除此之外，井下电气设备大多存在着用质量较差设备冒充高质量设备的现象。部分煤矿企业为实现自身利益的最大化，选择在电气设备上减少成本投入，以次充好，用低质量的设备投入正常使用，甚至部分企业将逃生设备以次充好，这种情况虽能开展正常煤矿开采工作，但是由于煤矿井下作业环境复杂，若没有质量达标的可靠电气防卫设施给予保护在发生爆炸事故时会造成严重损失，同时也会造成大量人员伤亡。

二、井下电气设备的完好标准

1、紧固件：

⑴紧固件用的螺栓、螺母、垫圈等必须齐全、紧固、无锈蚀。

⑵同一部位螺母、螺栓规格必须一致，平垫、弹簧垫圈的规格应与螺栓直径相符合，紧固用的螺栓、螺母应有防松装置（弹簧垫）。

⑶用螺栓紧固不透眼螺孔的部件，紧固后螺孔必须留有大于2倍防松垫圈的厚度的螺纹余量。螺栓拧入螺孔的长度应不小于螺栓直径，但铸铁、铜件不应小于螺栓直径的1.5倍。

⑷螺母紧固后，螺栓螺纹应露出螺母1～3个螺距，不得在螺母下面加垫圈减少螺栓伸出长度。

⑸紧固在护圈内的螺栓或螺母，其上端平面不得超出护圈高度，并需用专用工具才能松或紧。

2、隔爆性能：

⑴隔爆接合面的间隙、直径差或最小有效长宽度必须符合规定。

⑵操纵杆直径（d）与隔爆接合面长度（L）应符合规定。

⑶隔爆电机轴与轴孔的隔爆接合面在正常状态下不应产生摩擦。圆筒隔爆接合面，轴与轴孔配合的最小单边间隙须不少于0.075mm，滚动轴承结构，轴与轴孔的最大单边不大于规定值的2/3。

⑷隔爆接合面的表面粗糙度不大于6.3；操纵杆的表面粗糙度不大于3.2。

⑸螺纹隔爆结构：螺纹精度不低于3级，螺距不小于0.7mm；螺纹的最小啮合扣数、最小拧入深度应符合规定。

⑹隔爆接合面的厚度，应不大于原设计规定的维修余量。

⑺隔爆接合面的缺陷或机械伤痕，将其伤痕两侧高于无伤痕表面的凸起部分磨平后，不得超过下列的规定：

①隔爆面上对局部出现的直径不大于1mm，深度不大于2mm的砂眼，在40、25、15mm宽的隔爆面上，每100mm2不得超过5个，1mm宽的隔爆面上，不得超过2个。

②产生的机械伤痕，宽度与深度不大于0.5mm，其长度应保证剩余无伤痕隔爆面有效长度不小于规定长度的2/3。

⑻隔爆接合面不得有锈蚀及油漆，应涂防锈油或磷化处理。留有呈青褐色氧化亚铁云状痕迹，用手摸无感觉者仍算合格。

⑼用螺栓固定的隔爆接合面，其紧固程度以压平弹簧垫圈不松动为合格。

⑽观察窗孔胶封及透明度良好，无破损、无裂纹。

⑾引进设备的隔爆性能应符合《煤矿机电设备检修质量标准》电器设备的规定。

⑿凡不符合以上⑴～⑾任意一条者即认为该设备失去隔爆性能，称为失爆。

3、接线：

⑴进线嘴连接紧固的相关规定：

①密封圈内径与电缆外径差应小于1mm，密封圈外径与进线内径差应符合规定。密封圈宽度应大于电缆外径的0.7倍，但必须大于10mm；厚度应大于电缆外径的0.3倍，但必须大于4mm（70mm2电缆例外）。

②低爆开关引入铠装电缆时，密封圈应全部套在电缆铅皮上。

③电缆护套（铅皮）穿入进线嘴长度一般5～15mm。如电缆粗穿不进时，可将穿入部分锉细（护套与密封圈结合部位不得锉细）。

④低压隔爆开关间的接线嘴应用密封圈及厚度不小于2mm的钢垫板封堵压紧。螺旋线嘴用手拧紧为合格；压叠式线嘴用手晃不动为合格。钢垫板应置于密封圈外面，其直径与进线装置内径应符合规定。高压隔爆开关空间的接线嘴应用与线嘴法兰厚度、直径相符的钢垫板堵封压紧，其隔爆结合面的间隙应符合规定。

⑤凡不符合上述规定之一的，即为失爆。

⑵接线装置齐全、完整、紧固，均按以上要求评定。

⑶固定电气设备接线应符合下列要求：

①设备引入（出）线的终端线头，应用线鼻子或过度接头。

②导线连接牢固可靠，接头温度不得超过导线温度。

⑷电缆的连接除应用符合《煤矿安全规程》第438条规定外，应符合下列要求：电缆芯线的连接严禁绑扎，应采用压线或焊接。连接后的接头电阻不应大于同长度芯线电阻的1.1倍，其抗拉强度不应小于原芯线的80%。不同材质芯线的连接应采用过度接头，其过度接头电阻值不应大于同长度芯线的1.3倍。

4、安全供电：

井下供电的三大保护：井下低压电网过电流保护、漏电保护、接地保护。

⑴高、低压电气设备的短路、漏电、接地等保护装置，必须符合《煤矿安全规程》，过电流保护（见井下电钳工87、88、90页）。

⑵短路保护计算整定合格，动作灵敏可靠。

⑶漏电保护装置使用合格（见井下电钳工82、83、84页）。

⑷接地螺栓符合下列标准：

①电气设备的金属外壳和铠装电缆接线盒的外接地螺栓应齐全完整。

②电气设备接线盒应设有内接地螺栓。

③外接地螺栓直径：容量≤5kw的不小于M8；容量>5kw＜10kw的不小于M10；容量>10kw的不小于M12。通讯、信号、照明灯等小型设备不小于M6。

④接地螺栓应进行电镀防锈处理。

⑸接地线符合下列规定：

①接主接地极的接地母线，其截面积不小于：镀锌铁线100mm2；扁钢25mm2×4（4mm厚）；铜线50mm2。

②电气设备外壳同接地母线或局部接地极的连接和电缆接线盒两端的铠装、铅皮的连接接地线，其截面积应不小于：铜线25mm2；扁钢50×4mm2；镀锌铁线25mm2。

⑹接地电阻不得大于下列数值：

①100kvA以上（低压中性点直接接地系统）4Ω。

②100kvA以上变压器供电线路重复接地10Ω。

③100kvA以下变压器供电线路重复接地30Ω。

④100kvA以下变压器10Ω。

⑤高、低压电气设备联合接地4Ω。

⑥电流、电压互感器二次线圈10Ω。

⑦高压线路的保护网或保护线10Ω。

⑧井下设备2Ω。

⑨井下手持移动电气设备1Ω。

⑺闭锁装置齐全可靠。

①三专两闭锁的意义：根据《煤矿安全规程》规定对掘进工作面局部通风机和工作面电器设备必须设置专用变压器、专用开关、专用线路，并将掘进工作面的电气设备和局部通风机必须装设风电闭锁和瓦斯电闭锁装置。

⑻井下供电应符合《煤矿安全规程》第458条的规定，做到“三无”、“四有”、“两齐”、“三全”、“三坚持”。

①三无：无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头；

②四有：有过流和漏电保护装置、有螺钉和弹簧垫、有密封圈饿挡板、有接地装置；

③两齐：电缆悬挂整齐、设备硐室清洁整齐；

④三全：防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全；

⑤三坚持：坚持使用检漏继电器、坚持使用煤电钻照明和信号综合保护装置、坚持使用风电和瓦斯电闭锁。

5、漏油、漏电：

⑴不漏油固定结合面及阀们、油标管等不应有油迹。运动部位允许有油迹，但檫干后在3分钟不见油，半小时不成滴。非密闭运动部位润滑油脂不得甩到其它部件上。

⑵不漏电、网路的绝缘电阻不小于下列规定，漏电继电器正常投入运行。1140V 60KΩ；660V 30KΩ；380V 15KΩ；127V 10KΩ。

6、电气性能检测：

⑴电气设备绝缘性能必须按《煤矿电气试验规程》规定的周期和项目进行试验，并符合标准，有记录可查。

⑵绝缘油，新油使用前应做油质分析；运行中的油，每年做一次简化分析；多油断路器的油，每半年进行一次耐压试验。其它试验项目应按《煤矿电气试验规程》规定进行。有记录可查。

⑶继电器保护装置计算整定校验，每年进行一次；对矿井电源的继电器保护，每半年校验一次，并符合整定方案，有记录可查。

⑷指示回转仪表应每年校验一次，其准确等级不低于2.5级；电源计量仪表应每半年校验一次，其准确等级不得低于1.0级。有记录可查。

7、设备使用：

⑴高、低压开关的选用应符合《煤矿安全规程》第410条的要求，与被控制设备的容量应匹配，有下列情况之一者，不得评定为完好设备。

①超容量、超电压等级使用者；

②不符合使用范围者；

③继电器保护失灵，熔体选用不合格者；

④隔爆磁力启动器用小喇叭嘴引出动力线者。

⑵井下隔爆型电器设备，必须有在下井前，经过指定的隔爆电气设备检查员检查出具的合格证，否则一律不得评定为完好。

8、安全防护：

⑴机房（硐室）和电气设备，一切可能危及人事安全的裸露带电部分及转动部位，均须设防护罩、防护栏，并悬挂危险警告标志。

⑵机房（硐室）应备用符合规定的防火器材。

⑶机房（硐室）不得存放汽油、煤油、绝缘油和其它易燃物品。用过的棉纱应存放在盖严的专用容器内，并放置在指定地点。

9、词语解释：

⑴防爆电气设备：按规定的条件设计制造的、不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备称为防爆电气设备。

⑵电器设备失爆：井下防爆电器设备的隔爆外壳失去其隔爆性和耐爆性。

⑶防爆电气设备入井前的检查内容：应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发防爆电气入井合格证。

10、井下十不准制度

⑴不准带电检修。

⑵不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。

⑶不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。

⑷不准明火操作，明火打点、明火放炮。

⑸不准用铜、铝、铁等代替保险丝。

⑹停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，不准送电。

⑺有故障的线路不准强行送电。

⑻电气设备的保护装置失灵后，不准送电。

⑼失爆设备、失爆电器，不准使用。

（10）不准在井下拆卸矿灯。

二、电气设备失爆的补充规定

1、连接电缆使用合格密封胶圈，胶圈无破损、无裂纹，与电缆的接合面无间隙，同一密封胶圈不进出两条以上电缆，密封圈无填充物，与电缆外护套之间无缠绕物包扎。

2、无电缆进出的闲置接线嘴必须加同等规格的胶圈和钢板（钢板厚度不小于2mm并无锈蚀）上紧上齐，有螺纹口的接线嘴达到紧固，一个接线嘴不得使用两个以上密封胶圈。

3、隔爆设备的外壳无焊缝开焊、无裂纹，否则按失爆处理。

4、隔爆设备外壳无变形、损坏，能用正常操作方法正常开启

5、隔爆电气设备外壳盖板、接线嘴、接线盒的连接螺钉打断，螺纹损坏、不齐全，外露余量不足。

6、隔爆接合面严重锈蚀，有较大机械伤痕凹坑，面积在50cm2范围内，凹凸深度超过5mm，连接螺钉没有压紧、防爆间隙超规定。

7、防爆电气设备隔离开关打开后负荷测仍然带电。

8、可拆卸控制器的手柄不在停止位置时仍可拆卸。

9、电气设备的紧固螺栓和螺母须附有防松装置，弹簧垫的规格须与螺栓（钉）直径相适应。

10、防爆电气设备的连锁装置，起不到连锁作用或无“断电源后开盖”警告且未采取其他有效措施。

11、接线盒座腔与绝缘端子套有破损或裂纹，连接缺少防松弹簧垫或放松背母。

12、绝缘套管端子有破损、裂纹，导电杆与绝缘套管固定为一体的连接件出现扭转或松动，接线柱通过两腔隔板与绝缘衬垫固定时，缺少防松装置。

13、插接装置必须设置机械或电气连锁机构，带电插接触点不能离开，当断开时不能带电。

14、隔爆型灯具将卡口改为罗口，不能超前断电，连锁装置失效，不能先断电开罩。

15、隔爆电气设备接线室（腔）和主腔的电气间隙，爬电距离不符合防爆规定。

16、增安型防爆电气设备的电缆或导线的连接出现扭转或脱落，连接件失去接触压力或产生明显永久变形，接线柱有过热、松动现象，绝缘件有裂纹和损坏，密封圈、观察窗紧固螺钉不完好或短缺，接线盒内有积水。

17、本质安全型电气设备改变原内部布线，原电气元件及结构安全栅的二极管损坏，本安及相关联的电气设备、缆线连接未采用本安型接线盒，未采用具有本安型接线盒同等效能的其他方式。

18、电缆、电线的连接出现“鸡爪子、羊尾巴、明接头”， 电缆、电线出现破皮破口。

19、接线室（腔）内由电源侧进线至负荷侧接线柱或由负荷侧进线至电源侧接线柱的接线。

20、矿用电缆外护套伸入接线腔器壁小于5mm，接线腔内有大于10mm导电物体。

21、电气设备的输出端断电后，如果壳内仍有带电部件须加设防护绝缘盖板并标有“有电危险”等字样或绝缘胶封堵。

22、改动防爆电气设备的结构、元器件、电气参数等，没有相应合法权力机构必复手续。

23、绞车绳固定在绳筒上的外余量不得刷刮电机，绞车工作闸、制动闸摩擦带齐全，严禁闸皮外铁直接与滚筒摩擦。