煤矿井下电气防爆管理四篇

2024-05-18

煤矿井下电气防爆管理篇1

近年来, 随着我国经济建设飞速发展, 煤炭产业得到了高速的提升。确保煤矿产业效益和发展的关键之处在于安全操作和安全生产。但是近些年全国的煤矿生产安全情势并不乐观, 有些小企业只顾追求利益, 不顾人身安全和国家财产安全, 在电气防爆设备上偷工减料, 使重大安全事故如瓦斯爆炸等时有发生, 使作业人员受到重大伤亡, 给企业造成重大财产损失, 也给社会造成了极坏的影响。在这种情况下, 使企业对煤矿井下的电器设备防爆要求越来越高。煤矿井下防爆设备主要用于井下的煤矿工作, 面临的环境恶劣, 稍有不慎便会造成重大事故, 因此, 必须严格的确保煤矿防爆电气设备的质量, 采取有效的安全和技术管理措施, 确保防爆电气设备安全有效的运行。

1 煤矿井下电气设备主要的防爆途径

电气设备应用于井下作业, 环境复杂, 主要的防爆措施和途径包括几个方面。

1.1 选用防爆外壳

首先要选择好的防爆外壳来保护电气设备, 使设备的零部件都安装在防爆外壳的内部, 将爆炸控制在内部范围, 保证电气设备的安全, 一般电动机、开关设备会采用防爆外壳。

1.2 增安

针对电气设备要采用必须的防护措施, 防止过载和过热, 可采用绝缘性高的材料、限制表面温度的升高、限定最小电气间隔, 以此来提高电气设备的绝缘性, 避免发生因设备运行中过热而导致出现电弧或电火花现象, 防止发生瓦斯爆炸等安全事故, 确保工作人员的安全和电气设备的安全正常运行, 一般电动机、照明灯及变压器等设备会采取该措施。

1.3 采取本质安全电路

采取本质安全电路, 即通过自动化智能控制系统和通信系统, 有效控制电气设备中运行的电流值、电压值, 即使电路外露产生了电火花或者电弧现象, 也不会点燃瓦斯和煤尘, 引起爆炸事故, 不过这类电路的电流值、电压值相对较小, 因此只能应用于仪表设备、通讯设备及自动智能化控制系统。

1.4 超前切断电源

超前切断电源, 可以利用煤尘、瓦斯从接触火源到引起爆炸这期间的时间差, 在这段相对安全的时间差值里, 并且电气设备运行或故障状态下产生的过热温度或火花、电弧没有引爆煤尘瓦斯之前, 把电源切断, 从而达到防爆效果, 保证了电气设备和作业人员的安全。

2 煤矿井下电气设备的管理措施

2.1 确保防爆电气设备的供电安全性

在每年的例行检查中, 对井下变电所、地面变电所进行电负荷统计时, 如果发现相关的参数发生了变化, 要对短路电流进行重新的计算, 以保证继电整定、计算机实验的可靠性和准确性。其次, 井下供电系统中要坚决禁止“羊尾巴”、“鸡爪子”、“明接头”等违规现象, 这些违规现象会降低电路绝缘性, 极易造成短路或者触电, 一旦出现问题, 电弧火花极易引起瓦斯、煤尘爆炸。另外, 要选择合适的电气安全用具和保护设备。最后, 对井下接地系统要进行严格、定期的检查, 保证任何一点的接地电阻都不可大于2Ω, 井下的照明设备也要采取专业的防爆照明设施。

在电荷方面, 一级电负荷主要是针对电路忽然中断引起的设备损毁、造成重大经济效益损失、威胁人员生命安全的负荷, 要采取双回路的供电, 即要有两个独立的电源以保证连续供电;二级负荷主要是突然断电后引起较大经济损失的负荷, 例如生产系设备等, 通常采用一回路供电线路, 条件容许的情况下也可以设置成两回路供电线路;三级负荷一般采用单回路线路。

2.2 健全防爆电气设备的检查管理制度

为了确保井下防爆电气设备的正常运行, 需要不断完善健全防爆电气设备安全检查的日常管理制度, 及时迅速发现并排除电气设备运行时的危险因素, 有效防止电气设备发生安全事故和安全隐患, 日常检查要做到精细化、紧密性, 建立健全防爆电气设备安全巡查小组, 设置专业的防爆电气设备定期检修和日常维护人员, 进而有效的防止设备发生故障, 产生安全隐患, 一旦发现故障或是隐患, 也可以及时有效的检修。

在日常防爆电气设备的检查和维修中, 检修人员要注意以下几点:首先, 要保证电气设备结合部位紧固安全, 接线盒完好无损, 设备外壳不能有硬伤或者裂纹, 不能缺少放松设置或者是固定螺栓, 不同种类的设备要有不同的管理要点, 例如增安型电机, 要采用合适的保护设施确保其绕组;正压型的电气设备要压紧设备的紧密封圈, 保持排气畅通;防爆充油型的设备则注意不能出现漏油、渗油等问题。另外, 根据相关设置电气设备隔离密封装置的规范, 要确保所有电气设备的外壳紧固结实, 螺栓不能出现松动, 保证受力均衡性。电气设备的表面和周围要保持清洁, 不能堆放其他物品, 清理非金属表面要注意防止产生静电。最后还要及时检查电气设备的接地、等电位连接等, 保证接地的安全可靠性, 设备的表面如出现细微或大面积腐蚀, 塑料弹性密封设备出现老化等质量问题时, 检修人员要根据实际情况进行及时维护或更换新的设备原件。

矿井下的环境恶劣, 潮湿的空气、放炮的震动、设备的自身老化及设备超负荷运转, 很多元素都会导致设备的防爆功能发生变化, 因此防爆电气设备的检查管理要设置责任制, 责任到人, 安全到人。维修检查人员要经过专业培训, 持证上岗, 发现问题立即上报, 绝不拖延。防爆安全检查小组要对使用中设备的完好性和防爆性进行定期全面检查和不定期抽查。对于检查出的安全隐患也要及时整改, 复查验收。

2.3 确保防爆电气设备的安全保护性

煤矿井下防爆电气设备的管理, 不仅要保证供电安全, 加强日常巡查检修, 保证设备本身零件的质量完好, 还要对各种安全保护装备进行经常性的检查管理, 使其一直处于良好状态。首先, 1 d要对继电器进行1次检漏近试, 15 d进行1次远试。其次, 每个班次都要针对煤电钻综合保护装置进行1次接地试验, 配用的电缆要采用橡皮套电缆, 截面最少在4 mm2以上, 长度不可超过100 m, 煤电钻的一端要设置好接头卡兰, 以免外力影响使橡套拔出而出现“羊尾巴”现象。另外针对运行状态的馈电开关, 每隔10 d要进行1次全面检查, 核对保护系统。最后, 要合理选择各类磁力启动器内的保护定值, 不能用铜丝、铁丝替代, 更不能不用保护, 并且每天都要进行1次检查。

3 结语

煤矿井下防爆电气设备在安装、使用的过程中, 总会受到自然环境因素、人为因素及设备本身质量的影响, 从而使材料和安全结构发生变化, 进而影响到设备的防爆功能, 因此, 加强防爆电气设备的安全管理, 保证其质量安全尤为重要, 这不仅影响到煤矿企业的生产效益, 更是紧密联系着工作人员的生命人身安全和国家财产安全。在新时期, 煤矿企业要加强井下防爆电气设备的技术管理和质量安全管理, 加速创新先进的开采技术和生产技术, 为施工生产提供强有力的保障, 更快的提高煤矿产业的社会效益和经济效益, 推动煤矿产业安全发展。

参考文献

[1]裴庆玲.煤矿防爆电气产品质量状况浅析[J].煤, 2007 (7) :66+74.

[2]崔峰.矿用防爆电气设备技术探析[J].中国科技纵横, 2014 (7) :230.

煤矿井下电气防爆管理篇2

煤矿井下瓦斯爆炸一旦发生,因受高温、烟雾、有害气体和缺氧等影响,救护人员很难在第一时间下井救援。利用煤矿井下防爆柴油勘察车可以迅速准确地了解到灾难现场的信息,对后续救援的开展有很重要的意义。

本文主要就防爆柴油勘察车的设计进行探讨,并涉及防爆柴油勘察车的电气控制与通讯控制。

1 研究基础

煤矿井下防爆勘察车的设计构想是建立在防爆无轨胶轮车和井下探险救援机器人技术基础上的。从煤矿井下灾害环境的特殊性及救援工作的安全持久性出发,结合防爆柴油机技术和机器人技术,提出了一种煤矿井下防爆柴油勘察车的设计方案。

2 实现方案

防爆柴油勘察车采用防爆柴油机配合履带式的行走机构,提高续航和越障能力。同时,借鉴机器人的环境侦察能力,通过在勘察车上安装光学监视装置,查看井下巷道的破坏情况,通过无线或有线网络传输实时视频图像。在车身上安装井下有毒气体、压力、温度等检测仪,对现场危险气体进行检查,确保救援人员的安全。

防爆柴油机煤矿井下勘察车可实现普通机器人的探险作用,在救援初期,可代替救援人员下井,根据所探测的井下信息情况,由手柄遥控勘察车执行一定的任务,比如携带必要的救护设备和仪器、代替救护人员搬运、转移伤员等。

3 关键问题

采用防爆柴油机可解决勘察车续航能力不足的问题,同时增强该车的越障能力。但也需解决一些关键问题,比如防爆柴油勘察车的电气控制及通讯控制技术等关键问题。

3.1 勘察车控制系统

本车辆拟采用无线遥控与有线遥控结合互补控制车辆的起动、运行、勘察等工作,完成车载控制电磁阀及机电部件等执行元件原理及选型等工作。制定有线传输解决方案设计、操纵控制盒设计以及巷道环境脱、放通信线缆机构的设计,进而对通讯线缆的脱、放等可靠性进行分析等。

3.2 通讯及测控装置选择

设计该勘察车主要意图就是可以准确获得井下相关数据,数据的准确性才能有效提高救援效率。那么气体传感器的选择以及传感器的防爆性能设计或隔爆装置设计则是重中之重,多传感器信息融合处理以及该信息的转化与传递则是实现勘察车井上井下通讯的关键问题;除此之外,还要对煤矿井下的无线传输特性进行分析,设计无线通讯方案。

4 结语

煤矿井下防爆柴油勘察车采用防爆柴油机动力源,动力强劲,能够克服传统救援机器人续航能力差的缺点,但勘察车的体积会有所增大,影响其在狭窄道路中的通过能力,下一步的关键是解决防爆柴油机与普通探险机器人的匹配,整车小型化,以及电气控制技术等方面的问题。

参考文献

[1]王勇,朱华,王永胜,等.煤矿救灾机器人研究现状及需要重点解决的技术问题[J].煤矿机械,2007,28(4):107-109.

[2]钱善华,葛世荣,王永胜,等.救灾机器人研究现状与煤矿救灾的应用[J].机器人,2006,28(3):350-354.

[3]孙长海,尹明德.煤矿车辆用防爆柴油机气压启动系统分析[J].机械工程与自动化,2009(3).

煤矿井下电气设备防爆探讨篇3

【关键词】煤矿；井下；电气；设备；防爆

近年来，为了保证矿井及矿工的人身安全，防止煤矿爆炸等重大事故的发生，国家不断加大对煤矿安全生产的管理力度，矿井井下开采区电器设备大都采用矿用隔爆型及增安型电器设备，电器设备防爆改造已成为煤矿的重中之重。

1.煤矿井下使用防爆电器设备的意义

由以上瓦斯煤尘爆炸的条件可以看出，为了防止井下瓦斯煤尘发生爆炸事故，一方面要限制它们在空气中的含量，另一方面，要杜绝一切能够点燃矿井瓦斯煤尘造成爆炸的点火源和危险温度。

1）.煤矿井下可能引起瓦斯煤尘爆炸的火源由：电气设备的电火花、违章放炮产生的火焰、机械撞击和摩擦产生的火花、矿灯故障产生的火花、架线电机车或电缆破坏产生的电弧以及煤炭自燃、吸烟、明火等。

2）.电气设备正常运行或故障状态下可能出现火花、电弧、热表面和灼热颗粒等，它们都具有一定能量，可以成为点燃矿井瓦斯煤尘的点火源。因此煤矿井下使用防爆电气设备具有非常重大的意义。

2.防爆电器配件的质量安全

2.1.防爆电气设备配件的选择

采购防爆电气设备配件时，需要认真的对厂家进行筛选，货比三家。供应商应满足的标准为：品种规格全、产品性能可靠、质量优秀、价格体系优惠、完备的售后服务、能广泛满足不同用户要求。在签定合同时，清楚的填写各项条款，包括设备的价格、质量标准、验收标准、出厂标准、设备安装与调试、包装标准、运输方式、售后服务。违约责任等方面事宜。

2.2.防爆电气设备、配件的质量监督

首先，验收时，对装箱单、设备名称、规格型号、技术参数、出厂标准等内容进行逐一核实。不得验收不配套的设备。

其次，供货厂家应与设备上的铭牌相符，与合同实际签订的供货商相一致，设备外壳应有防爆标志“EX”，防爆合格证、产品质量合格证、安全证书编号等各种证件齐全。

最后，放爆电气设备质量检验、验收合格的标准为：包装和外壳图。

3.防爆原理

本质安全型电气设备的防爆原理是：通过限制电气设备电路的各种参数，或采取保护措施来限制电路的火花放电能量和热能，使其在正常工作和规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的爆炸性混合物，从而实现了电气防爆。

①限制能量；

②限制功率（最大约25W）；

③限电流和限电压；

④正常工作与规定的故障状态；

⑤电火花与危险温度。

4.本质安全型电气设备的特点：

①结构简单、体积小、重量轻；制造、维修方面、投资少；安全性能可靠。本安型是一种比较理想的防爆设备，在满足技术要求的情况下，应优先选用。

②本质安全型电气设备的外壳可采用金属、塑料及合金制成。外壳必须具有一定的强度，并具有一定的防尘、防水、防外物能力。采用合金外壳的材质中的含镁量不超过0.5%，以防止由于摩擦产生危险火花。

③本质安全型电气设备的电源有两种：

独立电源：指干电池、蓄电池、光电池和化学电池等。

外接电源：指经电网引入、经电源变压器供电的电源。

④煤矿井下使用的本质安全型电气

设备的电源大多数是从电网引入经电源变压器整流后的电源，一般为隔爆兼本质安全型。

5.分类及标志

①本质安全型电气设备分为：单一式和复合式

单一式：指电气设备的全部电路是由本质安全电路组成的。

复合式：指电气设备的部分电路是本质安全型电路，另一部分是非本质安全型电路

6.煤矿井下防爆电气设备中的应用技术

6.1冷磷化工艺在煤矿井下防爆电器设备隔爆面上的应用

隔爆面冷磷化工艺就是用磷酸盐溶液在初步加工和维修后的隔爆面进行金属磷化，使防爆电器设备表面形成一层比较厚的磷化薄膜。这层磷化薄膜具有防止隔爆面的锈蚀和提高隔爆面的隔爆性能的功能。防爆面冷磷化处理工艺步骤：要除去隔爆面上的油污和銹层，露出洁净的金属本色；将磷化膏在处理好的隔爆面均匀地涂上薄薄一层，约2mm～3mm厚，轻轻震动隔爆面，使磷化膏液面平整，除去气孔和气泡；磷化温度以20℃为宜，时间约为3小时。温度低时可将磷化时间延长；磷化结束，先软木片刮掉磷化膏，再用棉纱将磷化面洗净，擦干；在磷化后的隔爆面涂上一层防锈油，对于保护隔爆面防锈更为有效，隔爆面呈现出红色金属状，磷化完毕。冷磷化隔爆面性能的特点：化学稳定性好。磷化薄膜对腐蚀性气体和液体具有很好的化学稳定性，能有效防止金属隔爆面发生氧化生锈；具有细化黏附结构。磷化薄膜上的细孔结构对油类和涂料有很好的黏附性，涂防腐油后可提高防腐效果；提高机械磨损性能。金属隔爆面磷化后能增强机械的性能，对机械磨损有很好的防护作用。磷化工艺中应注意的问题：配制磷化膏的原料为磷酸和硝酸，具有强腐蚀性，所以配制时，操作人员必须注意防止溶液溅到皮肤上；在磷化过程中，必须严格细致操作，以避免造成不合格品甚至使设备报废；磷化薄膜遇酸、碱之类的物质时会遭到破坏，因此操作和使用中应避免磷化薄膜接触此类物质；磷化膏配制完成后，需进行一次测定：取一滴磷化液，滴在待磷化的金属表面上，若呈现粉红色，则适中；若呈灰色或黑灰色，深朱红色则需再加入少许磷酸；用玻璃器皿密封保存的磷化膏可存放较长时间；隔爆面的金属材质会影响磷化时间和效果。磷化膏涂上后，若呈现粉红色，则说明材质较硬适合磷化，磷化2小时即可擦掉磷化膏；若磷化膏呈现浅灰色，说明磷化时间较短，延长时间即可；若磷化膏呈现黑灰色，则说明磷化时间过长。磷化面呈现浅粉红色或浅朱红色是磷化效果最佳的体现。

6.2热管技术在煤矿井下防爆

电气设备中的应用热管是高效传热散热元件，它的主要原理是利用工作介质吸收和释放汽化潜热来传递热量，热阻很小，以独特的传热方式在小温差下传递大热量来实现超常的传热效果。因此，隔爆型热管散热器可以改变传统的散热方法，提高电气设备在爆炸性气体环境中的可靠性及自动化程度。隔爆型热管散热器与防爆电气的箱体组成1个完整的防爆壳体，既能很好地解决爆炸气体环境用电气设备内电器元件的散热问题，又能解决电气设备防爆安全问题，使爆炸气体环境用电气设备自动化程度会更加进一步提高，尤其是煤矿井下防爆电气设备。

小结