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煤礦井下防爆電氣故障及防范措施

文檔作者：王貫明解廣東江永奇薛建東文檔來源： 1．平頂山煤業(yè)集團公司 2．平頂山市煤炭學會		點擊數：	更新時間： 2021年12月09日
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8 煤礦井下防爆電氣故障及防范措施 《電氣防爆》2oQ5，4
煤礦井下防爆電氣故障及防范措施
王貫明 ，解廣東 ，江永奇 ，薛建東
(1．平頂山煤業(yè)集團公司，河南平頂山467047；2．平頂山市煤炭學會，河南平頂山467000)
[關鍵詞]礦井；防爆電氣故障；預防措施
[摘要]通過煤礦井下防爆電氣故障引發(fā)事故的列舉，闡述了井下防爆電氣故障產生的
主要原因，并對其進行了較詳細的分析。同時，就井下防爆電氣安全提出了具體的防范措施。
[中圖分類號]TD684 [文獻標識碼]B [文章編號]1004—9118(2005)04—0008—04
Electrical Malfunctions ofEx El椰l meDts Used in Coal 1W_me and Pre~nfionary Measures
w G Guan—mi ，x皿Guang-dong1，JIANG Yong— ，xUE Jian—dong'
(1．Pingdingshan Cod Group Company，Henan Pingdingshan 467047；
2．Pingdingshan Coal Institute，Henan Pingdingshan 467000，China)
Key words：mine；electrical malfunctions of Ex equipments；preventive measure
Abstract：The author伽Ⅱn嘞tes the accidents happened in coal mine caused by dectrical n'dfunction of
explosion protected ecfui Ⅱmts and analyses the main causes of these electrical ma]ful~ on8．n】rIheI ，the
author provides the specific precauti~mry nleaSu／'e8 in order to rid of these faults in the equirr,e~nts(~ ltion．
O 引言
隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，礦井深度不斷增加，瓦
斯、地溫及礦壓等災害因素增多，加上管理不善等
因素，煤礦重大事故時有發(fā)生。重、特大事故多為
瓦斯、煤塵爆炸事故，我們知道，造成爆炸的因素
有三種：瓦斯?jié)舛?％ 一16％；高溫火源650 oC一
750 oC；空氣中含氧量≥12％，三者缺一不可。據
有關資料不完全統(tǒng)計，1983—1989年所發(fā)生的96
次特大瓦斯爆炸事故中，由電火花引爆的次數占
46．9％。某省將1980—2002年在省內發(fā)生的3人
以上瓦斯事故統(tǒng)計：因煤礦停電、停風造成事故占
49．6％。因此，杜絕電氣故障，對于防止重大事故
有著十分重要的意義?，F將我單位近期發(fā)生的事
故案例進行總結分析，希望能對用好防爆電氣產
品、防止煤礦重特大事故有點益處。
1 幾起防爆電氣事故案例
1．1 違章作業(yè)致使防爆開關短路電弧傷人
(1)事故經過
2005年4月30 13，SY礦掘三隊隊長安排機
電班長等三人檢修己二東翼軌道下山水泵，并恢
復其電源(原停運)。約17：0o到現場，機電班長
韓某安排李某某、李某恢復二區(qū)段水泵電源。線
接好后，李某某送上移動變電站電源。然后韓某
將配電點控制071機巷外段分段開關停掉，更換
風電閉鎖開關。約18：30，韓某等三人聽到從移
變方向傳來“砰”的一聲 并伴有難聞煙氣，當時認
為是移變出現故障。韓某停掉移變電源，李某打
開負荷側接線腔上蓋檢查，韓某打開移變低壓開
關接線腔檢查，未發(fā)現問題，恢復送電后，韓某又
去檢查水泵開關，發(fā)現該開關發(fā)熱，認為故障在該
開關。為此想停電檢修此開關，當時韓某誤認為
移變未送電，即用螺絲刀驗電，造成兩相短路，電
弧將韓某左胳膊及左眼燒傷。
(2)事故原因
違反《采掘維修電工操作規(guī)程》第12條、13
條，即從事檢查工作時，必須執(zhí)行停送電作業(yè)制
度。檢修電氣設備時，必須切斷前一級開關電源，
實行機械閉鎖，并掛“有人工作，嚴禁送電”標志
牌。電氣設備開蓋檢查前，必須用與電源電壓等
級相符合的驗電筆驗電，確認無電壓后，進行放
電，放電完畢后再進行相關工作。
另外，對所管的電氣設備和電纜的檢查、調整無
檢修記錄。不符合《煤礦安全規(guī)程》第490條的規(guī)定
(無檢查周期，無檢修記錄)，出現事故無據可查。
[收稿日期】2005—08—29
【作者簡介]王貫明，男，1966年生，1989年畢業(yè)于山東商學院(原中國煤炭經濟學院)工程管理專業(yè)，經濟師，主要從事企業(yè)管理工作。
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《電氣防爆》20Q5，4 煤礦井下防爆電氣故障及防范措施 9
1．2 整定過大，嚴重失修，開關燒毀
(1)事故經過
2005年6月29日約16：40，sY礦開掘預備隊
電工開動JI)一55型調度絞車將1 低壓總開關
(DW80—350型)頂掉閘，經4次送電未送上。當
班電工張某某將控制JI)一55絞車的2 饋電開關
鎖住，將1 低壓總開關合上約10 min后，該隊施
工電源停電。小班電工送電時發(fā)現1 低壓總開
關防爆轉蓋間隙往外冒火，即將配電點高壓防爆
開關停掉，并用滅火器將1 低壓總開關的火滅
掉。該供電系統(tǒng)如圖1所示。事故后經勘察現場
發(fā)現DW80—350開關被燒毀，電源側中相接線柱
螺母(開關主腔內)松動并被燒壞。過流整定值約
1 100 A，三相不平衡。
DW 8O-350 55 kW絞車丁5-622061機蒼
皮帶、溜子45 kW+30 kW
圖1 SY23丁5—6—22061機巷配電點供電示意圖
(2)事故原因
a)按礦管理規(guī)定，配電點應由施工單位管
理、維修、試驗，包機到人，而該配電點無專人看
管，包機責任不落實。
b)違反《井下電工崗位責任制》第4條“嚴格
執(zhí)行操作規(guī)程和停送電制度，按照完好標準做好
預防性檢修工作，并做好記錄，保證檢修后設備達
到完好要求”。該配電點包機人因病休息，隊里未
及時安排專人接替，致使設備長期處于失修狀態(tài)。
開關中相接線柱接觸不良，冒火、發(fā)熱，造成短路，
使開關燒毀。
c)根據《煤礦井下低壓電網短路保護裝置整定
細則》第6條規(guī)定。對于保護電纜干線的裝置按公式：
z≥1Oe+Kx~-]le (1)
式中 z ——過流保護裝置的電流整定值，A
loe——容量最大的電動機額定啟動電流，A
— — 需用系數，取0．5—1
Σ 廣其余電動機額定電流之和，A
按上式計算： Qe+gxXle=411+52+33=
496，因為是一條運輸線，所以 取1。而現場實
際整定為1 100，是計算整定值的2．2倍。
1．3 戊9—0—16080風巷電纜短路燒毀防爆饋電開關
(1)事故經過
2OO5年7月8日早班，sY礦戊9—0—16080綜
采工作面檢修。風巷將移動變電站、泵站及設備列
車往外拉(生產工藝要求)，當其拉到指定位置，電
工黃某某對各臺設備進行查看后，通知送電。隨即
聽到一聲巨響，火焰從饋電開關(KBZ一50011 140
型)的接線室中噴出，立刻停電，當時瓦檢員在場，
及時用滅火器將火撲滅。事后，開關接線室上蓋及
背側面分別被燒穿2個洞(75 Irfn×45 IIKI1、17 IIKI1×
65 mm)，接線柱燒得只剩絕緣臺，該開關報廢。
(2)事故原因
a)事故直接原因是由于拉移動變電站及設
備列車時，電纜與巷道雜物相掛，電纜線從開關三
相接線柱拉脫，并接外殼，送電后引起三相短路。
加之保護失效所致。
b)事故后檢查得知，該采煤機電纜前兩天絕
緣程度降低，時有跳閘現象，此次拉移變后，電工
本想將絕緣故障查出。即人為將其保護甩掉，用
電壓擊穿法將故障點擊穿(此法是嚴重違章)，加
上不認真檢查，移變拉后，不僅故障點未查到，反
而將開關燒毀。
c)該工作面作業(yè)規(guī)程中拉移泵站安全技術
措施第2、5、ll、12條明確規(guī)定：拉移泵站前，必須
設專人負責檢查列車前方及兩側情況，清除各種
障礙物，理順活動電纜、油水管路，挖出接地極；指
派專人停送電，停電后掛牌；列車到位后要懸掛好
電纜、油水管路，埋好接地極，在斜坡段停車必須
有防滑設施，同時，機電工對到位的列車進行全面
檢查；送電前須檢測高壓電纜及移變的絕緣程度
? ? 對照作業(yè)規(guī)程，此次拉移動變電站的操作是
違反操作規(guī)程的。
d)此次拉移變，列車跟班干部未能到達現場
安排、檢查，直到出事后，才由機巷到現場。
1．4 隔爆潛水泵爆炸事故
(1)事故經過
2005年7月18日中班約20：0o，sY礦戊9—0
— 16080機巷班長焦某組織當班人員用采面溜子
運電機，電機固定好后，焦某點動按鈕觀察溜子運
行情況。當時距該處1 m遠的一臺潛水泵(BQW
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1O 煤礦井下防爆電氣故障及防范措施 《電氣防爆)20o5，4
— 32—30—5．5Is型)突然發(fā)生爆炸，潛水泵電機
上端蓋被炸成4塊，防爆面8 m螺栓與下防爆面完
好，崩斷處是下防爆面與泵殼連接處，電機定子崩
出，噴出的熱水將焦某的頭部、頸部和背部燙傷。
(2)事故原因
a)接班水泵司機將水泵開啟后，就忙于運電
機準備工作，水泵不上水一直運行，無人發(fā)現電機
發(fā)熱，致使電機定子線圈短路，產生高溫(事故后
電機定子線圈有幾處短路痕跡)。
b)水泵不上水密封損壞，電機進水，造成短
路高溫使電機殼體中氣體(水蒸氣和油)瞬間膨
脹，產生高溫、高壓，造成爆炸。
1．5 頂板掉矸引起開關燒毀事故
(1)事故經過
前一段時間，平煤集團B礦己16—17—13072
采面溜子開關的操作線，被頂板掉下的一塊矸石
砸短路，采面溜子突然起車，當時司機趕緊按開關
(QCZ83—200型)本身停止按鈕，仍停不住車(主
要是上班停止按鈕壞，當時未更換，而將其常閉接
點短接所致)，司機即帶負荷打手把，造成弧光短
路，開關燒毀。
(2)事故原因
a)開關檢修不到位，運行中處于不完好狀態(tài)。
b)司機違章操作帶負荷打手把。
2 煤礦井下電氣故障其他層次的原因
2．1 用工制度
目前煤礦井下采掘一線多為農民工，素質不高，
雇傭思想嚴重，部分機電工也是如此，在國有大礦條件
困難時，有的就到小煤窯去掙錢。因此，除了電氣故障
外，偷剝電纜、生產材料丟失現象時有發(fā)生。
2．2 分配機制有助于違章作業(yè)
當前，煤礦采、掘工人的收入與產量進尺直接
掛鉤，即噸煤單價和延米單價。即一個班出不了
煤，進不了道就1分沒有。有了產量和進尺，工人
就有收入。因此，一些一線工人千方百計要出煤、
要進尺，違章現象時有發(fā)生。個別人不顧規(guī)程、措
施規(guī)定，冒險蠻干。
3 防范措施
3．1 淘汰不符合防爆標準的電氣設備
目前，多數煤礦井下所用的電氣設備仍有不
符合現行防爆標準(CB 3836--2000爆炸性氣體環(huán)
境用電氣設備)的PB2、PB3高爆開關和油浸變壓
器等都還在運行，有些國有大礦非防爆絞車電控
也在使用。2004年10月20日大平礦難后要求對
于突出礦井的架線式電機車，更換為隔爆蓄電池
電機車，有些礦還未行動。在目前煤礦經濟條件
較好的情況下，應抓緊時間加大投入，盡快將井下
不符合安全生產的非防爆電氣設備更新。
3．2 改變招工機制、提高職工技術素質
目前，已有一些大的煤礦國有企業(yè)將招工變?yōu)?
招生，即將符合工作條件的人員，通過考試，招入學
校(技工學校、職業(yè)學院等)經過1～3年的培訓，考
試合格后上崗，即從根本上把住人井人員素質關。
開展多層次技術培訓與激勵政策相結合，不
斷提高職工及管理人員技術素質。充分發(fā)揮安全
培訓中心、各專業(yè)培訓基地、各礦職工學校的作
用，有計劃分期分批地將所需人員進行培訓，考試
合格后發(fā)證，并做到持證上崗。
實行技師聘任制、高水平技術人員補貼制等，
根據具體情況可每年考評(聘任)一次，充分調動
職工學技術的積極性。
3．3 完善規(guī)程、制度措施并嚴格考核
《煤礦安全規(guī)程》中第九章對電氣作業(yè)的規(guī)
定，原煤炭工業(yè)部制定了《煤礦井下低壓電網短路
保護裝置的整定細則》、《煤礦井下低壓檢漏保護
裝置的安裝、運行、維護與檢修細則》、《煤礦井下
保護接地裝置的安裝、檢查、測定工作細則》。
2004年2月國家煤礦安全監(jiān)察局、中國煤炭工業(yè)
協會制定的《煤礦安全質量標準化標準及考核評
級辦法》，包括了煤礦機電安全質量標準及方法。
為了落實上述規(guī)程、細則及標準，我公司于2005
年元月以平煤[20o5]3號文件“關于印發(fā)《平煤集
團公司原煤生產和基建施工安全生產現場管理辦
法》的通知”明確了獎勵及經濟處罰細則。運行8
個月以來仍發(fā)生了一些事故說明，我們執(zhí)行規(guī)程、
標準及細則有差距，要認真吸取教訓，杜絕類似事
故的發(fā)生。對于重復發(fā)生的事故要嚴格遵照標
準，從嚴從重懲處。隨著采掘機械化的提高，采面
走向超過2 000 m，電氣保護必須完善，尤其是過
流保護靈敏度系數必須≥1．5，杜絕電氣失爆。
3．4 更新與技改相結合提高電器的可靠性
目前，井下在用的油浸變壓器、非防爆絞車電
控等除更新外，有的也可改造，如PB2、PB3高爆
開關，可以改造為高壓真空開關，經多年的實踐，
技術已很成熟。
根據SY礦生產事故統(tǒng)計，2004年機電事故
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《電氣防爆)2005，4 煤礦井下防爆電氣故障及防范措施
中國電器工業(yè)協會防爆電機分會
2005年行業(yè)工作會議在浙江衢州市召開
中國電器工業(yè)協會防爆電機分會2005年行
業(yè)工作會議，于2005年1O月15 17日在浙江省
衢州市召開。出席會議的防爆電機行業(yè)協會會員
單位共有42個單位55名代表。
會議首先由秘書長王云生傳達了中國電器工
業(yè)協會三屆會員代表大會精神，南陽防爆電氣研
究所行業(yè)部主任李梅蘭介紹了“十一五”行業(yè)發(fā)展
規(guī)劃和2005—2006年行業(yè)工作計劃。隨后，王云
生秘書長對加強行業(yè)服務的相關工作作了介紹，
并就“我國防爆電機行業(yè)現狀分析及行業(yè)發(fā)展問
題的探討”作了專題報告。提出了協會近期的工
作：建立防爆電機行業(yè)聯絡員工作網，完善行業(yè)聯
絡體系，做好防爆電機行業(yè)培訓工作，加強行業(yè)自
律管理，繼續(xù)做好行業(yè)水平價工作，規(guī)范和保護國
內市場，營造起正當的競爭環(huán)境；開展好行業(yè)技術
咨詢，提高行業(yè)整體的制造水平。同時指出協會
還將一如既往地利用報刊、雜志、組織展會等媒體
平臺，積極配合企業(yè)做好市場調研工作，為會員單
位開拓國內外市場提供幫助。
會議還一致通過了“防爆電機行業(yè)十一五發(fā)
展規(guī)劃”安排的新產品和科研工作項目、2005
2006年行業(yè)工作計劃、建立行業(yè)聯絡員工作網、
組織行業(yè)培訓等工作計劃，并責成秘書處起草防
爆電機行業(yè)準入管理條列，提交明年召開的會員
大會討論。
(程雅茹)
461次，影響時間1 740 h’，影響產量lO．98萬t，占
全礦生產事故次數的76．83％，其中電氣事故占
機電事故的36．36％，約168次，平均約兩天1次；
開關故障占機電事故的11．36％(52臺次)，多為
低壓磁力啟動器。因此，提高低壓開關的可靠性
勢在必行。
煤礦井下在用的磁力啟動器多為QC83系列
(不包括綜采、綜掘設備)，雖然經過8O年代的真
空化改造，國有礦控制40 kW及以上電機均使用
了真空磁力啟動器。但該系列開關的操作回路仍
為非本安型，一但操作線短路即可自動起車(或停
不住車)，如上所述。
此類故障在國內大多數礦井均發(fā)生過。因
此，將該系列開關操作回路改為本質安全型，控制
電壓變?yōu)橹绷? V、15 V，其工作原理如圖2所示。
圖2 Qc83系列防爆開關操作回路改進原理圖
按下2QA，控制路徑： F RJ常閉接點一
一1TA—K R1—1 一2QA一2TA一2zL一3 一
B形成閉合回路。
得電吸合，驅動主控回路。
這樣，遠方操作如1 和2 線發(fā)生短路，
因其吸合電流被R +R2=110 Q限流無法吸合；
若發(fā)生1 和3 短路，因其2ZL被短接， 也因無
直流電，同樣無法吸合；啟動器工作后，若發(fā)生1
和3 短路， 會因2ZL短接并且又有R2限流，
啟動器立即停止工作。
4 結束語
煤礦防爆電氣事故在煤礦生產中時有發(fā)生，
它不僅可導致煤礦重、特大事故的發(fā)生，同時也嚴
重制約煤礦安全生產。因此，必須引起我們高度
重視。要嚴格執(zhí)行GB 3836爆炸性氣體環(huán)境用電
氣設備系列標準，將不符合標準的設備抓緊時間
更新改造，嚴格執(zhí)行新《煤礦安全規(guī)程》及有關技
術規(guī)范、完善電氣保護，杜絕井下電氣失爆。下大
力氣搞好技術培訓，不斷提高煤礦職工素質及操
作維修技能?？傊?，通過我們的努力，相信煤礦電
氣事故會大大減少。
參考文獻
[1]周傳庚．真空電磁啟動器控制回路的完善[J]．煤礦機
電，1997，(1)：42．

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