矿用电缆维护工艺研究与应用

井长辉+张国强+闫海

摘 要：各类高低压电缆是构成煤矿井上下供电系统的重要组成部分，由于处于煤矿特殊的环境条件中，电缆从安装敷设、日常维护到撤除回收上井维修均受到各方面条件的制约。如何规范井下电缆的敷设吊挂，提高电缆维护效率，合理规范电缆使用及管理方式，减少电缆在运行过程中的薄弱点，降低诱发电缆事故发生的条件因素，科学有效的及时查找出在用电缆存在故障隐患，快速消除故障点，及对回收上井的电缆进行全面清洁修复，提高修复电缆质量，延长电缆使用生命，对于保障矿用电缆的安全稳定运行，降低停电事故影响，减少矿井电缆事故发生具有重要意义。

关键词：矿用电缆；吊挂；桥架；清洁

中图分类号：TM247 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）01-0081-02

1 煤矿电缆使用现状

据统计煤矿电缆事故约占各类事故的40%，占井下电气事故的50%，各类电缆事故的频发，轻则造成停电事故，影响安全生产，重则引发火灾或瓦斯煤尘爆炸，危机煤矿职工生命安全。电缆事故的频发引起煤矿更严重的重大事故，教训沉痛，同时也严重影响着全国煤矿安全生产形势，对煤矿的安全生产造成极大压力。目前，煤矿针对电缆引发的各类事故，国内外主要管理部门仅是针对某一具体事故发生后，针对该起事故的性质、原因制定防范措施，要求各矿对电缆使用情况进行专项检查治理。没能够从电缆使用的开始就对电缆的安装敷设及制作维修进行科学合理的系统规范，多种复合条件的集结，最终导致电缆运行过程中发生故障，引发煤矿更加恶劣事故的发生。

2 矿用电缆事故的原因分析

煤矿井下现全部采用具有煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆，但是阻燃电缆并不意味着电缆不会燃烧，电缆发生故障引起火灾是事故的表层显现，而在整个电缆安全使用维护系统中，矿用电缆的现场维护工艺落后、维修工具不能适应现场要求，恰恰是引起电缆事故的主要原因，在机电安全生产管理中，若疏于对电缆维护工艺及维修工具的研究提升，将为电缆的安全运行造成重大隐患。因此，提高电缆维护工艺的科学性，提高电缆维修工具的实用性，对提高煤矿供电安全水平，杜绝重大安全事故有极为重要的作用。

3 成果应用及做法

3.1 组合式小线吊挂装置

3.1.1 研究背景

现有通讯、信号及监测小线统一绑扎后，多种电缆交叉混合，影响日常检修、维护，不易对整捆通讯线路中的具体线缆进行查找；如需再增加或撤除线缆，随意绑扎影响正常使用，势必对原先绑扎好的小线进行逐段解除后在重现绑扎，解除现有尼龙扎头再绑扎又浪费材料，费时费力。

3.1.2 研究目的

该装置应能够方便对小线进行安设及撤除，同时能够方便在现有小线固定后能再增加小线的固定数量，整体吊挂效果规范标准。

3.1.3 设计原则

（1）满足《煤矿安全规程》的相关要求，以安全、标准、统一、规范、美观、方便敷设、便于管理为基本原则。（2）满足电缆阻燃规定。（3）所设计机构能够满足今后增加小线数量要求，完全保证可组装、可增加留足余量。（4）以安全轻巧、便于敷设和方便管理作为设计准则。

3.1.4 制作安装

（1）设计了小线电缆的规范吊挂装置，吊挂装置的每个槽均可以实现电缆规范吊挂，便于取出、维护、检修。（2）电缆吊挂装置通过连接螺栓，可以实现组合功能，电缆增加时，可增加连接吊挂装置，较大范围内增加电缆吊挂量。（3）组合式专用吊挂装置采用阻燃弹性材料，符合井下使用要求；本身具有的弹性，更利用电缆的固定，补偿电缆变形、位移等缺陷。（4）组合式专用吊挂装置便于实现与动力电缆的间距要求，美观大方，质量标准化水平高。

小线电缆在此电缆吊挂装置吊挂槽内吊挂，通过本装置上下方的连接螺栓与燕尾槽实现组合功能，可较大范围内增加电缆吊挂量；能够实现小线的规范吊挂，便于取出、维护、检修，通过组合功能。可利用自身弹性更利用电缆的固定，补偿电缆变形、位移等缺陷。

3.2 组合式多角度桥架

3.2.1 研究背景

井下常用桥架由槽钢制作而成，体型巨大笨重。在井下进行电缆敷设安装桥架前，运输过程费时费力，流程繁琐。桥架整体厚重，吊挂桥架时需要多名维修人员同时进行；设计过于简单，使用具有局限性，当面对多叉路口、复杂多变的巷道时，桥架安设不能随巷道而变化，电缆上架困难，安装难度较大，安装后样式不美观，电缆线路的敷设杂乱。

3.2.2 研究目的

本发明的目的是设计一种组合式多角度桥架，桥架分段加工，简化运输流程，便于携带和安装。桥架组合后，能够根据现场复杂的巷道走向及断面，方便的调节桥架的角度和位置，便于安装电缆，并保证电缆敷设后美观整齐，有利于维持井下良好的巷道环境，提高质量标准化创建。

3.2.3 设计内容

组合式多角度桥架由分段式槽钢和连接配件组成。

分段式槽钢是将200#槽钢每300mm等间距切开，在切开的每段槽钢两侧分别切割出2个60mm×12mm的长方形切口；连接配件由50mm×20mm×3mm的铁板中间对焊而成，两块小铁板分别切割出φ8mm的孔，连接件的特点是能够方便的对桥架进行角度转换。

使用时，只需将连接配件和分段式槽钢组合成型，再用M8mm的螺丝将组合后的桥架固定拧紧，即可投入使用。

3.2.4 使用方式及过程

维修人员分段携带槽钢下井，省时省力，提高了运送的灵活性；组装时将连接件和分段式槽钢组合成型，用M8mm的螺丝连接固定即可，方便快捷；分段连接的好处在于能够根据现场电缆走向的复杂地形，多角度的调节桥架的方位，安设桥架时灵活省力，节省了工人的大量体力；调节后的桥架位置更有利于安放电缆，提高了职工的工作效率；还可以根据岔路口的距离长短，选择分段式槽钢的数量，更加灵活的进行桥架的组装配置，灵活实用。

3.3 强效电缆去污抛光液

3.3.1 研究背景

井下特殊的環境，生产过程中伴随煤和岩石破碎而产生的煤矿粉尘是生产性粉尘的一种，其主要成分有游离的二氧化硅，由于粉尘具有分散性、附着性、容易积聚在井下的电缆上，造成粉尘积聚，给安全生产带来一定隐患，为消除隐患，提高质量标准，不得不抽出大量人力、物力、财力来保持电缆的清理卫生，采用传统的水擦洗、去污液擦洗，只能勉强除去电缆表面的浮尘，而且必须1-2天就要清理一次，效果让人不甚满意。

根据粉尘的吸湿性及聚乙烯电缆特性研制了电缆去污抛光液。

3.3.2 研究原理及功能

利用草酸、香波、啤酒等材料，按照试验出的比例进行配比，研制出“抛光液”。不仅能轻松的除去电缆表面的灰尘、油污，而且还能使电缆表面达到“抛光”的效果，使电缆光洁如新。

3.3.3 使用效果

这种液体不仅很轻松的除去电缆表面的灰尘、油污，而且还能使电缆表面达到“抛光”的效果，使电缆光洁如新，更加神奇的是，使用这种液体擦洗电缆后，即使几天不去擦洗也会保持清洁。就算有了灰尘堆积在电缆上，用干抹布轻轻一擦后，达到的效果就和这种神奇液体擦洗的效果一样。

4 实施效果

各类高低压电缆是构成煤矿井上下供电系统的重要组成部分，由于处于煤矿特殊的环境条件中，电缆从安装敷设、日常维护到撤除回收上井维修均受到各方面条件的制约。从近年来，国内外各类煤矿事故看，煤矿电缆事故是导致各类火灾发生及煤尘瓦斯爆炸的主要导火索。

参考文献

[1]胡占华.矿用电缆的研究现状及发展趋势[A].低碳智能 持续创新——煤矿机电一体化新技术2014年学术年会论文集[C].2014.

[2]李俊和.矿用电缆的使用与维护[A].内蒙古煤炭经济，Inner Mongolia Coal Economy，2007.endprint