矿用电气设备失爆原因及预防措施

杨 博

（阳泉煤业集团长沟煤矿有限责任公司， 山西 晋中 045300）

引言

矿用电气设备是煤矿井下重要供电设施之一，在使用前必须对其隔爆性及耐爆性进行检测，保证电气设备一旦内部产生火花或火弧时，通过设备本身的隔爆性阻止火焰传至外部，从而防止瓦斯爆炸事故。但是在煤矿实际生产过程中，由于采购设备质量不合格、设备安装质量差、设备管理维护不到位等，造成电气设备在井下使用中失去了隔爆和耐爆的作用，不仅降低了电气设备使用寿命，增加了设备维修成本费用，而且很容易发生人身触电、瓦斯爆炸等事故。根据阳泉煤业集团长沟煤矿有限责任公司数据统计分析发现，2018 年长沟煤矿井下共计发生大小机电事故41 起，其中电气失爆事故11起，失爆率达26.8%，造成经济损失达29 万余元，严

重威胁着煤矿安全生产。

1 电气设备常见失爆位置

1.1 隔爆接合面

矿井下防爆开关通常采用“铁盖”对隔爆接合面进行密闭，上盖采用螺栓对接线腔进行紧固，隔爆接合面能够对开关起到防爆作用[1-2]。

1）检修人员在维护开关时常常由于操作疏忽导致上盖板的螺栓没有全部紧固或缺失、弹簧垫圈未按照标准压平、螺栓或螺孔滑扣、螺母螺栓未完全紧固等情况，这些情况均会造成防爆开关密封性差，使开关失去防爆效果。

2）弹簧垫圈未按照标准压平、螺母螺栓未完全紧固等情况会造成螺栓对开关的密闭达不到标准，也会造成防爆开关密封性差。

1.2 电缆引出、引入位置

通过对井下现场的开关进行观察，发现电缆引出、引入位置是失爆现象最多的位置。

1）由于开关长期维护差，密封圈会渐渐老化，失去原有的弹性，导致密封圈不能对该位置起到很好的密封效果。

2）密封圈在安装时，密封圈的外径未选用与电缆引出、引入处配套大小的胶圈，造成该处密封效果差。

3）检修人员未按照工艺要求将密封圈套在电缆护套上，而是误套在电缆芯线上。

4）接线腔接线嘴紧固得太紧导致没有间隙，或接线腔接线嘴紧固得太松导致密封圈不紧，这些情况均会造成防爆开关密封性差，使开关失去防爆效果。

5）电缆引出、引入位置的喇叭嘴压线板未能将电缆牢牢拉紧，导致电缆可以在喇叭嘴内移动。判定的标准为：单手可自由晃动的喇叭嘴失去了防爆效果。

6）喇叭嘴接入的密封圈内径大时，接线腔内的电缆能够自由移动，特别是在接入直径较小的监控和通讯线时，最容易出现失爆。

7）在接接线盒电缆三叉时，操作人员未按照要求将绝缘胶完全包裹，导致接线盒失爆。

1.3 电气设备表面

1）当防爆设备的外壳有超过5 mm 的凹坑时，该设备就失去了防爆效果。出现这种情况的主要原因是运输人员在运输过程中未按照要求轻拿轻放或者操纵人员搬运设备时磕碰所致。

2）井下工作环境比较恶劣，防爆设备长期处于潮湿温热的状态，设备外壳均出现了锈蚀、脱落现象，再加上日常的维护较差，也会导致设备失爆。

3）开关在停电时未按照规程要求将机械闭锁打到闭锁位置，造成闭锁装置损坏，也会导致防爆开关起不到防爆作用。

1.4 隔爆接合面

开关上盖与接线腔接触面被称为隔爆接合面，隔爆接合面的光洁、平整能够起到较好的防爆效果。实际生产中，隔爆接合面的失爆通常有以下几种：隔爆接合面上有划痕或凹坑，设备就失去了防爆效果；隔爆接合面的凡士林涂抹不均匀或有杂质。这些都是由于维护人员的疏忽，可以避免。

2 电气设备失爆原因

1）由于各煤矿均存在“赶进度”生产现象，检修人员未能按照计划对设备进行全面的检查，导致对设备的维护差。特别是由于井下工作环境比较恶劣，设备长期处于潮湿温热的状态，其外壳常出现锈蚀、脱落现象，如果检修人员不能及时检修，就会导致防爆设备达不到防爆要求。非检修人员用非专业工具开启防爆门，导致隔爆接合面出现划痕，造成设备失爆。

2）防爆设备在搬运过程中未能按照工艺要求，缺乏对设备的防护，导致开关外壳出现裂痕。

3）设备在安装完毕后没有专业的技术人员进行验收，导致安装工艺未达到要求的设备投入使用；设备在日常维护时未建立记录台账，检修人员也未按照工艺要求安装，从而导致设备失爆的原因。

3 电气设备失爆预防措施

3.1 严把采购质量关

所有入井的设备均必须具有国家质量检测中心的防爆合格证，未达到要求的严禁入井。

3.2 正确选用电气设备

设备在采购时，煤矿技术人员要开专题会，对采购设备的工作温度、额定电压、额定电流、保护装置等参数进行分析，按照煤矿的用电负荷，选择最适合本矿使用的设备。

3.3 加强设备日常维护

1）检修人员在日常维护时，要开盖检查设备结合面的密闭情况，特别是喇叭嘴进线、出线位置；对按钮的分合闸、开关的漏电试验、设备运行时的温度、闭锁机构的完好及压线板的紧固进行检查。

2）设备在检修前要进行验电、放电，监测瓦斯浓度低于标准要求且切断上级电源的情况下方可检修。

3）根据设备的负荷情况及时调整保护的整定值，开关内的整定值需与标志牌一致；每年定期对开关线缆的绝缘阻值进行遥测，确保开关接地符合煤矿规程要求。

3.4 安装失爆自检仪

失爆自检仪主要针对电气设备内部接线、断线、短路、老化等造成设备失爆的原因进行自动检测；失爆自检仪主要由PLC 电路控制器、断路器、报警器等部分组成，电路控制器与电气设备电路连接；在使用过程中，当电气设备电路出现失爆现象时，控制器检测电路出现电流差或电压差时，及时通过断路器切断供电电流，并发出警报，从而降低了人工检测设备内部失爆劳动作业强度，提高失爆检测精度及自动化水平[3-5]。

3.5 加强培训、健全制度

1）每月定期对检修人员进行专项培训并制定考核办法。由于煤矿从业人员的文化水平较低，安全意识差，常常出现违规操作。因此要对员工进行专项培训，提高员工的安全意识。

2）煤矿企业应定期对井下设备的防爆情况进行专项检查，制定考核办法、加强对失爆的处罚力度，每次检查发现的问题要由牵头单位进行落实。

4 结语

阳泉煤业集团长沟煤矿对井下电气设备采取防失爆措施后，2019 年共计发生电气设备失爆事故3起，失爆率为5.4%,全年降低电气设备维修成本费用费用达20 余万元，而且大大提高了煤矿井下供电安全，取得了显著应用成效。