煤矿井下防爆电气设备中的应用技术初探

渠敬生

（济宁市产品质量监督检验所，山东 济宁 272000）

0 引言

事实上，在煤矿井下作业的相关人员时刻面临着非常高的风险。而且人们长期在地下进行深层的开采工作，面临的环境是十分阴暗并且潮湿的。与这些工人相伴的除了较为复杂的工作环境之外，还有各种各样的电气设备，在这样较为恶劣的工作环境之中，人们会时常感觉到疲惫，而在深井下工作的电气也会感到“疲惫”。在不断重复的工作之中，电气的设备会受到环境影响，从而出现一些损耗，再加上井下空气大多潮湿，更容易滋生微生物对设备进行腐蚀，使得电气设备极容易出现老化的现象。与此同时，人们在进行煤矿资源开采的过程之中，较为依赖电气设备，煤矿井下作业无法离开电气设备的配合。这也使得在煤矿井下安装的电气设备经常处于一种超负荷的工作状态，很容易使得电气设备在运行过程中出现问题，煤矿井下电气设备的运行状态是关系着煤矿井下许多作业人员的生命安全的。

1 防爆电气设备在煤矿井下的应用意义

常见的煤矿井下爆炸主要是由于瓦斯、粉尘所引起的。在实际的作业过程之中，需要时刻注意空气之中瓦斯粉尘的含量[1]。除此之外，也需要控制温度，避免温度过高从而达到一些可燃物的燃点，进而引起爆炸，对井下工的人们造成严重的安全威胁。防爆电气设备在煤矿井下的应用意义主要分为两个方面：首先，在煤矿井下十分容易出现瓦斯爆炸[2]。在电气设备运行的过程之中，会出现机械摩擦，从而产生一些电火花，极容易引起爆炸，除了会对相关企业造成经济损失，也会对在井下作业人员的生命安全造成严重威胁。其次，如果电气设备在非正常运行的状态下，或者是出现问题都会形成火花或者热表面，这些火花就会成为瓦斯煤尘爆炸的导火索。从以上两点分析可以看出，在煤矿井下作业的过程之中，使用防爆电气设备，可以在一定程度上保障煤矿井下作业的安全。

2 装置煤矿井下防爆电气设备需要满足的要求

（1）在煤矿井下应用的电气设备首先要具备的就是良好的抗潮性，这是由于在煤矿井下处于的环境是十分潮湿的。在具有良好抗潮性的基础之上，也需要避免防爆电气设备的外壳与地面直接接触。这是由于煤矿防爆电气设备的外壳，如果直接与地面接触就会由于空气的原因，产生大量的锈蚀。所以，为了极大程度上的避免安全事故的发生，在进行实际作业的过程之中，需要对电气设备的性能进行检查，利用湿热试验就是一个非常常见的方式。

（2）电气设备需要有一个较为坚固的外壳，这是由于在井下十分容易出现生霉或者岩石脱落的情况[3]。而且在作业过程之中，经常会有拉扯和碰撞。如果不小心碰触到了电气设备，那么如果没有一个坚固的外壳，电气设备就会容易受到腐蚀和破坏，选择安装一个较为安全的外壳，这样一来，也可以使得电气设备在使用过程之中，减少由于空气和水分所造成的腐蚀。

（3）煤矿井下选取的防爆电气设备，需要满足在煤矿井下作业知识搬运和操作结构的相关要求。这主要是因为煤矿井下作业的过程之中会经常性的。移动如果选择的电器设备占地面积过大，不方便移动，那么在操作过程之中就不是十分实用[4]。所以在选择电气设备的过程之中，需要注意的是，电气设备一定要拥有体积小，操作简单，方便移动这些特点。防爆型防爆电气设备在具体使用的过程之中占有最大的优势，就是能够承受住较大混合性爆炸所带来的危害，而且在电气设备内部也设有防爆装置，不会容易产生爆炸。防爆电气设备的另一个要求，就是需要由有铝合金或者钢板等一些坚固性较强的材料组成，选取这种坚固性强的材料可以帮助爆炸物内部的接线进行隔离。

3 防爆电气设备技术在煤矿井下的具体应用

3.1 冷磷化工艺的具体应用

冷磷化工艺是在煤矿井下作业防爆电气设备应用的过程之中，经常会应用到的一个工艺，这种工艺主要是在隔爆面上进行冷化磷工艺处理。将盐酸滴在防爆面上，进行冷化处理[5]。这样一来，防爆面上的金属就会通过化学反应中的磷化反应，形成较为致密的保护膜。经过磷化处理的表面就可以起到防爆面的作用，而且在防爆的基础之上也可以起到一定的防腐蚀作用。在设备的运作过程之中，降低了设备爆炸的可能性，为井下作业人员的生命安全保驾护航。磷化工艺的具体应用步骤如下：首先需要将设备表面一些杂质除去，比如运作过程之中产生的油污和由于长时间放置在井下产生的锈迹，直到恢复到金属本身的色泽之后才可以进行冷磷化处理。在对物进行处理之后，需要在金属表面涂上一层磷化膏，这层磷化膏的厚度也有着较为严格的要求，一般来说，厚度都会控制在2mm和3mm之间。接着就需要将磷化膏进行消泡处理，直到磷化膏之中的泡全部消除，变得光滑而平整，就可以进行下一步的处理。一般来说，磷化反应需要一定的时长，而时常也受温度的限制，井下的温度一般保持在20℃左右，对应的磷化时长大约为3小时。在磷化反应完全结束之后，将金属表面的磷化膏刮掉，然后用纱布将金属表面的物质完全清除。最后在防爆面的表面，涂上一层薄薄的防锈油，防止设备在运作的过程之中被大面积腐蚀，这样一来，也有助于设备维护。

事实上，磷化膏涂抹是非常危险的一项工作，这主要是由于磷化膏的腐蚀性较强。所以，在进行此项工作的工作人员涂抹磷化膏的过程之中，需要十分的小心和谨慎[6]。如果磷化膏洒落或者是沾到皮肤上，那么将会对皮肤产生腐蚀，也会影响人体健康。而且在磷化操作的过程之中，需要十分注意操作的步骤和细节，要保证操作具有合理性，减少设备由于操作不当所造成的伤害。除此之外，隔爆面再进行磷化处理之后，稳定性会得到提升。磷化薄膜的沾附性是十分强的，容易沾附到金属表面，这样一来，防爆层表面就会形成一层薄膜，在一定程度上增强了电器设备的防腐蚀性能，机械器材的爆炸率就会得到降低。

3.2 热管技术的具体应用

热管是防爆电器设备之中的一个零件。它主要起到的作用就是帮助电气设备进行传热以及散热。将热管技术更好的应用到防爆机的目的，就是为了升级电气设备中的散热系统，进而使电气设备在潮湿阴暗的环境之中达到更加良好的传热和散热效果，也会在一定程度上减少电气设备爆炸的频率[7]。在实际的工作过程之中，热管技术的原理，就是通过对介质的利用，让汽化潜热进行更好的吸收和释放[8]。这样一来，热量的传递就会变得更加合理化，而且热管的热阻非常小，热管传热效果就能够得到更加良好和科学的利用。总体来说，热管技术可以帮助煤矿井下电气设备升级传热和散热系统，延长设备使用寿命。

4 结语

煤炭是不可再生资源，在开采和利用的过程之中，除了要提升煤矿物质的利用率，也需要保证煤矿井下作业人员的人身安全，防止安全事故发生，造成巨大的经济损失。在煤矿井下应用防爆电气设备，可以提升煤矿井下作业的安全性。在煤矿进行开采和生产的过程之中，国家的质量监督总局和一些相关部门，已经提升了对于防爆电气设备性能的检查工作的严格性，而且在检查过程之中融入了许多较为严格的程序，以保证防爆电气设备能够得到充分的利用。与此同时，在煤矿井下防爆内容的检查之上也作了较为严格和详细的调整，确保煤矿企业在生产和应用的过程之中，能够得到非常重要的安全保障，推动煤矿企业良性健康发展。