露天煤矿电气系统的事故隐患与安全措施

国家能源集团内蒙古平庄煤业（集团）有限责任公司元宝山露天煤矿 刘 畅

电气系统是露天煤矿在生产过程中的重要组成部分，更是露天煤矿安全生产的关键因素。露天煤矿的开采是一项长期、复杂的工作，不是在短时间之内就可以完成的，如果在露天煤矿电气系统中存在巨大的事故隐患，很容易给相关操作人员造成严重的生命威胁，为了更为安全的开采露天煤矿，针对其中存在的事故隐患进行具体的分析，从而提出相对应的解决方案，保证露天煤矿电气系统自身的安全性、稳定性，实现露天煤矿的高效生产、稳定运行。

首先分析露天煤矿电气系统的概述内容，紧接着分析露天煤矿电气系统常见的事故隐患。在此基础上，分析这些事故隐患发生的原因，提出相应的安全措施。工作人员要时刻关注露天煤矿电气系统的安全使用，减少其中存在的安全隐患，保证相关操作人员的生命安全。基于此，通过研究露天煤矿电气系统存在的事故隐患以及相对应的安全措施，为国家露天煤矿的高效运行做出贡献。

1 煤矿电气系统概述

煤矿电气系统主要是用来监控机械设备以及电气设备能否持续、安全、稳定的运行，以此来保证煤炭资源开采工作的效率和质量。电气系统是露天煤矿生产过程中的重要组成部分，是露天煤矿安全生产的重要因素。

据不完全统计，露天煤矿在生产作业过程中发生的安全事故，60%以上都是因为电气系统出现故障导致的，不仅影响露天煤矿的开采进度，还会危及到作业人员的生命安全。再加上露天煤矿的开采是一项长期、复杂的工程，为了保证露天煤矿生产的安全性、稳定性，就必须要保证电气系统的质量安全。

2 露天煤矿电气系统的常见事故隐患

由于露天煤矿电气系统的选型不合适、电缆超载、分断能力较低、或者使用的电气设备存在故障等问题，很容易引起各种各样的电气事故，具体来说，主要表现在以下几个方面：

2.1 雷击过电压导致的事故隐患

雷击过电压指的是如果带有负电荷的云层在物体上空的时候，因为电容效应的作用，地面物体朝向云层的表面聚集相关的异性电荷。如果云层的电荷和其他物体或者云层发生闪电、遭受雷击后，云层内部负电荷就会马上消失，电容效应也随之一同消减[1]。

聚集在物体表面的正电荷也会流向大地，因为电流很大，在流动路径上因为电阻的原因出现很大的电压。雷电灾害是大自然灾害中比较关键的内容，其中产生的危害不言而喻，尤其是在雷雨交加的天气，一旦雷击过电压、电流产生火花，会将易燃物品点燃、引起火灾，如果配电室内部没有灭火器，或者没有安装通风排烟设备，导致火灾很难控制，给相关操作人员带来巨大的生命威胁。

2.2 电气系统的故障隐患

第一，谐波危害：谐波的危害会导致电气设备破损，使得电气设备的热量越来越高，降低出力，导致电网波形出现畸形，严重影响电能品质[2]。谐波还能导致电容器、电缆等发生过热问题，引发整个电网的谐振，对电气系统产生一定的干扰，造成电气设备的损害。

第二，断路器和开关电路容量不足的问题：断路器可以开关、承载正常回路条件下的电流，这是电气系统安全运行的基本条件，一旦断路器和开关电路容量不足，增加电气系统热量，影响煤矿作业的施工进度[3]。而且开关电路容量过小、导致电气系统发生短路，产生的热能会烧坏相应的设备或者电缆，引起大范围的火灾发生。

第三，主变容量和电源线路的问题：主变容量较低的话，如果变压器发生故障，其他的变压器不能保证矿井的基本供电需求，在遇到大风、大雪、大雨等天气的时候，一旦电源线路强度不够就会出现断线的问题，从而威胁到相关工作人员的生命安全。

2.3 开关柜闭锁造成的安全隐患

大部分露天煤矿不安装或者安装质量不太好的煤矿开关柜闭锁，如果缺少开关柜闭锁后果不堪设想，致使煤矿工人在带电状态下进入到开关内部，导致出现重大的安全事故。煤矿开关柜闭锁是保证煤矿工人自身生命安全的重要设备，试想一下，如果煤矿开关柜闭锁忘记安装或者出现失灵的问题，那么煤矿工人就会发生触电风险，严重的情况下直接导致煤矿工人的死亡，所以露天煤矿单位一定要严格国家规定的要求进行具体的施工安装。

2.4 露天煤矿电气设备不完善

由于露天煤矿电气设备的不完善，导致火花事故频发。根据相关调查显示，导致电气设备频发火花事故的原因有以下几点：

其一，露天煤矿电气设备安装、维修不力，导致在开关触点分分合合的时候产生不小的电火花，直接给露天煤矿电气设备带来不小的质量隐患[4]。

其二，露天煤矿电气设备保护装置出现失灵的问题，一旦出现过流、短路、接地等事故时，导致露天煤矿电气设备、电缆过载、过热，从而引起不小的电火花。

其三，露天煤矿带电电缆因为外力脱拉的原因，导致电缆的绝缘性能降低，出现露天煤矿电气设备短路的问题，引起大量的电火花。

3 露天煤矿电气系统的事故隐患原因分析

3.1 漏电事故出现的原因

露天煤矿电气系统发生漏电事故的原因有以下两种：

其一，由于管理和维修不当，导致漏电事故频发。因为露天煤矿电气系统的管理过程的忽视，导致电气设备装置的操作不当、电力设施存放不妥当、失去电气保护等等；此外电气设备维修不当也会出现严重的漏电事故。

其二，电缆、导线、电气设备的绝缘部分由于潮湿环境的影响，而失去原本的功能、价值，由于电缆安装不太科学、合理化，导致电缆内部的绝缘部分出现严峻的问题，从而引起大面积的漏电事故。

3.2 人员管理方面

工人是露天煤矿安全生产的基本因素，只有加强工人的管理，才能减少煤矿工人受到的安全事故威胁，但是现阶段露天煤矿单位对煤矿工人的管理还存在很多弊端，而且相关的电气设备操作和维修养护人员的专业素质和安全意识还有待进一步提升，露天煤矿单位缺少对相关工作人员的管理、培训，煤矿工人很容易进行错误操作，增加露天煤矿电气系统安全事故的发生几率。

3.3 火灾事故出现的原因

发生火灾事故的基本原因是变压器内部存在放电或者短路等问题，因为高温电弧的作用，导致变压器油不断被汽化，一旦变压器内部的压力达到一定的危险值，就会出现爆炸事故，直接点燃附近的易燃易爆物质，出现大范围的火灾事故，造成露天煤矿电气系统不能持续、稳定的运行，给煤矿单位带来巨大的经济损失[5]。除此之外，由于线路本身的强度较低，断路器和开关遮断容量较低，也是直接发生火灾的根本原因。

4 露天煤矿电气系统的安全管控措施

4.1 提高露天煤矿电气系统构造以及运行模式的科学性

首先，改善运行模式。一方面，在双回路的基础上采用分列运行的模式，对于环网供电来说，借助开环的运行模式，保证露天煤矿电气系统在出现故障的时候不会影响其他回路电源，以此来保证露天煤矿电气系统运行的稳定性。另外一方面，不断调度和管理电网运行模式，对变电所内部的母线以及连接的联络开关的分合闸要实时进行有效的监控。而且，对于负荷更大的大型、小型、中型电气设备，要实施分流管理，避免消耗更大的资源。在环网供电过程中，相关工作人员还应该考虑继电保护装置的基本需求。

其次，改善电网结构设计。在矿井中的电气系统的配置很多，电路用电负荷很大，面对这样的问题，相关操作人员可以设计双回路，如果某一条回路出现问题，另外一条回路需要承担矿井内部全部电气系统的负荷[6]。两条回路不可以同步运行，其中一条作为备用回路需要一直带电，才能保持其处于备用状态，双回路中的双电流需要配备不同的母线、变压器，保证两条回路的独立性。

最后，加强监督和管理。在对露天煤矿电气系统进行监督、管理的时候，需要配置先进的监控系统，包括处理器和服务器，实时监控整个露天煤矿电气系统的运行状态、功能参数，在此过程中存在故障问题，需要技术人员针对其中存在的故障进行有效的处理，保证露天煤矿电气系统的可靠性。

4.2 及时更新电气设备

为了保证露天煤矿电气系统可以安全稳定的运行，需要选择工作性能最为良好的电气设备。所以，对于其中存在的破损、落后的电气设备要及时更换新的，具体如下：

其一，建立露天煤矿变电所的远程监控系统，实现远程遥控、遥视、遥测，总体实现整个露天煤矿电气系统的信息化管理。

其二，变压器的选择，尽可能的选择容量更大变压器型号，满足国家规定的标准。同样地，变压器最好选择干式变压器，对于露天煤矿中的大型、小型、中型的电气设备要尽可能的高效节能，避免出现负荷超载的情况。

其三，借助信息化手段控制高低压开关微机，实现其真空化以及免维护特征，同时配备相关的继电保护装置，并且保证继电保护装置的工作性能更为良好，为露天煤矿电气系统的安全运行奠定良好的基础。

4.3 加强人员管理和人才培养

露天煤矿电气系统的操作人员自身的专业素养还有待进一步提升，管理队伍的工作能力较差，很容易影响煤矿生产的安全。对此，露天煤矿单位要加强人员管理和人才培养，通过社会渠道招聘高质量、高专业、高理论、高技能的人才，提高人才准入门槛，才能从根本上提高电气设备维护和检修的工作质量。

在进入到露天煤矿单位内部的人员，在正式上岗之前，单位需要对相关工作人员进行岗前培训，提高工作人员的专业素养。与此同时，定期对现有的工作人员进行业务培训，建立完善的绩效考核机制，在培训结束后，单位主管需要对其进行有效的考核，考核合格的人员，才能正式上岗；考核不合格的人员，连续三次以上基于劝退处理。

最后，露天煤矿单位还可以借助岗位竞争的方式，充分调动相关工作人员的工作积极性，提高相关工作人员的安全生产意识，为露天煤矿电气系统的安全运行奠定一定的参考。除此之外，露天煤矿单位要结合实际情况，建立专业的监督管理部门，对露天煤矿电气系统的全过程生产进行有效的监督、管理，做到及时发现问题，同时第一时间提出相对应的解决方案，减少电力系统存在的故障风险，杜绝因电气设备存在的安全隐患，助力露天煤矿电气系统的安全生产。

5 结语

综上所述，本文通过分析露天煤矿电气系统存在的故障隐患，从而提出露天煤矿电气系统故障隐患的安全措施。在露天煤矿开采过程中，露天煤矿单位要解决电气系统存在的问题，加大人力资源、财力资源、物力资源的投入力度，减少露天煤矿电气系统安全事故发生几率。与此同时，露天煤矿开采企业要找到发生电气系统故障的原因，建立健全比较完善的管理方案，提高相关操作人员的专业素养和工作能力，保证露天煤矿开采作业的安全性、稳定性。