煤矿机电设备安全管理存在问题及对策措施

＊薛 统

（山西省煤炭建设监理有限公司 山西 030012）

引言

煤矿是世界上最为重要的能源之一。随着现代化煤机设备的建设与应用，煤机设备几乎取代了人力劳动。虽然煤机设备及系统工程成为煤炭生产的主体，但在煤炭生产经营活动管理中，人依旧在设备的安全管理过程中占据着重要的地位。煤矿生产的特殊性决定了对煤机设备安全运行有着极高的要求。煤炭安全管理作为一项动态的、复杂的系统工程，设备的安全性往往是牵一发而动全身的。任何一个环节、一项工作受到危险源或风险因素的干扰，都可能给煤炭系统工程的安全运行带来严重的后果。这也是即便近些年国内外煤炭生产中机电设备系统工程及生产技术较为成熟，可各类煤矿安全事故依然高发的原因。究其根本，与设备安全管理失效有着紧密的关系。研究煤矿机电设备安全管理存在的问题及对策措施对保煤矿安全生产有着极其重要的意义。

1.煤机安全设备设施概述

(1)煤机安全设备设施

①定义

煤机安全设备指在煤矿开采及生产经营活动中可将人身或设施免于各种自然、人为侵害的设备。安全设施指企业在生产经营活动中，将危险、有害因素控制在安全范围内，以及减少、预防和消除危害所配备的装置和采取的措施[1]。

②分类

根据安全设备的作用，其大体上可分为两类：

A.预防安全事故的设备设施

这类设备设施主要是针对危险源的检测、监测、诊断、预警、报警等需求而设置的设备设施。它们的存在是为了更好的管理煤机生产设备的压力、流量、温度、浓度、组份、电力参数、速度、位置、强度等物理参数及化学量。它们可以通过物理参数、化学量分析认为设定指标参数与设备全新指标参数之间的差异，在二者发生指标参数差异较大，或超出认为设定指标参数值时，系统就会自动发出信号提示管理人员或操作人员针对煤机设备的危险源或风险做出应对措施，从而预防或避免伤害的发生。如甲烷检测仪、一氧化碳检测仪、矿井涌水量检测仪、矿压监测仪等。煤矿安全管理系统中的安全监控系统常用这类设备预防安全事故。这类设备普遍应用于煤矿预防水灾、火灾、瓦斯、顶板等安全事故的安全监测子系统中。如水文监测系统、束管监测子系统、安全监测子系统、顶板监测子系统。

B.减少或消除安全事故影响的设备设施

这类设备设施指本身具有安全防护功能的安全设施设备。如爆炸气体环境防爆设备、具有本质安全特征的氮气设备、建筑物输变电系统避雷器、机械或电气连锁装置、综采液压支架、通风系统、斜井防跑车装置、煤矿照明综保装置、煤矿中的排水系统、局部扇风机、通风机、除尘降尘装置、降温装置、电力系统各类保护器等等。

③用电安全

用电安全是煤矿机电设备安全管理的重要内容之一。保障煤矿企业供电可靠性、安全性以及良好的供电质量，是提升煤机设备的安全水平。根据《煤矿安全规程》第四百四十八条中的规定，煤矿井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级应符合以下要求：A.高压不超过10000V；B.低压不超过1140V；C.照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压不超过127V；D.远距离控制线路的额定电压不超过36V；E.采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。此外，在用电安全方面，还要求煤矿井应设有两回路电源线路，必须有备用电源，且备用电源容量必须满足通风、排水、提升等安全设备管理的基本要求。两回路电源线路上不得接分任何负荷。矿井10kV及以下的矿井架空电源线路不得共杆假设，且矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。采取供电系统应配备高压配电箱、矿用变压器、低压隔爆自动开关、隔爆手动启动器、检漏继电器、照明变压器，以保证采取供电的基本安全和用电安全监测要求。掘进工作面的供电应满足“三专”“两闭锁”的特殊要求[2]。

④电气保护

为预防煤矿井下电击、电伤等危险，井下极限安全电流应设置为30mA·s，井下人体电阻不得超过1000Ω。此外，供电系统结构应采取合理的电气保护。主要电气保护措施如下：A.井下电气设备必须采取保护接地处理；B.井下配电变压器及向下井供电的变压器或发电机，中性点禁止直接接地；C.井下变电所的高压馈电线及井下低压馈电线应装设漏电保护装置；D.供电系统应配备完善的过电流保护装置。

(2)煤机安全设备设施系统

煤机安全设备设施系统是预防安全事故的设备利用互联网、计算机技术、物联网技术、大数据技术、云计算技术、智能监测技术等构建起来的预防安全事故的总系统。所有预防安全事故的设备设施通过工业以太环网连接，实现了煤矿企业水文监测子系统、束管监测子系统、安全监控子系统、顶板监测子系统等多个监测子系统的信息互通和共享。井下自动检测装置采集信息后实时上传至系统中心，实现对煤矿机电设备的束管检测、安全监控、水文监测、顶板压力的监测。当井下自动检测装置或检测煤矿机电设备的装置监测到设备存在运行参数异常，或井下环境危险提示时，就会向子系统自动发出预警，再由子系统传输给控制中心，提示管理人员或操作人员对设备异常、环境危险提示及其他安全隐患做出处理和应对措施，从而预防安全事故的发生[3]。

(3)影响煤机设备安全性的因素

根据煤机安全设备设施系统，我们可以将影响煤矿机电设备安全问题的因素大体上归为以下几类：①设备自身因素；②管理人员或操作人员因素；③用电安全因素；④信号传输可靠性、稳定性因素；⑤系统因素；⑥机电设备及安全设备设施运维管理因素；⑦安全保护措施可靠性因素；⑧安全装置因素。

2.安全设备设施管理中存在的问题

(1)人员方面的问题

①人员安全意识匮乏

在大部分煤矿设备安全事故中，人员缺乏安全意识导致设备受到的侵害占大多数。许多工人缺乏及其设备操作原理及方法，不明白设备故障的原因，或对故障及安全隐患缺乏辨别意识，不能够及时的发现危险源或风险因素，最终酿成安全事故。

②技术滞后或技术水平较低

随着煤矿企业数字化转型的加快，煤矿井下的设备自动化程度越来越高，对于操作人员的技术水平也越来越高。事实上，煤矿企业井下作业的大部分人员的文化水平较低，对于自动化技术缺乏系统化的了解和掌握，操作设备技术水平相关较低。此外，更新较快的计算机控制技术、自动化技术使得企业人员在生产技术实操方面始终滞后于理论及企业技术发展需求，导致机电设备操作中增加了人员操作的风险。

(2)设备方面的问题

①设备老旧化

我国煤矿企业中，中小型企业数量居多。中小型煤矿企业因投资资金、技术等因素限制，导致煤矿机电设备更新换代较慢。不少中小型煤矿企业设备使用年限较长，设备老旧化问题严重，导致设备故障率增高，设备检修及故障排除难度增加。

②设备管理缺乏预防意识

机电设备及其线路元件都有着一定的生命周期。设备的运行及故障的发生往往有一定的规律可循。在设备元件接近寿命年限时，元件损坏率就会增加。机电设备的安全运行具有系统性、关联性。其中任何一部分元件或线路的老旧磨损或损坏，都有可能给其他结构部件造成负担，加剧设备系统性故障的发生，从而缩短机电设备的使用寿命，增加故障风险。不少煤矿企业在机电设备管理中针对问题或故障本身进行管理，缺乏对设备的维护及故障的预防意识，导致一些小问题不能及时发现，最终小问题可能会演变为大问题，甚至是安全事故[4]。

(3)煤机系统工程方面的问题

部分煤矿企业煤机系统工程存在安全设备设施数量不足或类型不全的问题，导致对机电设备系统运行安全监测与管控存在漏洞，发生问题时不能自动提示设备异常，或难以对危险环境做出感应。最终表现为井下机电设备发生安全问题时难以及时发现或采取有效措施应对，容易导致安全事故的发生。

(4)设备运转管理方面的问题

一些企业在设备运转管理方面缺乏行之有效的安全管理制度及管理流程，缺乏安全管理责任，缺乏能够激发人员积极性、主动性的奖惩机制，导致员工在煤矿生产管理活动中积极性低下，缺乏责任意识。一些机电设备的安全责任没有做到细致的划分，导致出现问题时很难就责任问题追踪溯源，做到公平的奖惩。长期以往，机电设备安全管理中的疏漏就会越来越多，且不利于针对安全问题作出有效的应急预案及应急响应。

3.煤矿机电设备安全管理工作的优化对策及措施

(1)加强人员培训及技术更新

①加强人员专业技术及安全管理培训

针对人员安全意识普遍较低的问题，建议根据井下矿工排班情况做好教育培训。教育培训应包括专业技术和安全管理两方面，提升井下矿工对机电设备专业知识及实操的掌握水平，以及在生产管理活动中的安全意识。通过培训，要建立其全体人员主动防护机电设备安全的意识，提升全体员工应对机电设备安全问题的水平。

②完善人员招聘及管理制度，引进技术人才

针对现阶段煤矿企业数字化转型发展的需求，企业要完善人员招聘管理制度，调整招聘待遇，优先引进技术性人才、复合性人才，更新机电设备管理人才，创建一支高水平、专业化的机电设备管理队伍。

(2)完善安全设备

①更新老旧化设备

确保设备安全是提升机电设备整体运行安全的基础。因此，企业必须加大在机电设备及安全设备方面的投资。首先，煤矿企业需要对现有的机电设备做一次系统的调查统计及运维检修记录的分析，以及对老旧化的机电设备进行备注。其次，根据机电设备的使用年限、性能及故障情况，对机电设备更换情况、维护需求进行排序。再根据机电设备需要更换或维护的级别，优先的选择需要迫切更新的设备购进新设备替换。对于维护出需要更换新的部件的，要及时更换部件。最后，针对每次设备更新、零部件换新及其他维护检修，做好详细的规律，分析设备及零部件的安全等级规律，根据记录的设备及部件、元件生命周期规律，有针对性的组织好机电设备的更新及维护管理，保障机电设备本身的安全性。有条件的企业，建议引进先进的机电设备，提升机电设备的自动化水平和系统自动化监控的水平，做好机电设备运转安全的监测。总之，对于机电设备的安全管理，要以预防为主。通过更新设备或设备部件、元件，预防设备故障或安全隐患的发生[5]。

②增加安全设备设施的布设

安全设备设施是提升煤矿机电设备系统安全和保障系统可靠运行的安全的关键。煤矿企业需要针对煤矿安全六大系统管理的需求，完善安全监控系统设备设施，提升安全监控系统的监控水平。对于安全监控系统设备的布设，可引进智能化设备来提升安全监控系统的自动化监控水平。如智能传感器、智能感应灯等。此外，矿井井下还要增加具有自动安全防护功能的安全设备设施的数量，合理设计安全设备设施布局，加强对井下环境的智能化监控。对于排气装置、降温装置、通风装置等，也尽可能的引进一些智能化装置，来提高对井下风险因素管控的水平。

(3)提升系统可靠性

针对煤机设备系统运行不安全问题，建议加强主体工程及安全系统的同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。在对机电设备系统进行技术升级时，也需要注意“同时”性。要求增加的设备、装置或完善的系统部分，在设计、施工、生产、使用等方面，必须保证与原系统的适应性，以及升级完成的工时性。系统及系统安全性完成升级以后，首先对新建项目或改建项目的机电设备运行情况进行校验和试运行安全试验，在确保系统整体安全性的前提下再进行运行。在系统设计或升级时，务必要保证电气设备防爆管理、设备保护、设备供电可靠性有物联网安全监测和控制管理的依托，来为机电设备的管理创建一个更加安全可靠的系统环境。

(4)优化运转管理

煤矿企业需要针对设备的秩序运转完善设备管理机制，完善责任制度、奖惩制度。对设备管理及人员责任问题务必要做到细分，并制定精细化管理流程、追责制度，确保设备管理责任有章可循、有据可查，安全责任能实现高效溯源追查，从而强化人员对机电设备的安全责任意识。

4.结语

综上所述，煤矿机电设备安全管理工作是一项多因素影响、多环节作用的，且动态性的系统性工程。井下机电设备的安全管理工作要在保证煤矿企业秩序管理和煤机系统可靠运行生产的前提下进行。本文主要从人员、设备、煤机系统工程、设备运转管理4个方面分析了煤矿企业安全管理主要存在的问题。针对这些问题，需要从影响机电设备安全的各个环节、各个方面的因素加强控制。企业需要加强对人员的培训、完善安全设备、提升煤机系统可靠性、保障生产管理秩序进行几个方面给出了安全管理的优化措施。通过分析，笔者认为煤炭企业在煤矿机电设备的安全性管理中必须坚持预防为主的原则，通过提升人员安全意识、操作技术，加强设备及系统的运维管理，保证设备的可靠运转、系统的可靠运行，才能提升机电设备的安全管理水平，真正有意识的将生产经营管理活动中的危险源、风险因素控制于萌芽状态，及时排除安全隐患，避免或减少设备及人员受到的隐患及安全事故的发生。