加强煤矿井上下安全用电

姓名：梁伟伟

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一、井下供电系统中发生漏电的原因

1.1电缆或电气设备本身的原因 2

1.2因施工安装不当引起漏电 2

1.3因管理不当引起漏电 3

1.4因维修操作不当引起漏电 3

1.5因意外事故引起漏电 4

二、煤矿井下电网可能造成的危害

2.1触电对人身的危害 4

2.2引起沼泽气及煤尘爆炸 5

2.3电网触电及其危险性 5

2.4短路与过载及其危害 6

2.5严重影响生产 6

三、预防漏电触电的措施

3．1井下变压器中性点禁止直接接地 6

3．2预防漏电触电的措施 7

3.2.1优化矿井供电网络 7

3.2.2加强矿井设备的更新 7

3.2.3对提升系统加强管理 8

3.2.4加大安全投入 8

3.2.5加强标准化管理 9

四、小结 10

[摘要] 煤矿井下电气设备的工作环境恶劣，所处的工作场所狭窄、空气潮湿、有滴水和淋水现象。由于落矸和片帮，电气设备还经常受砸和受压，极易发生漏电与人身触电：有引起火灾和沼气、煤尘爆炸的危险；长期漏电可能发展为短路故障；有时漏电流还会引起雷管超前引爆。因此，必须采取有效措施，预防这类电气事故的发生。该文从井下供电系统中发生漏电的原因，分析了漏电的危害，提出了预防漏电、触电的措施。

[关键词] 井下 供电系统 安全用电

引言

随着煤炭工业的发展，矿井深度不断增加，瓦斯、地温及矿压等灾害因素增多，加上管理不善等因素，煤矿重大事故时有发生。重、供特大事故多为瓦斯、煤尘爆炸事故，我们知道造成爆炸的因素有三种：瓦斯浓度5％～16％；高温火源650～750℃；空气中含氧量≥12％，三者缺一不可。据有关资料不完全统计，1983年一1989年所发生的96次特大瓦斯事故中，由电火花引爆的次数占46．9％。某省将1980年～2002年全省内发生的3人以上瓦斯事故统计：因煤矿停电、停风造成事故占49．6％。因此，杜绝电气故障，对于防止重大事故有着十分重要的意义，本文就常见的几种井下电事故作了分析并提出防治措施。

煤矿用电管理中存在的问题 ：由于管理不当，电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发，时间一久将使绝缘老化而漏电：电缆浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蚀及渗透作用，

也会使绝缘因受潮而漏电。电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。电动机因长期被煤石堵塞风道，造成通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。对已受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验，又投入运行，极有可能发生漏电或其它电气故障。

一、井下供电系统中发生漏电的原因．大致有以下几个方面：

1.1、电缆或电气设备本身的原因

1.1.1敷设在井下巷道内的电缆，由于井下环境潮湿，且运行多年，其绝缘老化或潮气入侵，引起绝缘电阻下降，使正常运行时系统对地的绝缘阻抗偏低或发生漏电。在这种供电系统中，还会因偶然的过电压冲击，使绝缘水平较低处发生击穿，产生集中性漏电。

1.1.2开关设备长期使用，接线板潮湿可能造成漏电：其内部元件(主要使控制变压器、接触器、继电器、线圈等)或导线，因某种原因使绝缘恶化、导线头碰壳也会造成漏电；自动馈电开关中的过流继电器，当调整螺杆拧得过低时也会因相对地放电而造成漏电。

1.2因施工安装不当引起漏电

1.2.1电缆施工接线错误，如误将相线与地线相接，通电后就会发生漏电；橡套电缆接头违反施工工艺要求，如不用电缆线盒的连接和明接头等，这些接法都破坏了橡套的绝缘，在井下潮气的侵蚀下易发生漏电，此外，这些接法的机械强度都较低，容易被拉断而造成漏电。

1.2.2电缆与设备连接时，由于芯线接头不牢固，封堵不严、压板不紧，运行或移动时造成接头脱落或接头松动，使相线于金属外壳直接

搭接而漏电，或者是因接头发热过度使绝缘损坏而漏电。

1.2.3橡套电缆悬挂方法违反规定，采用铁丝或铜丝悬挂，时间一长，就可能发生漏电。

1.2.4开关或其它电气设备的内部接线错误，或接线头送脱碰壳，当合闸通电时便发生漏电。

1.3因管理不当引起漏电

1.3.1由于管理不当，电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发，时间一久将使绝缘老化而漏电：电缆浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蚀及渗透作用，也会使绝缘因受潮而漏电。

1.3.2电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。

1.3.3电动机因长期被煤石堵塞风道，造成通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。

1.3.4对已受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验，又投入运行，极有可能发生漏电或其它电气故障。

1.4因维修操作不当引起漏电。

1.4.1工人工作时劳动工具(锹、镐、钎等)易将电缆割伤或碰伤，造成漏电。此外采机械移动时，由于司机人员照顾不到，使供电电缆受到拉、挤、压、绞等作用，也可能造成漏电。

1.4.2冷、热补的橡套和浇灌的电缆接头，由于芯线连接不牢固、绝缘胶浇灌不均匀，以及硫化热补或冷补质量低劣，故在运行期间芯线接头容易发热，使油和绝缘胶往外渗漏，严重时就会产生漏电。

1.4.3开关设备检修后，残留在开关内的线头、金属碎片等未能清理

干净，或将小零件与电工工具等忘在开关内，如果这些东西碰到相线，送电后就会发生漏电。

1.4.4修理电气设备时，由于停送电操作失误、带电操作或施工不慎，可能造成人身接触及一相漏电。

1.4.5开关分、合闸时，由于灭弧机构有故障，造成电弧熄灭困难、电弧接触外壳而漏电。此外，当发生漏电而切断总电源后，为找漏电支路而分别强行送电也是造成重复漏电的原因。

1.5因意外事故引起漏电

1.5.1井下电缆常因顶板失落、矿车出轨、支柱倾倒等意外机械事故所损伤而导致漏电。

1.5.2井下电缆因短路故障造成局部对地绝缘损坏，当处理短路煤炭天地故障后未经对地绝缘电阻测而恢复送电时，就会发生漏电。

1.5.3大气过电压沿下井电缆侵入，击穿其对地绝缘而发生漏电。

二、煤矿井下电网可能造成的危害

煤矿井下低压电网大部分在采区，环境条件恶劣，又是工作人员和生产机械比较集中的地方，电网若发生漏电，将导致以下危险：

2.1触电对人身的危害。一般情况下，触电对人身造成的危害要么是电击，要么则是电伤。当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电，而工作人员又接触此外壳时，就会导致人身触电事故。此时如地电流的一部分将要从人体流过，其数值大到一定程度就会造成工作人员的伤亡。工作人员触及刺破橡套电缆外护套而暴露在空气中的芯线时一种更加严重的人身触电，此时，入地电流绝大部分流经人体，因而对工作

人员的危险性更大。

触电之所以会对人身造成危害，主要是因为以下几个因素：首先是触电时，会有电流经过人体。第二，人体有人身电阻。第三，触电时会有电压作用于人体。第三，作用电流经过人体的时间也是伤害人体的—个因素。一般而言，电流在经过人体时，如果电流越小，对人体伤害就小．电流越大，对身体伤害就越大。另一方面。当电压一定时，则流经人身的电流大小与人体的电阻成反比。电阻越大电流越小，电阻越小，电流越大。由于人体电阻一定，所以作用于人身电压越高则流经人体的电流越大，这样也会越危险。最后，电流的作用时间也是一个因素，作用时间越长，对人体的伤害也就越大了。

2.2引起沼泽气及煤尘爆炸。我国大部分煤矿有沼气喝煤尘爆炸的危险，当井下空气中沼气活煤尘达到爆炸浓度且有能量达到0．28mi的点火源时，就会发生沼气活煤尘爆炸。井下的点火源绝大部分是电火花，而漏电所产生的电火花则占有相当的比例，当电网发生单相接地或设备发生单相碰壳时，在接地点就会会产生电火花，若此电火花具有足够的能量，就可能点燃沼气和煤尘。

2.3电网触电及其危险性。煤矿井下漏电有两种情况，分别是集中性漏电和分散性漏电。电气设备如果在过负荷状态下长期工作，那么其绝缘容易恶化并产生漏电。井下漏电的危险性也很大，一般会引起以下事故。首先是人身触电，还有可能导致井下发生瓦斯及煤尘爆炸。其次也有可能引起电雷管超前引爆。最后，漏电也会导致电器设备被烧毁。

2.4短路与过载及其危害。供电系统在发生短路的时候，系统中的电流是正常工作电流的l倍有时甚至达到几十倍。电气设备在这种情况下很容易受到破坏。短路电流如果不能及时得到切除，就很有可能使电缆着火，进而引起井下火灾。另一方面短路电流产生的电弧还可能点燃瓦斯或煤尘，因此矿井的安全也会受到严重威胁。在煤矿井，由于各种各样的原因都会使电气设备频繁超载运行。当电机过载后，绕组电流密度增加．温度急剧增高，碾度升高到超过电机绝缘材料所允许的限度时，电机绕组在一定的时间内就会烧毁，继而又会造成短路现象。

2.5严重影响生产。按规程要求，一旦电网发生漏电，就必须停电处理，因而严重影响生产，降低煤矿企业的经济效益。漏电故障的处理少则数小时，多则达几个班次，有的工作面几乎每班都发生漏电停电事故。另一方面，停电使局扇停转，通风恶化，沼气积聚，反过来又威胁了矿井的安全。

三、预防漏电触电的措施

3.1井下变压器中性点禁止直接接地

煤矿井下变压器中性点接地是引起触电危险的因素之一，也是引起井下电火灾与瓦斯、煤尘爆炸危险的因素之一，因此《煤矿安全规程》第四百四十三条中规定：严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电．

变压器中性点接地供电方式有一定的优点，但也存在以下的问题。分析以下二种情况：

3.1.1人身触电电流太大。在中性点接地供电系统中，三相对地电压即为相电压．人身触电电流为相电压与人身电阻的比值，井下空气潮湿，人身电阻Rr取1000 Q，380V的供电系统，人身触电电流： Ｉｒ=220mA 。

人身触电安全电流为30mA．S，通过人身50mA电流就可能致人死亡，可见变压器中性点直接接地供电方式人身触电构成威胁很大。

3.1.2单相接地短路电流太大，容易引起供电设备和电缆损坏或爆炸着火事故：同时接地点产生很大电弧，容易引起瓦斯和煤尘爆炸事故。

3．2预防漏电触电的措施

3.2.1优化矿井供电网络。首先要以先进的技术支持为后盾．加强投入，组织专家对每个煤矿进行“专家会诊”，做好前期工作，找出供电系统、网络存在的主要问题。并听取专家的专业建议，制定科学合理的系统优化方案。另一方面，必须制定与矿井的实际相符的井卜、井下供电系统图。在制定该图的过程中，需要遵守《煤矿安全规程》第450条规定，即矿井必须至少存可靠的两回路电源线路。并且当任意回路发生故障停止供电时，其它任一回路应能担负矿井全部负荷。同时井下各水平三排水泵以及中央变(配)电所、和下山开采的采用排水泵房供电的线路不得少于2条回路。同时双网路供电应设立在提人立井提升机、主通风机，抽放瓦斯泵等主要设备里。

3.2.2加强矿井设备的更新。煤矿井下机电设备容易老化，因为矿井下作业环境恶劣、空气湿度大，井下供电设备故障率很高．所以应加强管理和维护保养设备，加快淘汰落后的设备。对于存在安全隐患油

浸式开关及油浸式变，电压器要及时进行更新。因矿井水质差，对排水泵的叶轮腐蚀磨损较大。最后使得逆止阀门因锈蚀 不起作用。当停泵时，泵叶轮会因为水的高冲击-作用而受到损坏。因此对矿井设备应定期进行性能测试，并定期进行设备的维修．建立检测的机制，贯彻落实日检、旬检、月检制度。对电气设备要按照规定设置接保保装备严格检查其“产品合格证”。“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能。只有在检查合格了之

后，并签发合格证后才可以批准入井。维修电气设备时要按规程操作。

3.2.3对提升系统加强管理。提升系统是煤矿运输的重要环节，如果这个环符有问题出现，煤矿的生产以及矿区人员的安全都将受到影响，有时共至导致人员伤亡。因此对提升绞车各个方面都要进行班班检查，例如连接装胃、钢丝绳等都要定期检查，对于限速保护、松绳保护、过流保护、信号闭锁、润滑油保护、闸瓦磨损保护、深度指示器保护等也要做好事先的检查 二作。立井、斜井提升机必须按照相关的安全规程的规定，装设保护装置和提升机后备保护装备。同时还要做到保征各种保险装置必须灵敏性能呵靠：最后要特别注意在正常提升过程中，不可以甩掉保护运行，这样足非常危险地。提升机的电控系统、液压及机械制动系统必须可靠，各种闭锁关系正确．制动能力满足运行要求。

3.2.4加大安全投入，提商装备水平。煤炭企业必须注意安全技术措施专项费用的制度，必须按照国家规定从产品销督额中提取安全技术措施专项费用，以提高矿井装备水平，保证可靠而且充足的资金投入。

这些投入要保证全部用于改善矿山安仝条件，不得挪作它用。同时，要保'证用于改善安全条件的资金来源还需要在制度贯彻实行。每年年初按照有关规定对各生产系统运转状况进行分析，并且提取足额安今技术措施专项费用，制定计划并指定相关负责人监督。对于老化陈旧的安全措施要及时进行更换，安全，￡产系统要逐步健全完善。同时安全监察部门要加大对煤矿企业安全技术措施专项费用使用情况的监察。保证资金专款。

3.2.5加强标准化管理。健全规章制度。实践证明矿井质量标准化是煤矿安全的基础。对于矿井质量标准化作的投入，能够促进了安全生产，最终往往能得到十几倍甚至几十倍的效益产出。所以应当将这项工作由静态达标向动态达标转变，当作一项经常化的—r=作来抓，不能仅仅是关注结果，还要重视过程．实现生产过程达标。提高职工如何开展工作的尺度，首先需要一种约束机制．即需要制度来管理。要保障机电设备正常运转需要完善的制度、到位的管理、到位的责任分配。企业最基本的一项安全制度是安全生产责任制，它是企业所有安全生产管理制度的核心。因此，必须严格落实生产责任制，贯彻落实安全生产方针，将业务保安制、工种岗位责任制、事故责任追究制等落实到位，让每个人、每个部门、每个单位、都要负责起职责范围内安全工作，实行安全工作人人管理，使安全工作做到层层有人抓、事事有人管、人人有专责。

四、小结

矿井供电的问题，随着对能源需求的增大，矿井的深度开采也越来越

普遍了。目前矿井的垂直深度都已经达到了平均都500米左右，有的更足达到了1000米的水平。开采深度的加大，也造成供电线路加长、负荷增加、网络复杂的现象。原来的供电没备和供电系统也已经渐渐跟不上时代的步伐了。如果管理不加强，技术不进行改造，安全投入不加大，就有可能酿成大的事故。本文讨论井下电网存在的问题以及可能造成的危害，并提出几点应对的措施。希望能够对煤矿工业的安全健康发展起到一定的促进作用。