煤矿井下电气保护存在问题及安全措施

篇2：煤矿井下电气设备防爆措施

一电气防爆的作用

防止电气设备在正常分合闸情况下产生的电火花引爆井下爆炸性混合物。

所谓防爆电气设备,即是把在井下爆炸性环境中使用的电气设备采取一定的安全措施(如隔爆外壳、本安电路),使其在运行中产生的电火花不引爆周围环境的爆炸性混合物。

防爆电气设备的设计、制造、检验必需符合国家标准“GB3836电气防爆标准”的要求。

二防爆设备的类型

共有十种类型。

其中主要采用隔爆型、本安型、增安型和特殊防爆型几种。

1、隔爆型——“d”

是矿井使用最为广泛的防爆电气设备。如井下使用的各种防爆开关、防爆电动机等。

其防爆原理:外壳同时具有“隔爆性.耐爆性”两个性能,以防止电火花引出壳外点燃爆炸性混合物)见图)。

防爆电气原理图:

隔爆性电气设备的关键在于外壳。

2、增安型——“e”。

防爆原理是:在设备的结构.制造等方面,采取一定的措施(如:井下使用的矿用变压器、蓄电池机车、矿灯等、等)提高安全程度,以达到电气防爆的要求。

主要措施有:

增大电气间隙和爬电距离;

提高绝缘材料的等级;

加强导线的连接;

限制设备的温度等。

3、本质安全型——“i”

其防爆原理是:通过限制电路电火花的能量,使其在正常工作和规定的故障状态下产生的电火光不能点燃爆炸性混合物(见图)。

由于本安型电气设备的最大输出功率仅为25W,因此只能用于井下通讯信号、监控系统及仪器仪表。

本安型的关键在于电路。

4、特殊防爆型——“t”

即在增安型的基础上增加特殊的措施,如电机车.矿灯等。

三对防爆设备的要求

1、特殊要求

(1)电气间隙和爬电距离

目的:为避免井下电气设备由于绝缘降低而产生短路电弧.火花放电等现象。

见图:

如:380伏的电气间隙为8毫米;

127伏的电气间隙为6毫米;

6000伏的电气间隙为60毫米;

(2)防护等级“IP”

指设备防外物和防水的能力,用“IP”加数字表示,数字共有防水9级,防外物7级。

如:“IP53”——表示防水3级;防外物5级(即防尘)。

(3)类别

Ⅰ类——煤矿井下电气设备,用于有甲烷混合物的爆炸性环境;

Ⅱ类——工厂的防爆电器,用于除甲烷以外的其他爆炸性混合物环境

2、通用要求

按照“GB3836”防爆标准:

(1)防爆电器使用环境为-20度~40度;

(2)设备外壳符合防爆要求;

(3)紧固件是防爆电器的主要零件,包括螺栓螺母和弹簧垫;

(4)应设开盖断电连锁装置;

(5)导线穿管必须用绝缘材料;

(6)导线接线盒和接线端子必须符合要求;

(7)电缆引如装置必须有合格的密封装置;

(8)外壳内外必须有保护接地端子;

(9)所有防爆设备都应有铭牌标志:

总标志——E*

如:隔爆型电器的标志——E*dI

隔爆兼本安型电器的标志——E*ibI

铭牌上还应标有:防爆型式、类型、绝缘等级、温度、防爆合格证编号、煤安标志及出厂日期等等。

达不到以上要求的防爆电器不能用于井下。

四防爆电器设备的使用维护

1《煤矿安全规程》452条:防爆电气设备入井前,应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能;检查合格并签发合格证后,方准下井。

2,矿井应成立防爆检查组,对井下防爆电器进行定期检查,杜绝电器失爆。

电器失爆的现象如下:

(1)隔爆外壳有裂纹、小洞、严重变形、严重锈蚀、开焊;

(2)隔爆外壳螺丝不全、松动、缺少、滑扣;

(3)隔爆接合面间隙超限、接合面划伤和斑点超限;

(4)电缆进线口胶圈不合格、无金属堵板;

(5)电气间隙和爬电距离过小达不到要求;

(6)两隔爆腔连通,造成压力重叠;

(7)开盖闭锁损坏变形失灵等。

3运行中要有专人管理防爆电器设备,应做到:

(1)爱护防爆电器,使之不受炮崩、水淋、埋压;

(2)经常性地对隔爆外壳的内外涂防锈漆防锈;

(3)井下潮湿,应每隔3~7天对隔爆接合面涂防锈油防锈;

为使隔爆接合面不锈,可进行磷化、镀鉻等防锈处理;

(4)凡出现失爆的电器,必须立即更换,严禁继续在井下使用。

篇3：煤矿井下隔爆型电气设备安全检查

1煤矿井下矿用隔爆型电气设备的安全性

一般来说,新的防爆电气产品的防爆安全性能是充分满足GB3836-2000标准要求的。但是,防爆电气产品在使用中会受到工作条件和环境条件的影响,受到不同程度的磨损和损害,某些损害对防爆电气产品的使用性能产生不利影响,某些损害还会降低防爆电气产品的防爆安全性。例如:矿用隔爆型开关的操作手柄轴或按钮的轴与轴孔之间的长期磨损会使隔爆接合面的间隙增大,影响隔爆性能;隔爆外壳的隔爆接合面长期受到腐蚀作用而发生锈蚀,使产品隔爆性能降低甚至丧失等。因此,为了保证防爆电气设备的防爆安全性和运行安全性,应该对在用的防爆电气设备加强监督和检查。

2矿用隔爆型电气设备安全检查的方法

2.1目测法

检查各类防爆电气设备的铭牌。铭牌主要内容应包括:产品型号、名称、规格、防爆标志、安标证号、防爆证号、生产日期或产品编号。其材质应为铜或不锈钢,严禁使用铝材。

例如:若产品铭牌丢失,将很难判定电气设备所使用的范围是否合适。QBZ-120和QBZ-200矿用隔爆型真空电磁起动器,4.0kVA(或2.5kVA)照明信号综保和煤电钻综保,以及其它一些矿用电气产品从外观上很难区分产品的规格和名称,很容易因混用或误用造成安全事故。

另外,可根据产品铭牌上的生产日期或产品编号对照安标证书号(有效期3年)和防爆证号(有效期5年),以判定该产品出厂时是否在安标证书和防爆证书有效期内。根据产品防爆标志来确定产品的防爆型式,以判定该设备是否适用于该场所。

防爆证号示例:如:1062568,其中首位“1”代表检验单位为抚顺质检中心(也可为“2”-上海质检中心、“3”-重庆质检中心。煤矿用电气产品主要由以上三家质检中心检验和发证,首位若有其它数字,则很可能是假冒合格证号);后续的“06”代表年份;第四位的“2”代表隔爆型(也可互换为:“0”-矿用一般型、“3”-增安型、“4”-本安型。若有其它编号,则很可能是假冒合格证号);后几位“568”代表证书序列号。

防爆标志示例:E*dI,其中“E*”代表防爆;“d”代表隔爆型(也可互换为其它防爆型式。煤矿用电气产品主要涉及本安型“ib”或隔爆兼本安型“d[ib]”);“I”代表Ⅰ类(煤矿),其它标志均不适用于煤矿井下。若防爆标志为“KY”代表该产品为矿用一般型。

检查各类防爆电气设备的螺栓紧固情况。煤矿用防爆电气设备普遍采用螺栓紧固的平面隔爆型式,螺栓紧固质量的好坏将直接影响到隔爆壳体的防爆性能。螺栓紧固时必须设有防松的弹簧垫圈,并且须拧紧压牢,不得松动。若紧固螺栓缺少弹簧垫圈,虽然其表面现象是将防爆电气设备的隔爆门、盖拧紧压牢,但防爆电气设备在搬运和使用过程中因受颠簸和震动力的作用下,会使无防松措施的紧固螺栓发生松动情况,从而造成防爆电气设备的隔爆门、盖的紧固强度的降低,此时隔爆壳体内部若发生失爆情况,在爆炸力的作用下隔爆壳体和门、盖均将发生瞬间的弹性变形,该弹性变形会造成降低了紧固强度的防爆电气设备门、盖与壳体配合的隔爆间隙瞬间增大,其间隙瞬间增大的幅度甚至超出相关标准所规定的间隙(ic隔爆面间隙≤0.40mm)范围,爆炸所生产的火焰或炙热颗粒将会通过瞬间增大的间隙喷射到隔爆壳体外的爆炸性气体环境中,从而造成煤矿瓦斯爆炸事故的发生。若紧固螺栓虽设有防松的弹簧垫圈,但没有拧紧和压牢,其后果也是同样的。

2.2触摸法

观察窗的检查。部分带有仪表或指示装置的电气设备的隔爆外壳或门、盖上均设有作为显示用的观察窗,观察窗装配质量的好坏也将直接影响到防爆壳体的隔爆性能。通常情况下,观察窗的玻璃透明件、金属(或橡胶)衬垫和壳体的相互配合部分不应有间隙产生(可用塞尺测量),更不能出现上下、前后窜动现象(可用手触摸测试)。

矿用隔爆型电气设备快开式门、盖的检查。部分矿用隔爆型电气设备(如起动器、馈电开关等)为了便于门、盖的开启,将其门、盖设计成快开式结构(即,无螺栓紧固结构)。但该结构因配合方式的特点,对隔爆外壳的整体防爆性能具有一定的影响。质检部门通过对此类产品进行防爆性能试验证明,当该种结构的门、盖与壳体静配合间隙(ic)范围在0.25mm≤ic≤0.40mm时,仍有可能发生失爆现象。这是因为,当隔爆壳体内部若发生爆炸情况时,钢质的隔爆壳体和门、盖,以及相应的卡块(该卡块在快开式结构中起紧固门、盖作用,并保证隔爆间隙)在爆炸力的作用下均将发生不同程度的瞬间拉伸并产生瞬间弹性变形,该种拉伸和弹性变形会造成防爆电气设备门、盖与壳体配合的隔爆间隙瞬间增大,其间隙瞬间增大幅度甚至超过相关标准所规定的间隙(ic≤0.40mm)范围,爆炸产生的火焰或炙热颗粒将会通过瞬间增大的间隙喷射到隔爆壳体外的爆炸性气体环境中造成失爆现象。

所以在检查过程中,应使用0.25mm的塞尺测量该结构的隔爆间隙,而且该塞尺不能插入或全部插入被测间隙内,方证明该隔爆间隙ic0≤25mm,此结构的防爆壳体才具有防爆性能。

矿用隔爆型电气设备按钮和操纵轴的检查。具有操作手柄或按钮的矿用隔爆型电气设备在长期使用过程中,操作手柄轴或按钮的轴与轴孔之间因长期磨损会使隔爆接合面的间隙增大,将影响矿用隔爆型电气设备的防爆性能。

GB3836.2-2000《爆炸性气体环境用电气设备第2部分:隔爆型“d”》中规定,操纵杆和轴(包括操作手柄轴和按钮轴)与轴孔配合接合面长度(L)在12.5mm≤L≤25mm范围时,其配合间隙ic0≤0.40mm。在实际检查操纵杆和轴(包括操作手柄轴和按钮轴)与轴孔配合的过程中,若发现晃动的幅度过大,则表明该配合间隙有可能超出国家标准要求的范围。

矿用隔爆型电气设备外壳电子最高表面温度的检查。GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分:通用要求》中规定,Ⅰ类(煤矿用)电气设备采取措施能防止煤粉堆积时,最高表面温度不得超过450℃,有煤粉沉积时最高表面温度不得超过150℃。在实际检查中,若感觉电气设备外壳表面温度过高,难以用手触摸或烫手,可要求进行实际温度测量,以保证电气设备安全运行。

篇4：煤矿井下电气保护存在问题安全措施

1煤矿井下电气保护的重要性

在用电的过程中,电路中存在着发生故障的可能性,所以必须在电路中设置相应的保护装置,当电路发生故障时,通过保护装置迅速可靠地将故障电路切除,以保证非故障电路的正常工作。而且可能发生设备损坏,甚至引起火灾或造成人身伤亡等重大事故。

与一般供电场所相比,煤矿井下空间狭窄、空气潮湿,存在着顶板冒落、片帮等危险,因此电气设备受损害的因素多,所以煤矿井下供电电路和电气设备发生故障的机率大。而且会引起更严重的后果,如果保护装置不完善、不可靠,发生故障时不能迅速、可靠地将故障电路切除,就可能引起瓦斯和煤尘爆炸,造成人身伤亡事故,也存在着引起电气火灾,煤层着火等重大事故的危险性。因此,《煤矿安全规程》对煤矿井下电气设备的选用和电气保护等都有明确的规定。

目前,煤矿井下使用的配电开关和控制开关,在设计和制造时都设置了短路保护、过载保护、漏电保护和漏电闭锁保护,一些开关还采用了隔爆兼本质安全型防爆措施。保护装置大都采用了功能完善的电子电路,无论从技术上还是从保护功能上都完全能满足《煤矿安全规程》的安全要求。

2存在问题举例

煤矿井下电气设备的使用存在很多安全隐患,其中最为严重的是电气设备的保护功能不能充分发挥作用。其原因是使用者不按生产厂家的要求操作,把电气设备的保护装置甩掉不用,使电气设备在缺少保护的情况下运行,如:将馈电开关中的故障跳闸线圈封死,不让其跳闸;将磁力起动器中接触器电磁线圈回路的保护触点短接,使其不能发挥作用。如kbz-630π1140矿用隔爆真空馈电开关,保护动作过程如图1所示。短路和过载保护是通过电源互感器ta1、ta2、ta3获得故障信号,经整流、滤波、分压后送至短路保护门电路,门电路输出送至记忆电路记忆,记忆电路输出二路,一路显示故障类型,另一路使开关电路转换,使失压脱扣线圈q失电,使馈电开关跳闸,并使分励脱扣器线圈f得电,馈电开关跳闸,从而实现安全保护。而漏电时使分励脱扣器有电完成跳闸任务。又如qjz–300/1140矿用隔爆兼本质安全型真空磁力起动器各种故障的保护动作过程如图2所示,继电器接点gzj、glj、d*j和lqj是起动器的保护出口,分别实现过载、短路、断相和漏电保护,任何一种故障都有一个对应接点断开,继电器2zj断电使磁力起动器断开故障电路。

在实际使用时,有些煤矿为了减少因故障跳闸引起的停电次数,常将图1中的线圈f从a点断开,c、d两点短接。由于断开了分励脱扣器电路,短接了失压脱扣器电路,就把馈电开关的保护彻底甩掉。将图2中保护出口的4个接点短接,磁力起动器同样失去应有的保护功能。因此煤矿井下电气设备在实际使用时存在着较严重的安全隐患。当开关在没有保护的状态下运行时,供电系统一旦发生短路时,开关不能跳闸,强大的短路电流可使电缆着火,不仅可以点燃瓦斯气体,还可能引起煤尘着火,多次亲眼目睹过井下供电系统短路,保护不起作用,短路电流产生的电弧将电气设备的隔爆外壳烧变形、烧穿的现象,因此,必须引起高度重视,否则会造成严重后果。

3存在问题的原因

(1)由于煤矿井下的环境特殊,电气设备受危害的因素多,电气设备故障多。

(2)煤矿用电气设备技术含量提高,井下使用的各种开关的控制电路和保护电路广泛地采用电子电路,这样就使电气设备故障处理、检修和维护的难度增加。因而电气设备故障不能及时得到检修处理,造成电气设备在保护不完善或没有保护的状态下运行。

(3)煤矿现有的电气设备维修人员队伍的技术水平和素质不能满足煤矿安全生产的要求,因而造成电气设备和供电系统发生故障时不能及时地得以处理和维修。近几年随着国民经济的高速发展,煤炭的需求量逐年大幅度地增加。煤炭生产规模和生产能力也迅速增加。技术人员的需求量大幅增加,造成煤炭行业技术人才严重短缺。

(4)由于电气设备广泛采用新技术,设备内部的电子元器件增多,因此设备本身故障增多。

(5)井下生产负荷变化大,电机及其它电气设备过载频繁。

(6)煤矿电气设备配件通用性不高,给企业配件储备造成困难。从而引起设备因缺少配件而得不到修复。目前我国煤矿专用配电开关和控制开关生产厂家很多,但各厂家都有自己的不同设计方案,设备的结构和电路原理又有区别,因此,检修常用的配件不能通用。用哪个厂家的产品,只能购买哪个厂家的配件,其他厂家的配件都不能用,使用户常常出现配件短缺的现象。

(7)企业安全管理不严。生产人员安全观念不强。实际生产中,在出现电气故障得不到必要的处理和检修的情况下,生产人员为了不影响生产,将电气设备保护甩掉,强行通电,强行生产,这样就可能使小故障变成大故障。

4安全措施

通过以上分析和探讨,为了解决煤矿井下电气保护中存在的问题,确保煤矿井下安全用电,必须采取以下安全措施:

(1)大力加强矿井安全生产队伍建设,努力提高矿井电气设备操作人员、维护人员和生产人员的技术水平和综合素质。为满足煤炭安全生产的要求,大力发展煤炭教育事业,为煤炭行业培养大量急需的技术型和技能型人才。

(2)电气设备选择时要充分考虑井下负荷变化大的因素,适当加大电气设备的负荷裕度,尽可能避免设备的过载运行。在安全可靠的条件下,保证煤炭的正常生产。

(3)煤矿井下电气设备在设计和制造时要重视运行中的故障处理和检修问题。在满足《煤矿安全规程》要求的前提下,尽可能使设备简单合理,方便检修。通过必要的努力,希望实现煤矿井下设备有统一的制造标准,统一的系列。主要配件不分厂家都能通用,真正实现维修简单方便。

(4)提高安全供电意识。不断对原煤生产人员进行安全用电教育,严格执行《煤矿安全规程》的规定,建立严格的安全管理和安全检查制度,确保矿井供电系统在无故障的条件下运行,保证煤矿安全生产。

篇5：煤矿井下电气焊施工:安全措施

1、施工前与矿建项目部联系选派两名有经验的合格瓦斯检查员对井下施工地点进行检查,瓦斯和其它有害气体浓度必须符合要求时才能进行焊、割施工。

2、施工前由专人把施工地点的易燃性物品及杂物彻底清理干净。

3、井下焊接整个过程中都必须有瓦斯检查员跟班,如焊接过程中发现瓦斯浓度超过0.5%时,立即停止施工。

4、安全员对施工现场进行经常性的巡回检查,时间间隔不得大于2小时,要善于发现事故隐患并妥善处理,特别注意审阅瓦斯班报,掌握现场瓦斯变化情况,发现瓦斯浓度有升高趋势时,应提前采取措施,及时处理。

5、电焊机的接地装置应牢固可靠,不得松脱。

6、施工现场不得存放汽油、煤油和变压器油等,井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等,必须存放在用盖子盖严的铁桶内,用过的棉纱、布头和纸,也必须放在盖严的铁桶内,并由专人定期送地面处理,不准乱放乱扔,严禁将剩油和废油泼洒在井巷和硐室内。

7、电焊工割、焊进程中,要有专人负责喷水,将工作地点的熔渣及工件降温,以免引起火灾。在井下备两个干粉灭火器。

8、井下使用的氧气瓶和乙炔瓶必须检验合格,氧气瓶要有瓶盖,减压器上应有安全阀,严禁沾染油脂,运输时避免碰撞,并不得与乙炔瓶同时运输。乙炔瓶必须带回火装置。

9、氧气瓶和乙炔瓶应随用随回,不得在井下过多或长时间存放,氧气、乙炔瓶应分开放置,距离不小于5米,并应放置于避免外界意外撞击的场所。

10、使用前必须检查好氧气、乙炔瓶瓶嘴不漏气,氧气、乙炔高、低压表均完好,氧气、乙炔带没有漏气的地方,割枪吸射情况良好方可使用。

11、气割时,氧气瓶和乙炔瓶之间、瓶体与切割点之间的距离均需大于10米,气割必须由专业焊工操作,其它工种人员不得替代,以免因操作不当而引发回火等重大事故。

12、电焊工每次工作完后必须将氧气瓶和乙炔瓶关严,发现漏气应立即处理或更换;电焊机不用时应及时切断电源,不得长时间带电空运转。

13、割、焊工作完毕后,应有专人在工作地点检查一小时,发现异状,立即处理。

14、所有施工人员必须劳保齐全,不得穿化纤衣服下井。

15、施工完毕后,对施工现场进行文明施工。

16、本次施工的专职安全员为朱德顺。

三、防止瓦斯浓度突变的措施:

为防止施工过程中瓦斯浓度突然增大引发事故,安全员除在工作地点巡查外,还应做到以下几点:

1、下井前向调度了解当天井下共有几个采掘工作面,哪些工作面为突出危险性区域,以及前一天各工作面的瓦斯浓度情况。

2、经常与调度室保持联系,当位于突出危险性区域的工作面放炮时,应暂停电、气焊工作,确认瓦斯浓度不会增高后,再继续工作。

3、除在工作地点巡查外,还应到工作地点以外容易引起瓦斯聚集的地点巡查,当发现瓦斯浓度有增大预兆时,应立即停止电气焊作业,并及时向调度室汇报。