彭 湃

(同煤集團(tuán)忻州窯礦綜采三隊(duì)，山西大同 037021)

0 引言

煤礦是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大能源之一，煤炭行業(yè)也以煤礦豐富的資源儲(chǔ)量在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有舉足輕重的地位。然而煤炭生產(chǎn)條件十分惡劣，煤礦電氣系統(tǒng)中存在很多安全隱患，這給煤礦生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行增加了相當(dāng)大的難度，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，很容易發(fā)生煤礦事故，后果不堪設(shè)想。

1 煤礦用電氣設(shè)備簡(jiǎn)介

煤礦用電氣設(shè)備，即在礦井中使用的各種電氣設(shè)備，是電氣控制電路的主要操縱部分，也是保證各項(xiàng)工作有序進(jìn)行的前提之一。煤礦井空間狹窄決定了煤礦用電氣設(shè)備體積小的特點(diǎn);該設(shè)備需要頻繁的移動(dòng)，所以煤礦用電氣設(shè)備必須便于移動(dòng)，從而可以更好的被煤礦工作人員使用;煤礦用電氣設(shè)備工作環(huán)境惡劣，工作面的爆破以及巖石塌落很容易砸壞設(shè)備，這就要求該設(shè)備必須具有堅(jiān)固的外殼。煤礦用電氣設(shè)備是煤礦生產(chǎn)的必備設(shè)備之一，其主要類型如下。

1．1 礦用一般型電氣設(shè)備特點(diǎn)

礦用一般型電氣設(shè)備具有堅(jiān)固的外殼，可以起到保護(hù)內(nèi)部機(jī)構(gòu)的作用;連接時(shí)需要使用插銷，解決了明線頭外露的問(wèn)題;機(jī)械閉鎖和電氣閉鎖裝置可以防止在外裝置未蓋好時(shí)送電。

1．2 礦用防爆型電氣設(shè)備

礦用防爆電氣設(shè)備 系指按GB3836．1－2000標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設(shè)備。礦用防爆型電氣設(shè)備裝有具有很好的隔爆、耐爆的功能的隔爆外殼，這一功能使其能承受內(nèi)部瓦斯爆炸的壓力，從而起到保護(hù)外殼的作用，大大減小了外部瓦斯燃燒和爆炸的可能性。提高外殼的機(jī)械強(qiáng)度是保證防爆外殼耐爆性方法之一［1－2］。

2 煤礦電氣控制電路常見(jiàn)問(wèn)題

2．1 短路故障

在電路中，電流不流經(jīng)用電器，直接連接電源兩極，則電源短路。不同電位的路線連接不當(dāng)很可能會(huì)導(dǎo)致短路，從而設(shè)備無(wú)法正常使用。線路長(zhǎng)期運(yùn)行發(fā)生的磨損或老化是引起電氣控制電路短路的主要原因，安裝人員操作不當(dāng)也會(huì)發(fā)生短路。所以在設(shè)備安裝和檢修過(guò)程中要規(guī)范行為，減少短路現(xiàn)象的發(fā)生。

2．2 斷路問(wèn)題

在電子控制系統(tǒng)中斷路的原因如下:一是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境惡劣，電氣系統(tǒng)中的線路長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致線路磨損、老化相當(dāng)嚴(yán)重，很容易導(dǎo)致斷路;二是安裝和檢修時(shí)操作不當(dāng)，使得線路接觸不良;三是環(huán)境因素導(dǎo)致斷路。

2．3 引爆雷管

由于目前技術(shù)限制，采掘工作面時(shí)必須要用放在附近的雷管引爆，當(dāng)采掘工作面的軌道、帶式輸送機(jī)的鋼絲繩、電纜中有散雜電流通過(guò)時(shí)，它們就會(huì)與大地及接地網(wǎng)中的接地體間產(chǎn)生電位差，即雜散電壓。如果采掘巷道內(nèi)軌道與有架線電機(jī)車運(yùn)行的運(yùn)輸大巷的軌道不完全絕緣，則會(huì)產(chǎn)生較大的雜散電壓，若雜散電壓的兩極恰好被雷管的兩根腳線觸及，則會(huì)有電流流過(guò)雷管，如果此電流超過(guò)300 mA，則會(huì)引發(fā)雷管爆裂事故，后果不堪設(shè)想，如果不想辦法解決這個(gè)問(wèn)題，將會(huì)造成更多的事故，財(cái)產(chǎn)損失的同時(shí)也給人們的安全帶來(lái)極大的威脅。

2．4 電控系統(tǒng)失控

要想順利的進(jìn)行煤礦井下作業(yè)，就要保證每一步驟必須安全無(wú)誤，煤礦電氣控制電路是最為重要的環(huán)節(jié)，是保證人生安全的基礎(chǔ)。長(zhǎng)期的使用會(huì)導(dǎo)致電路老化、系統(tǒng)失控，所以相關(guān)工作人員必須定期對(duì)煤礦電氣控制電路進(jìn)行系統(tǒng)性地檢測(cè)和維護(hù)，以免因煤礦電氣控制電路的全面癱瘓導(dǎo)致整個(gè)礦區(qū)的電控系統(tǒng)失控。煤礦電氣控制電路是電控系統(tǒng)和電氣設(shè)備間的信號(hào)傳播橋梁，一旦煤礦電氣控制電路出現(xiàn)問(wèn)題，則會(huì)阻礙操作命令的順利傳達(dá)，從而導(dǎo)致全區(qū)電控系統(tǒng)失控，給煤炭開(kāi)采工作的順利進(jìn)行帶來(lái)障礙，也給人身安全帶來(lái)極大的隱患。

2．5 腐蝕電纜外表及金屬管線

運(yùn)輸巷道中設(shè)有水管、風(fēng)管、高壓電纜、架線和軌道，其中的管道都是雜散電流的良好通道，而電流的流出點(diǎn)使管線受到腐蝕。由于井下潮濕且水多為酸性，很容易將金屬腐蝕。電流從正極流出，電子流從負(fù)極流出，正極板失掉電子帶正電，與電解液中的硫酸根離子結(jié)合生成硫酸鹽，從而金屬?gòu)恼龢O板脫落到電解液中，導(dǎo)致運(yùn)輸巷道被腐蝕［3－4］。

3 煤礦電氣控制電路問(wèn)題的解決策略

煤礦電氣控制電路中的常見(jiàn)問(wèn)題不容忽視，相關(guān)的工作人員必須提高警惕，定期檢查和檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的安全順利運(yùn)行。

3．1 低壓電網(wǎng)的全方位防爆

傳統(tǒng)“點(diǎn)”式防爆的電氣安全措施各自獨(dú)立，沒(méi)有整體的防火防爆能力。經(jīng)過(guò)多年的研究，研制出了能夠快速斷電的裝置，并逐步得到應(yīng)用和推廣。這種斷電裝置將電氣安全措施有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，形成一個(gè)“全方位”的防爆系統(tǒng)，這些裝置包括快速斷電真空饋電開(kāi)關(guān)、快速斷電移動(dòng)變電站等，這些快速斷電技術(shù)以其獨(dú)特地敏銳、快速的特點(diǎn)使得電網(wǎng)故障的斷電時(shí)間小于故障電流明火形成的時(shí)間，從而在電氣明火外露以前切斷電源，對(duì)整個(gè)低壓供電網(wǎng)絡(luò)的防火防爆系統(tǒng)起到很好的防護(hù)作用，安全得到有效的保障［5－6］。然而，為了解決切斷電源后由故障點(diǎn)引發(fā)的電弧或電火花的問(wèn)題，我們還需要繼續(xù)投入大量精力和物力，不斷完善快速斷電安全技術(shù)。

3．2 漏電保護(hù)性能的完善

在井下低壓電網(wǎng)中存在很多電氣故障，漏電故障就是其中之一，此外漏電故障還影響供電的可靠性。為了縮小因漏電導(dǎo)致的停電范圍、提高供電的可靠性，可以進(jìn)行選擇性漏電保護(hù)。此外，選擇性漏電保護(hù)中旁路接地分流技術(shù)可以減小因電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)和電網(wǎng)分布電容所形成的故障點(diǎn)電流，從而提高電氣的安全程度，由此可見(jiàn)，選擇性漏電保護(hù)對(duì)提高井下低壓電網(wǎng)的可靠性和安全性有著非凡的意義，深入研究電網(wǎng)漏電機(jī)理、完善漏電保護(hù)性能對(duì)井下低壓電網(wǎng)的安全運(yùn)行影響重大，漏電保護(hù)技術(shù)的提高可以給煤礦井下作業(yè)帶來(lái)極大的便捷。

3．3 保護(hù)系統(tǒng)的智能化

電子技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了低壓電網(wǎng)的檢測(cè)與保護(hù)的發(fā)展，使其越來(lái)越智能化、微機(jī)化。微機(jī)以其功能多、易擴(kuò)張、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)為低壓電網(wǎng)提供了一個(gè)綜合保護(hù)系統(tǒng)，它對(duì)漏電、過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓等問(wèn)題進(jìn)行一系列的維護(hù)，在以往具備電壓、電流、功率等因數(shù)顯示的基礎(chǔ)上增加了故障時(shí)間、相間絕緣等的顯示，除此之外，這種保護(hù)系統(tǒng)還增加了定時(shí)打印取樣的功能，可以方便地進(jìn)行微機(jī)檢測(cè)和保護(hù)礦井各級(jí)變電所與井下低壓供電單元。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，煤礦電氣控制電路在煤礦開(kāi)采和運(yùn)輸工作中具有舉足輕重的地位，是煤礦生產(chǎn)中的基礎(chǔ)保障。目前煤礦電氣控制電路中還存在短路、斷路、電控系統(tǒng)失控等諸多常見(jiàn)問(wèn)題，我國(guó)煤炭相關(guān)部門加強(qiáng)了煤炭的安全監(jiān)管工作，相關(guān)人員也要針對(duì)這些問(wèn)題提出并實(shí)施具體的解決方案，從而保證煤礦電氣控制電路的安全，為煤礦生產(chǎn)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

［1］ 范 慧．單片機(jī)在煤礦電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析［J］．機(jī)電信息，2012(24):50－51．

［2］ 商 坤．煤礦電氣設(shè)備與供電系統(tǒng)的保護(hù)應(yīng)用［J］．煤礦機(jī)械，2013，34(9):224－225．

［3］ 沈東君．煤礦電氣設(shè)備故障以及維修策略［J］．黑龍江科技信息，2013(27):19－19．

［4］ 賈文斌．煤礦電氣開(kāi)關(guān)的維護(hù)與保養(yǎng)［J］．科技傳播，2012(21):79．

［5］ 孫 軍．試論煤礦電氣保護(hù)裝置［J］．城市建設(shè)理論研究(電子版)，2012(11):21－23．

［6］ 劉 麗．煤礦電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)［J］．煤炭技術(shù)，2013，32(8):93－95．