李者
(中煤科工集團(tuán)沈陽(yáng)研究院有限公司,遼寧撫順 113001)
針對(duì)目前礦井電氣設(shè)備防爆性能標(biāo)準(zhǔn)體系分析,受礦井內(nèi)作業(yè)環(huán)境條件潮濕、高溫等影響;深層作業(yè)時(shí)頻繁對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)和重裝等影響;電氣設(shè)備防爆外殼厚度、設(shè)備使用周期、大功率設(shè)備防爆性能等缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)影響。降低了礦井電氣設(shè)備實(shí)際的防爆性能,往往在瓦斯爆炸事故中無(wú)法切法發(fā)揮防爆作用,進(jìn)而加劇了爆炸安全事故的惡劣影響。
避免防爆外殼變形和破裂,是保障防爆性能的有效措施。電氣設(shè)備防爆性能與防爆外殼材料和結(jié)構(gòu)等因素有關(guān),這些影響因素直接決定防爆外殼厚度、防爆性能、使用周期。目前對(duì)電氣設(shè)備防爆性能的檢測(cè)主要以檢測(cè)防爆外殼耐壓力強(qiáng)度、內(nèi)部不傳爆性能等方面為主,受礦井實(shí)際電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境影響較大。由于井下多高溫潮濕,電氣設(shè)備在高強(qiáng)度作業(yè)條件下容易被銹蝕,防爆外殼的銹蝕必然會(huì)降低防爆性能;采礦作業(yè)時(shí)電氣設(shè)備被不斷挪動(dòng)和重復(fù)拆卸與安裝,會(huì)降低電氣設(shè)備的防爆性能。因此需加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備防爆性能的日常管理,需從電氣設(shè)備使用周期、防爆殼有效厚度方面入手,制定管理制度以指導(dǎo)和約束實(shí)際安全生產(chǎn),但相關(guān)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)缺乏,未有嚴(yán)格意義上的法律法規(guī)明文規(guī)定,影響電氣設(shè)備防爆性能標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建,進(jìn)而影響防爆性能管理效果[1]。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),電弧是誘發(fā)各類爆炸安全事故的主要原因,大功率電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中,一旦發(fā)生弧光短路問(wèn)題,電弧的破壞力度非常大,電氣設(shè)備防爆外殼內(nèi)部會(huì)瞬間產(chǎn)生高壓和高溫,短路嚴(yán)重情況下會(huì)直接擊穿防爆外殼,導(dǎo)致外殼被燒毀。為了符合礦井現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求,滿足安全穩(wěn)定電力供應(yīng)需求,保障各類移動(dòng)變電站和大功率變頻裝置正常使用,在引進(jìn)大功率電氣設(shè)備的前提下,其防爆性能也要隨之提高[2]。特別是在礦井中使用的電氣設(shè)備,受潮濕、粉塵等惡劣環(huán)境條件影響,本身電纜絕緣性能易被破壞,加大電擊穿安全事故發(fā)生概率,更應(yīng)加強(qiáng)電氣設(shè)備防爆性能,使電氣設(shè)備發(fā)生弧光短路問(wèn)題時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。應(yīng)將電氣設(shè)備的防爆外殼結(jié)合面寬度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在30mm~40mm,間隙不高于0.2mm,但目前礦業(yè)各安全制度中,均未對(duì)此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)有明文規(guī)定。
礦井電氣設(shè)備雖采取了多項(xiàng)安全保護(hù)措施,但失爆問(wèn)題仍時(shí)有發(fā)生,當(dāng)出現(xiàn)如下兩方面使用維修問(wèn)題時(shí),若繼續(xù)使用電氣設(shè)備,必然會(huì)在失去防爆性能的情況下,埋下安全隱患,出現(xiàn)電氣設(shè)備斷電困難、加快送電速度等問(wèn)題,或加劇電氣設(shè)備失爆問(wèn)題的發(fā)生概率。一方面,受技術(shù)、資金、決策等方面因素影響,部分中小型礦井未及時(shí)更換自動(dòng)化電氣設(shè)備,本身電氣設(shè)備存在超期危險(xiǎn)使用的問(wèn)題,加之設(shè)備老化和陳舊、帶病作業(yè)等情況時(shí)有發(fā)生,若此時(shí)繼續(xù)使用設(shè)備,極易發(fā)生失爆問(wèn)題。另一方面,電氣設(shè)備要想保障防爆性能和提高使用周期,必須由專業(yè)技術(shù)人員做好設(shè)備的定期維修和保護(hù),特備是對(duì)于重點(diǎn)位置和功能的大型電氣設(shè)備,必須要嚴(yán)格按照相關(guān)管理制度進(jìn)行定期維護(hù)。但目前針對(duì)礦井電氣設(shè)備防爆性能的維護(hù)尚未構(gòu)建健全的管理制度,甚至缺乏具有專業(yè)資質(zhì)的修護(hù)機(jī)構(gòu),使電氣設(shè)備更新?lián)Q代后,維修和保護(hù)管理遭受諸多阻礙。
目前市面上的礦井防爆型電氣設(shè)備主要以接線腔、主腔組成的兩腔隔爆型為主,主腔設(shè)置機(jī)械封鎖裝置,接線腔未安裝。主腔的機(jī)械封鎖結(jié)構(gòu)在隔離開關(guān)與執(zhí)行結(jié)構(gòu)斷開后,能夠自動(dòng)打開防止出現(xiàn)觸電事故,此時(shí)斷路器仍處于帶電狀態(tài),雖然主腔內(nèi)的危險(xiǎn)警示提示能夠給予操作人員提醒,但斷路器的帶電現(xiàn)象并未真正解決,仍存在觸電隱患,電氣設(shè)備防爆性能具有局限性[3]。接線腔未設(shè)置任何技術(shù)性的安全保護(hù)措施,僅在端蓋位置醒目的設(shè)置了警示牌,提示操作人員開蓋前斷電,當(dāng)未切斷上級(jí)電源打開接線腔時(shí),很容易引發(fā)操作人員觸電,當(dāng)電火花達(dá)到了瓦斯爆炸條件,還會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的瓦斯爆炸安全事故。
當(dāng)出現(xiàn)以下3種情況時(shí),易直接或者間接引發(fā)瓦斯爆炸安全事故。(1)受電氣設(shè)備防爆性能的局限性影響,在技術(shù)條件上未給予防爆性能強(qiáng)化保障,部分綜合素質(zhì)不高的操作人員在礦井下作業(yè)時(shí),易由于缺乏安全意識(shí)、違規(guī)操作等進(jìn)而引發(fā)瓦斯爆炸事故。(2)隔爆型防爆電氣設(shè)備本身存在安全方面的技術(shù)缺陷,在接線腔內(nèi)部未設(shè)置機(jī)械封鎖裝置,給操作人員違規(guī)操作帶來(lái)了便利,加大了瓦斯爆炸發(fā)生的概率。(3)受電氣設(shè)備防爆性能方面自動(dòng)化水平不足影響,無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化上傳電氣設(shè)備防爆性能的運(yùn)行參數(shù),以及電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)信息,進(jìn)而影響對(duì)電氣設(shè)備防爆性能的動(dòng)態(tài)化監(jiān)管,加劇了瓦斯隱患發(fā)展為瓦斯爆炸安全事故的概率。
近年來(lái)煤炭開采強(qiáng)度和難度加大,瓦斯爆炸、粉塵污染、有毒有害氣體產(chǎn)生等問(wèn)題發(fā)生的概率不斷加大,使礦機(jī)電氣設(shè)備的作業(yè)環(huán)境變得更加惡劣,對(duì)電氣設(shè)備防爆性能提出了新考驗(yàn)。特別是電子技術(shù)、光電一體化技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用,為防爆技術(shù)的落實(shí)帶來(lái)阻礙?,F(xiàn)有GB3836標(biāo)準(zhǔn)體系已無(wú)法滿足礦業(yè)安全生產(chǎn)需求,繼續(xù)進(jìn)一步完善和優(yōu)化相關(guān)專業(yè)技術(shù)、管理制度等,完善礦井電氣設(shè)備防爆性能標(biāo)準(zhǔn)體系,使電氣設(shè)備防爆外殼厚度與使用周期行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、健全對(duì)大功率電氣設(shè)備防爆性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定、杜絕電弧問(wèn)題、加快礦井防爆電氣設(shè)備的產(chǎn)品升級(jí)。
首先從源頭抓起,生產(chǎn)企業(yè)必須始終保持生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)性,應(yīng)用現(xiàn)代化的先進(jìn)工藝,不斷提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率。其次煤礦企業(yè)應(yīng)構(gòu)建專門的監(jiān)管機(jī)構(gòu),嚴(yán)格檢測(cè)礦井電氣設(shè)備防爆性能,制定完善的維修和保護(hù)管理制度,由專業(yè)技術(shù)人員定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù),實(shí)時(shí)掌握電氣設(shè)備運(yùn)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并解決,杜絕電氣設(shè)備失爆問(wèn)題的發(fā)生。最后政府應(yīng)出臺(tái)相關(guān)政策和法律法規(guī),對(duì)防爆電氣設(shè)備的生產(chǎn)和使用進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)督和管理,杜絕問(wèn)題產(chǎn)品的生產(chǎn)和流通;嚴(yán)格監(jiān)管使用過(guò)程中的產(chǎn)品狀態(tài),制定強(qiáng)制報(bào)廢管理制度,對(duì)存在安全隱患、過(guò)期、老化嚴(yán)重的防爆電氣設(shè)備采取強(qiáng)制報(bào)廢管理手段,依法依規(guī)消除各類安全隱患。
礦井下煤礦開采本身具有危險(xiǎn)性,保障安全生產(chǎn)是關(guān)鍵,要從電氣設(shè)備內(nèi)部和外部防爆性能入手,加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備防爆性能設(shè)計(jì),做好安全保護(hù)措施,最大程度降低電氣設(shè)備失爆、瓦斯爆炸等帶來(lái)的惡劣影響。近年來(lái)科技不斷發(fā)展進(jìn)步,智能化開采有效提高了井下作業(yè)的安全性,使操作人員的人身安全更有保障,礦井電氣設(shè)備的自動(dòng)化水平更高,可最大程度保障電氣設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài),防爆性能良好。在相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、政策、法律法規(guī)的強(qiáng)制性約束下,相關(guān)部門加強(qiáng)了對(duì)防爆電氣設(shè)備使用、維修、保護(hù)等方面的監(jiān)管,電氣設(shè)備防爆效果顯著提高。