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矿山火灾事故是矿山重大灾害之一,由于矿山生产的主要特点是作业分散、人员多、作业环境复杂、自然条件恶劣、设备设施多、不安全因素多等,所以矿山火灾事故极易发生。我国有近三分之二的煤矿存在自然起火的问题,这其中国有的重点煤矿中有近一半的矿井存在自然起火隐患,矿井自然起火约占据近自然起火次数的95%。矿山火灾不仅燃烧生成的有毒有害气体,可能会威胁到工作人员的生命和健康,甚至引起爆炸事故,而且可能烧毁大量机械设备,造成巨大财产损失。因此可以看出,生产事故和自然灾害始终影响着矿山的安全生产的前进的脚步。
外在原因引起的火灾预防措施
外在原因引起火灾时,起火迅速,发火迅猛,常常会造成严重后果。因此,为降低火灾引起的后果,矿山管理者必须高度重视火灾发生原因,以便采取有效的预防措施来应对火灾。
1 井下火灾的预防措施
矿井下设施应配备一定数量的自救器,以便发生火灾时可以自救,尤其是在危险工作环境的工作人员要随身携带自救器以防止火灾引起的突发事故。在矿井下的柴油等油类物品要专门存放在硐室中,承装油的容器应严格密封。井下火灾的预防措施应按照相关要求组织实施:矿井下生产所用的柴油设备及液压机械等要严格检修,严禁发生漏油现象,另外每台机器上应装备有便利的灭火设备;要定期更换木支架进风井筒等建筑物,对木支架支护的竖、斜井井架等设施旁要设置消防水管;对于进风井筒等建筑物应采用不燃性材料建筑等等,这样都是为了及时应对火灾。
2 矿山生产中地面过载的防治措施
在矿山地面管路设计中要紧密结合生活激水管路的设计,设计安全的消防水管系统;各厂房和建筑物之间,要建立消防通道,以利于消防车辆通行,实施救援;对于各类易燃易爆物等应建立严格的防火完善制度,并且配备足够的消防器材。
3 在焊接过程中对火灾的防治措施
在矿区开采过程中,一些基础性的工作是必须要完成的,焊接就是其中重要的一部分,在矿井口的建筑物内或者矿井下进行焊接和切割的操作过程中,专业工作人员应当严格按照相关规章制度进行操作,并针对具体矿山环境,制定有效地防火措施。在每次焊接工作结束后,要认真检查工作现场并进行安全隐患的清理。
4 爆破作业引起的火灾的预防措施
在一般金属矿山工作过程中,爆破是其必备的工序。在操作爆破工作中,专业工作人员要严格按照安全规程的相关要求,对炸药库及相关设施进行定期的严格检查;同时应该注意工作的一些照明用的线路安全,防止因线路短路或产生火花照成的炸药的引燃,造成重大火灾。在爆破现场,应当仔细检查运药的线路,保证安全顺畅,从而防止因电气短路而引起火灾。对于有爆炸危险的矿山填塞好炮泥,以防止矿石过分破碎和爆破时喷出明火。在爆破过程中和爆破后应采取喷雾洒水等降尘措施,降低火灾发生几率。
5 一些明火引发火灾的有效防治
不允许用明火用直接接触的方式来加热井内的空气,不允许使用明火来进行井内基础设施维护等。矿井生产所使用过的蜡纸、费油等易燃易爆物品应储存在专门的容器内,并进行妥善保管或处理。在较大的爆破作业中,应该谨慎防止炸药以及其包装材料与明火直接接触,引发爆炸、燃烧等,从而引发火灾。
内在原因引起火灾的预防措施
有自燃可能的矿山就是内在的原因引起火灾的案例,一旦发现某一区域自热时,要及时采取措施进行封闭和隔离,切断与空气发生氧化的过程,将发生火灾的概率降到最低。如果遇到火灾应该首先采取有效地隔离措施,防止火灾的扩大和蔓延,将火灾的损失减低到最低。经实践表明,内部因素引发的火灾经常发生在通风系统紊乱、漏风严重的矿井内,因而在具有存在自燃隐患严重的矿山中,通风工作需要满足一下各方面的要求。
1 尽量地防止井下漏风。及时密闭采空区及废弃巷道,加强通风构筑物的检查管理,严防采空区漏风。
2 采用机械通风。扇风机主扇应有反风装置,风压的大小应适当。
矿区防灭火技术
1 均压防灭火技术
它是采用通风的方法减少压差,降低漏风量使之接近于零,以此来切断氧气的来源,达到灭火的效果。此技术对工作面及掘进面初期发现的高温预兆点有较好的效果。
2 灌注无机固化材料防灭火技术
灌注的水砂浆、煤矸石泥浆、粉煤灰、石膏等是现用的防灭火填充材料,它们形成的浆液对煤体起包裹作用,避免煤与氧气接触,起到隔离灭火的作用。
3 阻化剂防灭火技术
常用的阻化剂是卤化物及其水溶液能够浸入煤体的内部缝隙中,部分覆盖在煤体的外表面,使煤体与外界隔绝,无法与氧气接触,从而起到灭火作用。
除此之外,惰气防灭火技术、泡沫防灭火技术、胶体防灭火技术等均在防灭火中发挥着重要的作用。
【关键词】带式输送机;事故;输送带;主要原因;预防措施;处理方法
概述
带式输送机用于运输散状物料,是煤矿井下和地面生产系统中应用最多的一种连续运输设备,随着矿井机械化程度的提高,解决和处理好带式输送机常见故障问题,有利于我们更好地使用、维护、保养设备,对提高矿井的生产效率,提高设备利用率,防止安全事故发生等具有很重要的意义。
1 常见事故的原因与处理
1.1 输送带跑偏事故跑偏的原因
输送带跑偏是带式输送机最常见的一种事故。不仅会影响生产,损坏输送带,当使用非阻燃输送带时,还会因跑偏增加输送带运行阻力,使输送带打滑,可能引起矿井火灾事故。输送带跑偏的根本原因是由于输送带受力不均匀造成的。常见的原因有:
1)滚筒或托辊上粘结物料或倾斜、变形、表面不平等。2)机身中心、机头中心和机尾中心偏离;3)托辊调节不正常、损坏或缺少,头尾辊与皮带运行角度不对;4)巷道变形使机架倾斜或变形;5)给料位置不正、皮带接头不正或输送带老化变质造成两侧偏斜;6)皮带质量差,受张力程度不一样等等。
1.2 跑偏现场处理方法
在生产中人们通过实践和探索总结出了输送带的基本规律:偏大不偏小、偏高不偏低、偏紧不偏松、偏后不偏前,为预防和处理事故提供了可靠的依据。
若跑偏原因复杂,单用一种方法收效不大,要针对跑偏的各种原因,采用多种方法综合处理。调整时,应在空载和满载反复调整,直至输送带边距托辊边缘的距离,保持在0.05B(带宽)左右为止。例如:带宽为1200MM则距离为60MM。
1.3 输送带火灾事故的原因
井下带式输送机是矿井主要易发火灾区域,由于其发生突然,发展迅速,对井下工作人员造成威胁,甚至有因火势扩大而诱发瓦斯爆炸的可能。造成火灾事故的原因是有足够热量的火源使胶带燃烧。具体原因:1)使用非阻燃皮带;2)皮带严重跑偏、打滑、皮带磨擦高温;3)由于电火花引发火灾:如电气设备失爆、电线短路等;4)皮带触碰矸石、木柱、电缆、管线等运行、磨擦起火。
1.4 火灾事故预防措施
1.4.1 严格执行《煤矿安全规程》规定,必须使用合格的阻燃性输送带,液力耦合器使用合格的易熔合金塞,工作介质符合规定的要求,其他部件为非金属的,其阻燃性和抗静电性必须符合有关规定。
1.4.2 带式输送机机头处前后20m范围内不采用可燃性材料支护;机道的消防设施齐全,要装设消防水管(常流水),每隔50m设一管接头或水阀门。机头部要备有不少于0.2m3的砂箱及黄沙和2个以上合格的灭火器,同时机头部要备有不少于25m长的软管。
1.4.3 加强管理,做到文明生产,保持巷道清洁(无淤泥积水),胶带上“四无”:无浮煤、无水、无油、无杂物,管线吊挂整齐,设备“五不漏”;
1_4.4 输送机要装设驱动滚筒防滑保护、堆煤保护、防跑偏装置、温度保护、烟雾保护、和自动洒水装置;
1.4.5 注重员工专业知识培训,认真贯彻岗位责任制,提高自身操作能力,严格执行巡回检查制度,加强电气设备和输送机的维护与保养,保证处于良好运转状态;
1.4.6 机道内确需进行电气焊作业时要有安全措施,并报矿主管领导批准。
1.5 输送带纵向撕裂与断带事故主要原因
输送带发生纵向撕裂后会直接造成输送带的破损甚至造成报废,增加运输成本,影响正常运输。主要原因是由于输送带跑偏严重,接头在机架或滚筒轴承座上撕带,或机架和滚筒卷有矿石、杂物,或从装料点有金属异物落下并卡住等,致使输送带割裂。
断带是输送机运行中发生的较严重事故,主要是接头强度不够,或输送带运行中阻力较大,压机头、机尾滚筒不转、
输送带长时间打滑等原因造成的。
1.6 撕裂与断带事故的预防及处理
1.6.1 加强维护工作,使撕带保护装置处于良好的状态。
1.6.2 严禁超载运行,及时更换不转动的托辊,清除输送带下面的泥煤。
1.6.3 勤检查输送带接头状态,对于不良的接头及时重接。
1.6.4 配置输送带接头检测装置,发现故障可按以下步骤进行:a.采取临时措施,用铁丝将裂口缝合,维持带式输送机运转;b.利用检修班时间进行冷补或硫化热补。
1.7 输送带打滑事故的主要原因
输送带在驱动滚筒上打滑,导致带速下降,因摩擦而使输送带表面温度升高,同时加剧了输送带的磨损,还可能点燃输送带而发生着火事故或引发其它事故。打滑是由于胶带松、负载大或胶带卡阻所造成,根本原因是输送带与滚筒之间的摩擦力不够。具体原因:1)运行阻力增大:如输送机超载,输送带挤卡在机架上,托辊损坏、杂物缠绕、煤泥埋压等原因造成大量托辊不转;2)摩擦系数降低:如驱动滚筒与输送带的接触面浸入水、煤泥,驱动滚筒表面铸胶损坏;3)输送带张紧力减小:如输送带因变形而伸长,拉紧装置拉紧力不够或损坏。
1.8 输送带打滑的预防
防止输送带打滑,应从两个方面着手:1)加强运行管理和维护,发现输送带打滑,按上面各原因进行分析处理;2)使用打滑保护装置。3)在胶带机启动和制动过渡过程中,胶带机中的张力变化的复杂性会严重影响胶带机的寿命。所以,一种拉紧力能跟随胶带张力自动调整的拉紧装置——自动液压绞车拉紧装置,是一种具有发展前途的拉紧装置。即输送机在不同的工况下(起动、稳定运行、制动)工作时,拉紧装置能够提供合理的所需拉紧力。
2 其它事故
此外,还有洒料、飞带(倾斜下运的带式输送机)、逆转飞车、减速机漏油、减速机断轴事故、伤人事故等等。
近年来,不管是“安全第一、预防为主”的口号,还是企业安全文化的大趋势,国家都把“人”放在了第一位。因此,为防止带式输送机发生事故致使人员伤亡,还应有以下具体措施:1)在机头和机尾滚筒处要有防止人员接触的防护栏;2)巷道中行人跨越带式输送机处应设过桥;3)检修时,严禁站在机头、机尾等运转部位上;4)严禁直接手拉、脚踩、脚蹬输送带点动开车;巡视过程中,禁止用手摸转动部位、发现隐患如卡住物料等,应立即停机,处理后再开车;5)带式输送机运转中,禁止在非人行道一侧及空间较小的输送带下清煤;6)未设计运送人员的带式输送机,禁止运送人员,必须按《煤矿安全规程》有关规定执行;7)检修或司机离开时,必须切断电源,将隔离开关打到零位并闭锁等等。
随着矿井生产规模的不断扩大和水平的不断延深,近年来,矿井窒息死亡事故时有发生,特别是地方乡镇小煤矿,窒息事故尤为突出,本文就矿井发生窒息死亡事故的原因、规律及预防措施作一简要分析。
2、发生窒息死亡事故的机理
2.1 单纯性缺氧窒息:氧气是维持人体正常生理机能所需要的气体,人类的生命活动,必须不断吸入氧气,呼出二氧化碳。单纯性窒息气体,本身无毒,但其比例较大时,使空气中氧浓度相对减少,使肺内的氧分压降低,造成肌体内缺氧窒息。在煤矿,可能使氧气含量降低的窒息性气体主要有N2、CO2和CH4,它们既可以从矿内采空区涌出,也可能从煤和围岩中涌出,部分地点或区域还可能突然涌出。缺氧窒息主要取决于氧含量的大小,这种事故可能伴随有毒气体的因素,缺氧窒息的最大危险是:氧含量过低,达到使人窒息的程度,人便失控,不能采取任何控制自己行动的措施,也不可能把自己所处的危险状态和感觉告诉别人,当空气中的氧浓度降低时,人体就可能产生不良的生理反应,出现种种不舒适的症状,严重时可能导致缺氧死亡。人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系如表1所示。
所以,在井下不通风或通风不良的旧巷内,空气中的氧浓度可能显著降低,如果不经检查而贸然进入,就可能引起人员的缺氧窒息,应予以特别警惕。
2.2 化学性窒息气体引起窒息:化学性窒息气体对人的血液或肌体组织产生特别化学作用,使肌体内氧的运输和利用氧的功能发生障碍,引起人体的“内窒息”,煤矿井下化学性窒息气体主要有CO(井下爆破、矿井火灾、煤炭自燃及煤尘、瓦斯爆炸事故)和NO2(井下爆破工作)。CO是一种无色、无味、无臭的剧毒气体,使人体血液中的血红素与CO的亲和力比它与O2的亲和力大250-300倍,能使血液中毒,阻碍氧与血红素的结合,使人体缺氧引起窒息死亡,一氧化碳中毒程度取决于其含量的大小及与人体接触的时间,当CO含量达到0.5%时,人吸一两口就会立即中毒死亡。井下一氧化碳主要来源于井下爆破、矿井火灾、煤炭自燃及煤尘、瓦斯爆炸事故等。如1995年9月2日我省龙岩矿务局虎坑山煤矿,因李××严重违章私拆栅栏进入盲巷,引起CO中毒死亡事故,又如1997年2月淮北朱庄矿因处理火区致使火区内的CO气体突然涌出,造成该矿总工程师、安全矿长等9人因CO中毒而死亡,人体吸入CO后的中毒程度与空气中CO浓度和时间的关系如表2所示。
由于CO与血红素结合后,生成鲜红色的碳氧血红素(故CO中毒最显著的特征是中毒者粘膜和皮肤均呈樱桃红色)NO2是炸药爆破时产生一系列的氮氧化合物(如NO、NO2等)中的主要产物,NO是一种极不稳定的气体,在常温下能很快与空气中的氧化合成NO2。该气体易溶于水而生成腐蚀性很强的硝酸,其对呼吸系统有强烈刺激及腐蚀作用,能引起肺水肿等病状。NO2中毒可以有潜伏期,有的在严重中毒的同时尚无明显感觉,还可以坚持工作,但经过6-24小时后发作,中毒者指头出现黄色斑点,并出现严重的咳嗽、头痛、呕吐甚至死亡。如盐城矿务局南庄矿曾发生一起NO2中毒症状明显事故,该矿2103工作面在采用独头局部通风机供风下进行采煤,连续放炮后,未等炮烟吹散,一个工人就到迎头扒煤,因NO2中毒而死亡。NO2中毒症状与浓度的关系如表3。
2.3事故原因
首先,矿井通风管理不严,没有认真执行《煤矿安全规程》的有关规定,在低瓦斯矿井中,特别是乡镇小煤矿,在利益的驱动下,为了节省费用,通风系统不完善管理不善,串联风、老塘风、扩散风、循环风等普遍存在。独头盲巷很少设置栅栏警标。通风质量低劣,漏风严重。以致通风系统混乱,风流不稳定,风流短路,供氧不足等。这些都给窒息事故留下隐患。如2004年2月10日福建大田县上京镇煤矿发生的一起瓦斯窒息事故死亡3人的重大事故,原因就是该矿井为独眼井,工作地点无新鲜风流,出事地点的气体浓度为:O28%,CO20.2%,CH43.6%。其次,职工队伍素质较差,缺乏一定的专业知识,冒险盲目蛮干,在低瓦斯矿井中,人们平时只注意顶板、水、火等安全知识的学习。而对于人体生存的首要条件―――氧气,却缺乏起码的了解和认识。错误地认为只要CO2和CH4不超限便是安全的了。不懂得进入无风巷道也会因缺氧而导致死亡。1995年10月20日新罗区曹溪镇王庄村煤矿曾发生一起峒主陈××违章指挥工人进入不具备基本安全生产条件、已被封闭的矿井内,拆除栅栏修复巷道,造成3人窒息死亡的重大事故。
3、发生窒息死亡事故的一般规律。
在爆炸和火灾事故区域,瓦斯喷(突)出地点,采空区附近,废弃的巷道和盲巷,地质构造复杂的附近及密闭巷道外口均有可能发生窒息死亡事故。根据福建省历年窒息死亡事故的统计分析,有以下二个特点:
3.1低瓦斯矿井中,由于矿井风流中瓦斯浓度不高,矿井工作人员容易产生思想麻痹,管理松懈。矿井通风系统往往存在诸多问题。违章指挥、违章作业现象时有发生。这些都是导致窒息事故发生的重要因素。
3.2独头盲巷窒息事故多。据该统计数据,进入栅栏大、小便、存放衣物材料或休息、找煤等造成窒息死亡的占54%,出于某种动机扒毁栅栏进入而死亡的占46%。如福建省永安某小煤矿曾发生一起因为一名队长进入栅栏内取他本人放在里面的煤电钻而死亡的事故。
4. 预防窒息死亡事故的主要措施
4.1每个矿井必须有足够的通风能力,可靠的通风设施,完善的通风系统,保证矿井通风机正常运转。保证井下生产作业场所风量充足,风流稳定,以保证井下工作人员对氧气的需求量。
4.2独头掘进工作面,在检查CH4、CO2含量的同时,还应检查巷道中O2含量情况,以预防CH4和CO2超限而出现缺氧窒息情况。
4.3盲巷、采空区管理要严格按照《煤矿安全规程》规定,及时封闭。
4.4严格掌握角联巷道通风状态,预防微风或不通风巷道出现CH4局部超限或高氮缺氧。
4.5遇有地质构造发生变化地段和CH4及N2局部富集且有异常时要及时采取相应的安全技术措施。
4.6爆破时,坚持使用水炮泥,吸收炸药爆炸时产生的NO2,坚持放炮喷雾和放炮后喷雾洒水,加强通风及时吹散炮烟,炮烟末吹散不要进入迎头,采掘面要搞好净化通风。
4.7处理瓦斯煤尘爆炸和井下火灾等事故时,要正确分析爆炸冲击波对通风系统的破坏情况和火灾,火风压对矿井风流的影响程度。合理确定灾区撤退人员的撤退路线和抢险救灾人员的行进路线。避免因风流反向而造成人员中毒窒息死亡。 4.8配齐通风监测仪表,提高监测手段,防止通风安全失控。进入灾区探险或进入不通风巷道作业,必须事先制定安全技术措施,由矿山救护队负责处理,待恢复正常通风后,工人方可进入作业。
4.9通过各种有效的途径,加强矿工的培训,提高矿工的自我保安能力和安全意识。
[关键词]采矿作业;事故成因;预防对策
中图分类号:TD327.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)20-0136-01
新疆中德伟业公司阜康丁家湾煤矿,因为受地质因素等影响, 存在如矿井老空积水、承压水威胁、瓦斯突出、提升绞车断绳顿罐和井下火灾等大量事故隐患,给矿安全生产带来很大困难。本文结合煤矿实际,就采矿作业存在的主要事故隐患和易发事故类型进行分析,并提出预防措施,以期对工作有所帮助。
一、采矿作业中存在的主要事故类型及原因
(一)采场冒顶片帮事故
在采矿作业中,最常见的事故是冒顶片帮,约占采矿作业事故的40%以上。该类事故产生的原因主要有以下几点:
一是采矿方法、顶板管理方法不当。如采场布置方式与矿床地质条件不适应,采场阶段太高,矿块太长,顶帮暴露面积太大,时间过长,加上顶板支护、放顶时间选择不当,都容易发生冒顶事故。天井、漏斗布置在矿体上盘或切割巷道过宽都容易破坏矿体及围岩的完整,产生片帮事故。
二是对作业现场检查不到位。冒顶伤亡事故大多属于局部冒落及浮石伤人,且多发生在爆破后1~2小时内。所以放炮后应加强对采场顶帮的检查和处理。另外,在节假日前后或停工时间较长后,恢复生产时,也应加强对顶帮的检查和处理。
三是处理浮石操作方法不当。这类冒顶事故大多由于处理前对顶板缺乏全面、细致的检查,没有掌握浮石情况而造成的。也有一些事故是由于违反操作规程,冒险空顶作业,违章回收支柱而造成的。
四是地压活动的影响。有些矿山在开采后对采空区不及时有效地处理,随着开采深度的增加,矿山的生产区域不同程度地受到采空区地压活动的影响,容易导致井下采场和巷道发生大面积冒顶片帮事故。
(二)采场塌陷事故
这种事故经常发生在使用留矿法采矿的生产中。留矿堆中形成空洞的原因主要有:由于矿体上盘围岩节理发育,断层较多,回采易产生大块矿岩;矿石湿度大,粉矿和夹杂黏土多,易黏结成块;回采进度太慢,或采场搁置停采,长期没有放矿;漏斗间距太大;平场时二次破碎不充分等使大块矿石潜埋于矿堆内,矿房局部发生堵塞,形成空洞。
(三)坠井事故
矿井在开采过程中,受地质条件的变化和开采的影响而布设很多形式的竖井,在采矿作业时,人员经常进出采场,途经天井和溜井,如果天井支架不牢,梯子没有固定好,梯子间没有防护栏杆,天井扒钉把手不牢靠,或是溜井口未设标志、护栏和格筛等,往往容易导致坠井事故。
(四)溜矿井、放矿漏斗卡矿事故
由于溜矿井或放矿漏斗卡矿、堵塞处理不当,出现人员受矿石积压、深埋和机器卷扬等威害,造成人身严重伤亡的事故在矿山时有发生。
二、预防措施及改进对策
(一)预防采场冒顶片帮事故措施主要有:
一是根据矿床地质条件,合理选择采矿方法和采场布置。天井、漏斗等应布置在矿床的下盘,避免破坏上盘,造成片帮。开采时,要严格按采掘顺序,自上而下,由远而近,有计划的回采,尽量减少顶板暴露时间,加快采矿速度,缩短回采周期。
二是加强采场顶板观察、检查。要加强现场顶板管理,同时对采场矿岩情况经常进行检查,根据不同情况,采取相应的预防措施。发现岩石松软时,应及时支护,尽量避免在空顶下作业。采场和附近作业点放炮后,应仔细地检查采场顶帮的岩石和支护。检查时人要站在安全的地方,由外向里用尖头长钎子或带矛头的长竹竿撬下松动的岩石。检查处理完毕,再通知其他人员进入采场作业。
三是是注意观测顶板冒落预兆,防止发生大面积冒顶事故。大多数情况下,顶板冒落之前都会有些预兆,如顶板岩石下沉、支架发出爆裂声、发生折断;顶板岩石发出破裂和撞击声;顶板有岩石碎块掉落,以及涌水、淋水量增大等现象。一旦发现采场有大面积冒顶的征兆,应立即停止采场作业,马上撤离作业区内的人员。
(二)预防留矿法采矿中采场塌陷事故的措施有:
一是选择合理的爆破参数,减少爆破产生大块或粉矿,尽可能保持上盘围岩不遭破坏。
二是平整采场时,应仔细进行大块矿石的二次破碎工作。
三是局部不稳固的矿体可留不规则矿柱,防止大块片帮。粉矿较多、含有黏土夹层、矿石湿度大时,应预先确定采用较小的漏斗间距,并做到经常且均匀地放矿。
(三)防止坠井事故的措施有:
一是根据岩石稳定程度,架设相应牢固的支架。岩石稳固时,可以用横撑支柱。岩石不稳固时,必须用方框支架。有片帮危险时须留矿柱。
二是天井的梯子、扶手要牢靠,并经常检查。梯子间与提升间之间应有隔板。天井高度不大,单纯用扒钉作把手时,须另设一根牢靠的保险绳以防不测。
三是应装设明显的标志和防坠装置、光信号、围栏、链条等,并及时封闭不使用的天井和溜井。
四是井下作业人员要严格遵守安全管理规定,不得跨越溜井。
(四)溜矿井、放矿漏斗卡矿的处理措施有:
一是溜井的坡道设计和施工要合理,不要拐死弯。
二是溜井使用前,必须将井中的杂物清理干净。使用过程中,严禁将废旧木材、钢管、钢钎、钢丝绳等杂物及大块矿石放进溜井,以免堵塞溜井。
三是禁止放空溜矿井的矿石。
四是溜井有储水时,应停止放矿,以防发生跑矿事故。
【关键词】井下;供电系统;漏电;原因;危害;预防
0.引言
电是煤矿生产所用的主要动力源,对矿井主要机电设备中断供电,不仅会影响矿井生产,而且会对矿井和矿井中工作人员构成严重的威胁。比如:因突然中断供电而使矿井主通风设备停止运转,会导致井下有害气体的大量聚集,威胁人身安全,使矿井主排水设备停止运转,在涌水量大的矿井中会造成淹井事故。由此可见,为保证矿井安全生产,就必须正确分析井下供电线路漏电的原因,以便及时采取合理的预防措施,对减少井下供电线路故障,保证煤矿安全生产有着十分重要的意义。
1.矿井供电系统
煤矿用电来自电力系统或矿区发电厂。输电电压一般在110KV。送到矿井变电所的电压35KV。为保证矿井供电的可靠性,矿井地面变电所应有两个独立的电源。距供电电源较近时,用平行双回路方式供电;距供电电源较远时,一般由电源送一回路,另外在相邻矿区地面变电所之间设一回路联络线,形成环形供电,保证每个矿井地面变电所有两个独立电源。
井下供电系统一般由井下电缆、中央变电所、采区变电所、防爆移动变电所、采区配电点以及用于相互供配电用的各类电缆等组成。
井下用电由矿井地面变电所用两条高压电缆、把6KV的高压电经井筒送到井下中央变电所,然后再分配给高压用户。为保证供电可靠性,地面变电所和井下中央变电所采用分段母线。目前我国井下采煤工作面供电方式主要有:干线式、辐射式、混合式、移动变电式4种。
2.井下供电系统中发生漏电的原因
2.1电缆或电气设备本身的原因
(1)电缆落在地上,甚至浸泡在水中。很多职工对电缆落在地上,甚至浸泡在水中毫不在乎,不认为是隐患。实际上很多电缆事故都是由此引起的,如各种机械性的压、挤、刨、刺或砸等使电缆绝缘损坏而造成漏电或短路事故。
(2)铠装电缆弯曲半径过小,使电缆的铠甲裂口、铅包裂纹。铠甲裂口、铅包裂缝,必然由此侵入潮气或水分,使电缆绝缘损坏而造成漏电。
(3)电缆吊挂位置过低,电车头或矿车掉道时将电缆碰撞坏;电缆吊挂过高,巷道顶板来压时,由于支架变形将电缆挤坏而造成漏电。
(4)“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头是造成漏电和相间短路的主要原因之一。
(5)由于过负荷运行使电缆发热、绝缘老化而损坏造成漏电。
(6)电气设备长期超负荷运行造成绝缘老化、导致漏电。
(7)电气设备因绝缘受潮或进水,造成绝缘老化,从而导致漏电。
2.2因维修操作不当引起漏电
(1)电缆或电气设备连接时,由于火线接头压接不牢、封堵不严、接线嘴压板不紧,移动时接头脱落,造成一根火线与外壳搭接,或接头发热烧坏而漏电。
(2)操作电气设备时,由于弧光放电造成一相接地,而导致漏电。
(3)维修电气设备时,将工具和材料等导电体遗留在设备内部,造成一相线接金属外壳。
(4)维修电气设备时,由于停、送电操作错误,带电作业,造成人身触电而发生漏电。
(5)移动频繁的电气设备,电缆反复弯曲使芯线部分折断,刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。
(6)电缆与电气设备连接时,由于接错线,使一相火线接外壳而漏电。
2.3 因管理不当引起漏电
(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,由于受井下水的酸蚀及渗透作用,也会使绝缘因受潮而漏电。
(2)电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。
(3)电动机因长期通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。
(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。
2.4因意外事故引起漏电
(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。(2)井下电缆因短路故障造成局部对地绝缘损坏,当处理短路故障后未经对地绝缘电阻测试而恢复送电时,就会发生漏电。(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。
3.井下低压电网发生漏电的危害
矿井下低压电网大部分在采区,环境条件差,又是工作人员和生产机械比较集中的地方,若电网发生漏电,漏电电流将产生电火花,当其电火花能量达到最小点燃能量(0.28mJ)时,如果漏电点的瓦斯浓度也在爆炸浓度范围内,即能引起瓦斯、煤尘爆炸;当人身触及一相漏电导体或漏电的设备外壳时,如果流进人身的漏电电流大于极限安全电流30mA·s时,可能造成人员触电伤亡;如果超过50mA,可能引爆电雷管;此外,如果漏电故障不能及时发现和排除而长期存在,可能扩大成相间短路,造成更严重的危害。
4.预防漏电、触电的措施
由于煤矿井下环境的特殊性,发生漏电与人身触电的几率远高于地面其它行业,因此,必须采取有效措施,预防这类电气事故的发生。根据煤矿井下的具体情况,可采取如下措施:(1)加强井下电气设备的管理和维护,定期对电气设备进行检查和试验,性能指标达不到要求的,应立即更换。(2)导线连接要牢固,无毛刺,放松装置要完好,接线方式要正确。(3)维修电气设备时要按规程操作,检修结束要认真检查,严禁将工具盒材料等导体遗留在电气设备中。(4)井下配电变压器的中性点禁止直接接地,以减小漏电或触电电流。井下若采用中性点直接接地的供电系统,则发生漏电或人身触电的情况就有所不同,此时,漏电和触电电流入地后就直接经过接地极回到变压器的中性点。由于接地极的电阻很小(数欧姆),使得电源相电压几乎全部加在漏电过渡电阻或人体电阻上,危险性极大。(5)设置保护接地装置。(6)设置漏电保护装置。漏电保护装置应能连续监测电网的绝缘状态,当电网绝缘电阻降低到规定值时,快速切断供电电源。
5.结论
总之,矿井井下供电系统一旦发生漏电,将产生较大的危害,漏电不仅会使电气设备进一步损坏,形成短路事故,而且还可以导致人身事故和瓦斯煤尘爆炸的危险。因此,必须采取有效措施,预防该类电气事故的发生,以确保煤矿井下供电系统安全可靠。