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煤矿防爆电器安全现状分析与对策

文档作者：王洪庆李晓光文档来源： 1．大同煤矿集团有限责任公司 2．煤炭科学研究总院抚顺分院		点击数：	更新时间： 2021年11月15日
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第36卷第5期 煤矿安全 2005年5月
· 问题探讨·
煤矿防爆电器安全现状分析与对策
王洪庆 ，李晓光
(1．大同煤矿集团有限责任公司，山西大同037003；2．煤炭科学研究总院抚顺分院，辽宁抚顺113001)
摘要：文章详细地分析了我国煤矿井下低压供电系统现行安全状况，并以近年来典型瓦斯煤尘
爆炸事故为例，分析供电和控制设备存在的安全隐患，同时对新技术的推广应用提出了建议。
关键词：煤矿；防爆电器；安全；分级闭锁；现状分析
中图分类号：TD684 文献标识码：C 文章编号：1003—496X(2005)05—0047—02
1 电气安全产品的不完善性和局限性
防爆电器传统的安全措施是采用防爆外壳、本
质安全电路及各种保护装置。多年来的运行实践表
明，这些安全措施对防止电火引燃、引爆矿井瓦斯，
保障人身安全起到了重要作用。然而，产品设计的
不完善，具有一定的局限性，存在着极大安全隐患，
这些措施不能控制故障电火引起的瓦斯煤尘爆炸事
故的发生。
矿用隔爆型低压防爆电器是煤矿井下必备的电
器设备，需要经常进行检查、维修以及更换所控制的
负荷。
目前，我国防爆电器的防爆结构型式一直延续
20世纪60～70年代原苏联的技术，即接线腔和主
腔两腔隔爆型式，主腔具有机械闭锁结构，接线腔无
任何机械电气闭锁结构。由于使用地点为爆炸性气
体环境，在对其开盖进行检查、维修以及更换负荷
时，《煤矿安全规程》第445条明确规定井下不得带
电检修、搬迁电气设备，检修、搬迁电气设备必须：①
切断电源；② 检查瓦斯浓度(低于1％)；③ 验电(确
认无电)；④对导体放电。只有在瓦斯浓度低于1％
时才允许打开电器设备隔爆外壳。但在煤矿生产过
程中，受现有条件和工人素质情况的制约，井下电工
误操作或违章作业时有发生，不仅造成了人身伤害，
也发生数次带电作业产生电火花引爆瓦斯的事故。
如2003年5月13日，安徽省淮北矿业集团芦岭煤
矿井下二水平发生的瓦斯爆炸事故，就是因为工人
带电打开起动器接线腔作业，产生电火花引爆瓦斯，
造成86人死亡。在处理“5．13”事故现场，这类事故
的发生已引起了国家煤矿安全监察局领导的高度重
视。王显政局长在指导淮北“5．13”事故处理现场就
曾对国家局有关领导明确提出，要组织技术人员开
展研究工作，从根本上彻底解决这一安全隐患。
深刻分析电火花引起瓦斯爆炸及人身触电伤亡
事故的原因，主要存在两方面的问题：①我国煤矿井
下工人素质低下，安全意识不强，存在着误操作或违
章作业的现象；② 我国煤矿井下在用的矿用隔爆型
防爆电器防爆安全性能存在着严重缺陷。
我国现使用的矿用隔爆型防爆电器，隔爆腔有
机械闭锁装置。不切断电源，就不能打开；但在接线
腔内就没有机械闭锁装置，只有一个提示牌，在带电
条件下也能够开启接线腔。正因为矿用隔爆型防爆
电器存在着这一缺陷，才使得个别作业人员有违章
或误操作带电开启接线腔的可能。对此国家煤矿安
全监察局领导非常重视，多次提及此问题，能否采取
一定技术措施，保证工作人员无法带电作业。
2 大力推广隔爆型分级闭锁专利技术提高我国煤
矿整体防爆安全水平
煤炭科学研究总院抚顺分院根据国家局领导的
指示精神，在对我国矿用隔爆型真空电磁起动器进
行调研分析的基础上，针对现有在用矿用隔爆开关
接线腔本身存在的未实现电气一机械闭锁问题和我
国煤矿井下工人管理使用水平，研制成功了新型隔
爆型分级闭锁真空磁力起动器，并取得了国家专利。
该系列隔爆型分级闭锁真空磁力起动器，实现了开
启接线腔盖断电、分级闭锁，从技术上防止了由于违
章及误操作打开矿用隔爆型真空电磁起动器接线腔
盖后的带电作业和上一级的误送电；该系列隔爆型
分级闭锁真空磁力起动器具有结构简单的特点，属
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第36卷第5期 煤矿安全
国内首创，有很好的推广前景。应用实践证明：产品
性能稳定，彻底实现了电磁起动器的电气一机械闭
锁，解决了困扰着煤矿管理难题，属煤矿井下更新换
代产品。
国家专利分级闭锁技术的应用，在技术上解决
了困扰着煤矿管理难题，并得到了各级领导的重视。
生产厂商应重视该产品鉴定后的完善和生产工作，
根据我国煤矿安全状况，制定并实施用分级闭锁专
利技术；研究开发生产主要电气设备具有通讯接口
与整个监测系统进行通讯功能，对设备状态进行时
时监测。实现煤矿井下低压供电系统采掘工作面供
电和控制设备产品系列化战略。战略目标是用分级
闭锁专利和通讯监测技术装备低压供电系统，提高
我国煤矿整体防爆安全水平。如图1所示。
l一总馈电开关；2、3、4一分支馈电开关；5、6、7一分级闭锁起动器：
8一电动机；9一分级闭锁煤电钻综保装置；10一全闭锁照明信号综保装置：1、2、3、4、5、6、7一具有联网监测通讯功能
图1 采用分级闭锁和通讯监测技术的低压供电系统示意图
2．1 新型系列分级闭锁防爆电器与现有产品相比
具有以下特点：
(1)将原有电磁起动器的接线腔一分为二，改为
进线腔和出线腔，实现了分级闭锁功能，且保证负荷
侧更换设备和维修时只打开出线腔而不打开电源
腔．缩小了停电范围。
(2)在进线腔和出线腔内分别安装机械一电闭
锁装置，实现了分级闭锁。
(3)电源侧接线腔电气闭锁于上一级馈电开关
实现了无线控制(不增加任何控制线)，不增加现场
使用的任何成本，且操作简单、可靠。
(4)主要电气设备具有与监测系统联网通讯功
能，实现了对主要电气设备工作状态和各种参量的
实时监测监控。
(5)与原有的防爆电器相比，具有分级闭锁功能
的防爆电器产品极大地提高了防爆安全水平，从而
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实现了防爆电器整体防爆功能。
(6)与原有的防爆电器相比，具有分级闭锁功能
的防爆电器产品在产品价格上略有提高，但不会大
幅度提高用户定货所产生的生产费用。
3 全面推广分级闭锁专利技术实施建议
系列矿用隔爆型分级闭锁低压防爆电器，首先
在我国各类大、中、小高瓦斯矿井中推广应用。现有
在建矿井首选使用系列矿用隔爆型分级闭锁低压防
爆电器，从而使新建矿井电气防爆安全水平上升到
一个新的台阶。该技术在我国煤矿普遍使用后，可
从根本上杜绝由于误操作和违章作业打开起动器接
线腔产生电火花引发的重大瓦斯爆炸事故，具有广
泛的社会效益。因此，国家煤矿安全监察局制定相
应的政策措施，加大政策引导和推广力度．使现有再
用产品逐渐淘汰，更新分级闭锁低压防爆电器。

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