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火災撲救措施
煤礦井下火災的發生,是礦井常見的災害之一,一旦發生井下火災,將會對煤礦開采設備、開采人員都造成嚴重傷害,而且也會造成無法估量的經濟損失;同時火災產生的有毒氣體對周圍的生態環境也會產生污染,所以井下火災的有效預防,是煤礦井下管理工作的重中之重。
一、煤礦井下火災的原因分析
煤礦井下火災的原因,通常可以從外因和內因兩個方面分析:第一,外因火災。外因火災主要是由外部火源引起的火災,如電流短路、電焊火花飛濺、吸煙、明火等引發的火災事故。我國煤礦開采工作開展多年,由于外因引起的火災事故數量很多,而且這種火災的發生大多具有很強的突發性,往往使在場的人員來不及思考,而且形勢猛烈,撲救困難較大。近年來,關于煤礦火災的撲救技術也在不斷提高,對于外因火災的撲救工作開展的較好,但是對于火災產生的損失卻無法挽回。第二,內因火災。內因火災是由于煤炭自燃引起的火災,通常情況下,只要加強日常檢查,就可以發現氧化的煤炭,而煤炭由氧化到燃燒還需要經歷一段時間,所以通過仔細檢查通常可以發現火災隱患,可對其進行適當處理,便可以達到預防火災的目的。所以,由于內因而引起的煤炭火災在井下火災的總體數量中,占據的比例較小,但是對其也應當給予足夠的重視。
二、煤礦井下火災的預防方法
(一)外因火災的預防方法
1.在礦井開采時盡量使用長臂式回采方式,并且嚴格按照開采的要求進行,避免亂采、亂挖的現象。需要的情況下,按照上行風向對回采方式進行必要的調整。
2.在礦區實行分區采煤的方式,在不同的分區內要做好相應的通風措施,只有保持通風良好才能避免巷道內的煤層聚集,熱量增加而引起自燃。
3.徹底清除回采區域內的殘留煤柱,如果必須要留有煤柱,則應當對煤柱的大小和壓力進行計算與分析,確保其不會在受到壓力的情況下發生碎裂。
4.回采區域內的雜物要及時清理,尤其是清除草、木等易燃物品,避免其受到外因而引起燃燒。
5.針對個別存在裂縫煤層采空區要著重處理,應當運用注漿的方式對其進行處理,尤其針對回采區域內的殘留裂縫,要做好修補措施,防治殘留的媒體引起回采區域的煤層燃燒。
6.開采過程中,遇到段煤層附近出現粉化現象時,要給予足夠的重視,對其進行必要的處理,而且要與空氣隔絕,預防粉化煤在空氣的作用下發生自燃。
7.在礦井發生冒頂現象時,要進行及時、有效的處理,避免大量的煤炭發生氧化作用,因為這種煤層在空氣的作用下很容易燃燒,所以要做好隔絕處理。
(二)內因火災的預防方法
1.對礦井下使用的燈具嚴格管理,禁止使用明火,而且在使用的器具方面也盡量避免使用草、木等易燃物。
2.在礦井下使用的機械設備,應當設置固定的使用區域和使用人員,避免隨意搬動造成器械中的油質滲漏,而且應當對井下其他的易燃物品進行清除,避免形成有利于煤炭自燃的環境。尤其是機電設備,定期對其進行檢查和維護,保證機電設備的電線、電纜擺放整齊,預防其發生漏電現象而引起火災。
3.礦井下使用的蒸汽設備,起重包含的保溫材料、蒸汽管等物品要拓展保管,避免接觸到易燃物品而引起火災。機械設備的支架等部位,盡量避免使用木質材質,而應當使用磚、石等結構。
4.井下廢棄的電纜、電線等物品要及時清理,避免在井下長時間堆積;井下的炸藥儲備也應當根據實際的需要減少儲存量,而且要做好保管措施,禁止亂丟亂放。
5.在井下要配備足夠的防火器材,在火災發生初期可以做到技術撲救,減少人員傷亡和經濟損失。
三、煤礦井下火災的撲救措施
煤礦井下火災的撲救措施,通常可以分為以下兩種:第一,直接撲救。使用消火器或者消火粉等物質進行直接撲救,或者運用砂石對火災部位進行填充;第二,間接撲救。對發生火災的區域做出隔離處理,使其與空氣隔絕,杜絕火災燃燒的氧氣,可以使火焰熄滅。在實際的火災撲救工作中,可以根據不同的火災類型、火災發生的時間和地點等因素,選擇合適的撲救措施,無論采用任何一種撲救措施,首先都應當保證人員的安全,再進行財產和設備的挽救。
結束語
綜上所述,煤礦井下火災的發生,一般可以從外因和內因兩個方面分析,在實際的礦井開采管理工作中,要將火災的預防作為一項重要的工作,分別針對外因和內因采取有效的預防措施,并且制定合理的火災撲救計劃,一旦發生火災,采取及時有效的處理方法,將火災造成的損失降到最低,保證煤礦開采工作的順利進行。
參考文獻:
中圖分類號:TD752 文章編號:1009-2374(2015)15-0154-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.15.080
由自燃引發的火災在我國礦井火災中影響極大,據統計我國50%以上的礦井存在自燃發火的問題。其中約有47%自燃發火危險的礦井分布在我國統配和重點煤礦之中,如今礦井的自燃發火約占據總發火次數的94%,其中60%的采空區自燃是由內因火災引發的。加強煤礦防滅火安全技術是礦井安全生產的重要保障,在20世紀50年代初期我國在煤礦推廣了黃泥灌漿防火技術,60~70年代阻化劑防火、均壓通風、高倍數泡沫滅火等相關技術相繼問世,為適應普通采煤法和高產高效采煤法的綜合防滅火技術,80~90年代又研究出礦井自燃發火預測系統、惰氣防滅火、快速高效堵漏風、帶式輸送機火災防治等技術。由于我國對煤礦防滅火的意識比較低研究起步相對較晚,并且防滅火的設備和技術不夠完善,因此礦井火災安全技術的防治工作仍是當下的主要任務之一。
1 礦井火災發生的原因
礦井火災通常是指:在礦井下邊或地面造成人員傷亡,相關設備損毀,礦井無法正常生產的火災。
發生礦井火災的原因有兩種:一是外部火源引起的火災;二是煤炭本身的物理化學性質的內在因素引起的。因此,礦井火災分為兩類:外因火災及內因火災。
外因火災是指在井下拆卸礦燈、吸煙、放明炮等引起的或是因井下電氣設備使用不當維修不及時引起的,還有就是礦井瓦斯、煤塵的燃燒或爆炸造成的。一般井口附近、采掘工作面、帶電纜的木支架巷道等處是外因火災的主要發生場所。
內因火災是煤層在生產過程中煤炭在空氣中氧化發熱并積聚熱量引起的火災,據統計,我國煤礦的礦井火災有90%以上由內因造成的。內因火災多發生在采空區、冒頂處及壓酥的煤柱中。
2 礦井火災產生的危害
第一,就礦井火災產生危害的程度來說,一般井下造成的人員傷亡和國家財產、資源損失要比地面火災較為嚴重,這是由于礦井發生火災時礦井空間的限制,井下的工作人員難以躲避,設備無法搬移,而且煤炭是固定不動的所以當火災發生時非常被動。
第二,伴隨著礦井火災的發生,大量的一氧化碳等有毒有害氣體隨之蔓延在井下巷道內,如果這些有害氣體沒有及時的排除將會引發工作人員中毒、窒息甚至
死亡。
第三,礦井火災由于封閉火區,礦井的煤炭可采儲量將明顯下降,生產將受到影響不能正常運行。當正常生產恢復時,啟封火區較難且危險系數較大。
第四,礦井火災的產生對礦井通風系統危害極大,擾亂正常通風系統的主要原因是風火壓,通風系統破壞后將使得整個礦井或者局部的風流包括方向和風量發生變化,通風系統的不穩定運作會導致電動機的燒毀影響正常安全生產。
第五,礦井火災對井下瓦斯及煤塵爆炸提供了條件起到助推的作用,當火災較大的時候,切記不能用水來滅火,這是因為用水滅火時及有可能產生水煤氣也會引發爆炸事故,使得礦井火災升級。
3 礦井防滅火的措施
根據礦井火災發生的原因,可分別針對外因火災及內因火災制定有效預防措施。
3.1 外因火災的預防措施
第一,杜絕產生火源:(1)防止火煙入井;通常矸石山、木料場距進風井的距離應大于80米,禁止在井口房及通風機房附近20米范圍內有煙火或使用火爐取暖。(2)如果井下需要進行電焊或氣焊等工作時,我們需要制定專門的安全措施防止火源引發火災。(3)對井下一些電氣設備的選擇及安裝要求制定相關的規定,對過負荷繼電器與熔斷器的使用正確運用。(4)采用礦用防爆型電氣設備,檢查其使用性能是否良好;電纜敷設符合《煤礦安全規程》要求,避免產生火花;保護系統要安裝齊全;井下嚴禁使用燈泡取暖和使用電爐。(5)采用不燃性材料支護,井下所有巷道均采用不燃性材料支護。
第二,設置防火門:進風井口設置防火鐵門,并能嚴密遮蓋井口,易關閉,防止井口附近地面火災及井下。各生產水平進風大巷與井底車場的連接處要設兩道防火門,以便一翼發生火災時能迅速切斷風流,控制火勢;在井下火藥庫和機電硐室出入口也要安設防火門。
第三,設置消防器材和滅火設備:加強防滅火器材和消防管路系統的管理,對已經損壞的消防器材及時進行修復或者更換。
第四,設置消防供水系統:可在礦井的地面建立消防水池作為防火措施,再在井下設置有效的管路系統。
第五,設置一氧化碳火災監測傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器,及時監測和發現火災。
3.2 內因火災的預防措施
第一,減少各種發火隱患:(1)采礦技術方面:正確的開拓方式尤為重要,合理布置采準區;正確選擇采煤方法和開采程序;為減少煤層與空氣接觸的暴露面積減少自燃發火的幾率,應該盡可能采用巖石巷道布置;當在進行厚煤層的開采時在各分層巷道采用垂直或者重疊的布置方式,這樣可以消除自燃的基本發生條件減小了煤柱尺寸乃至不留煤柱;采用區段分采分掘模式防止火災隱患。(2)通風技術方面:選擇合理的通風方式,正確設置通風構筑物,對采空區和礦柱子裂隙減小漏風,工作面采完后及時進行封閉。(3)灌漿防火措施:采用水與漿材配合制成的漿液,利用輸漿設備注入可能發生火災自燃的地點可以起到隔絕空氣氧化;防止采空區漏風;降低煤體與圍巖的溫度,預防煤炭的自燃情況。
第二,及時預測預報:加強自燃發火預兆的監測,對空氣中CO濃度的監測可判斷自燃發生的地點及發展程度,做到早期發現及時預防。
第三,及時處理:為減少自燃發火幾率我們要對煤礦開采過程中產生的各種發火隱患做到及時處理,例如及時充填煤巷渣、及時處理廢舊巷道、對高溫度及時處理等。
第四,提高每個員工的防火滅火意識,定期對員工進行礦井防滅火的專業知識培訓。
4 礦井火災的處理方法
第一,當我們發現井下火災時,切莫驚慌擅自行動,應嚴守紀律,第一時間識別火災的波及范圍、燃燒性質,盡可能選擇有效的方法進行直接滅火,同時應及時上報調度室。
第二,調度部門收到火災報告需要先了解清楚火災的發生地點、火勢的發展情況、人員撤離情況再通知相關技術人員與礦井救護隊、通風區隊長立即趕到火災現場組織搶救滅火工作,及時聯系井下人員為疏散礦井下的人員做好撤離準備,以免對人身安全造成傷害。
第三,在進行滅火的同時首先搶救出受輕傷、重傷及被困待救人員后再搬運出遇難者的遺體;滅火時候應對井下的相關設備進行觀察檢測以免因燃燒導致的設備脫落對人員造成傷害。礦井易發火區域,特別是帶式輸送機巷應安裝自動滅火裝置,可以撲滅火災或者抑制火勢的蔓延。
第四,在撲滅火災后我們應對現場進行排查,找出隱蔽火源并清理殘留的火種,以確保不會復燃或發生爆炸災害。
5 結語
為了防治礦井火災的發生,保證煤礦安全的生產,在日常工作中必須結合礦井生產實際,通過對礦井火災發生的原因、特點進行深入的研究和探索,開發使用先進的火災防治技術及先進設備,在礦井火災的預防、監測、補救上開展全面綜合的有效措施。
參考文獻
[1] 石耀康.淺論礦井防滅火工作[J].甘肅科技,2004,(2).
[2] 余建東.如何做好煤礦礦井防滅火[J].科技與企業,2013,(7).
1、預防瓦斯的措施
礦井瓦斯是煤礦五大自然災害之首。低瓦斯礦井由于通風管理不善、瓦斯檢測制度不嚴、思想麻痹等原因導致瓦斯事故的也是屢見不鮮。采取有效的管理和預防措施,杜絕瓦斯爆炸事故的發生。在礦井設計中首先采取必要措施,為施工和生產創造條件。
發生瓦斯爆炸的主要地點是采掘工作面,其中采煤工作面易發地點是工作面的上隅角。掘進工作面的瓦斯瞬時增加,如風量不足,不能及時沖淡排出瓦斯,經常導致瓦斯超限,如遇有引爆的火源發生瓦斯爆炸,嚴重威脅人的生命及煤礦的安全生產。
因此,礦井雖為低瓦斯礦井,但在建設和生產過程中,仍然不能掉以輕心。要做好瓦斯的監測、預測預報和防治工作。
1、建立安全監測系統和個人巡檢的瓦斯監測預防體系;
2、設計需配置礦井安全監測控制系統,按規定對采煤工作面、掘進工作面和采區、總回風巷道等進行全系統監測監控,實施超限報警;
3、加強通風管理,防止風流短路,防止瓦斯積聚;
4、根據規程規范標準選擇設備防爆類型;
5、建立測風站,定期測風和分析調整礦井通風系統,保證其正常運行;
6、嚴禁和杜絕一切明火,防止引燃瓦斯和瓦斯爆炸。
2、粉塵綜合防治和預防煤塵爆炸災害
礦井生產產生的煤塵和巖塵,對礦井安全和工人身體健康具有嚴重威脅性。
1、采煤機和掘進機進行內外噴霧灑水割煤,可有效降低煤塵;
2、進行煤層注水后開采;
3、在爆破法施工的掘進工作面,堅持濕式打眼和爆破后噴霧灑水作業;
4、設計和掘進合理的通風斷面,保證經濟合理的通風速度,防止煤塵巖塵飛揚;
5、配置井下消防灑水系統,在主要進風巷道、膠帶輸送機巷道、煤炭轉載點、煤炭卸載點進行噴霧灑水;
6、定期沖洗巷道煤塵,定期粉刷巷道,降低巖塵和煤塵濃度,提高通風質量;
7、設置隔爆系統,如在采區和工作面順槽內設置隔爆水袋。
3、預防井下火災的措施
1、設置礦井安全監測系統和火災束管監測系統,對采掘工作面溫度和CO進行監測;
2、設計采用注氮防滅火,以防采空區遺煤自燃。本設計選用煤炭科學研究總院撫順分院研制的MD-500型半移動膜式注氮機兩套,一套使用,一套備用,配套監測系統一套;
3、配備阻化劑噴灑設備,預防工作面鋪網頂板自燃和順槽自燃,延遲采空區自燃,給注氮提供充足時間;
4、在井底車場設置消防材料庫,配置足夠的干粉和泡沫滅火器、砂石和密閉材料等;
5、在井下設置消防灑水管路系統,按規定設置消火栓;
6、在井下膠帶輸送機頭和機尾硐室設置自動滅火系統;
7、設置礦井主扇風機反風裝置和采區局部反風設施;
8、支護材料、風筒、膠帶、電纜等均采用不燃或者抗靜電阻燃產品。
4、預防水災的措施
1、報告預測的資料礦井正常涌水量為325m3/h,最大涌水量為485m3/h,“古河道”下開采。設計需按規程規范設置了水倉、水泵房和排水管路系統(小型礦井三二設置,即三臺泵,一使一備一檢修,二條管路,即二條管路,一使一備);
2、地面工業場地已按規定考慮了最高洪水位和地面排水系統,預防地面水災;
3、根據礦井水文地質條件(Ⅱ-Ⅱ類型劃分),建議按水文地質中等簡單,局部復雜礦井管理生產;
4、按照《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》相關規定和本設計的分析建議,嚴格留設各類安全煤柱和防水煤巖柱;
5、在“古河床”下開采煤層,應在獲得長期觀測資料的情況下,委托專家單位編制專門設計,并經過上級主管技術部門批準后進行;
6、建議建立礦井長期水文觀測孔和井下涌水量觀測體系,進行長期水位觀測和井下涌水量觀測;
7、特別注意工作面開采在初次冒落和老頂初次垮落來壓時,礦井涌水量的變化和加強該期間的防治水;
8、建議設立工作面覆巖移動和破壞觀測體系,堅持觀測和分析頂板兩帶高度與礦井涌水的關系,指導放頂煤開采設計,控制工作面放頂煤和分層開采厚度和推進速度,保證開采安全性;
9、建立礦井地表移動觀測體系,對地表出現的明顯裂縫和較大孔洞及時進行封堵,防止地表水涌入;
10、對井田范圍內的封閉不良鉆孔進行啟封重新掃、封孔;
11、在建設和生產過程中,應堅持“有疑必探”原則,進行探水、疏放水。尤其是接近斷層部位和“古河床”下接近煤層露頭部位;當水量、水壓較大時,應設隔離煤柱;
12、建議委托專門單位,重新計算和確定礦井正常涌水量、最大涌水量。委托水文地質專家單位,對礦井防治水工作進行長期技術咨詢服務;
13、建議對“古河床”下長壁分層開采進行可行性研究和專門設計,指導生產。
5、其它災害預防
1、頂板冒落是井下掘進和生產常見的災害之一。在日常作業中,要堅持采取“敲幫問頂”原則,嚴格遵守安全規程和操作規程;
2、部分采煤工作面頂板采用分層留皮管理,礦壓具有其特點和規律,要加強礦壓觀測和總結,嚴防頂板大面積冒頂和礦壓事故;
3、及時總結掘進工作面礦壓規律,加強質量標準化工作,防止掘進工作面冒頂塌方事故;
4、嚴格按照各種機械設備操作規程作業,做好各種設備設施的檢修檢查工作,預防提升運輸事故;軌道鋪設要“平、直”;道床要夠“厚、寬”;水溝要夠“大、深”;
5、按規定選用防爆型設備、阻燃電纜,避免電氣事故和電氣火災。
6、提高礦井抗災能力的措施
在為礦井設計和配備了通風系統、排水系統、提升系統、安全集中監測系統、火災束管監測系統、消防灑水系統、隔爆系統,配備了個體防護裝備、巡檢裝備、井下消防設備列車和庫房,并按規定配置了各種符合安全規定條件的設備、設施、器材等以外,礦井還需要做如下工作,以提高礦井抗災能力。
1、與當地消防管理部門保持密切聯系,簽定服務合同;
2、配備礦山救護隊和裝備;保證常設人員穩定;
3、制定礦井井下避災路線圖和標志;
4、與當地氣象管理部門保持密切詳細資料聯系;
5、與當地政府和行業安全監督管理部門保持密切聯系,接受指導和監督檢查;
6、聘請礦井地質、水文地質專家單位進行技術咨詢;
7、聘請礦井開采專家單位進行技術咨詢;
8、以務實、科學、求實的精神和作風,加強安全技術管理和措施落實;
9、配合做好每兩年一次的生產安全評價,并按要求進行整改。
中圖分類號:TE914 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)22-0169-01
煤礦的安全生產管理是煤礦企業良好運營的重要一步,一通三防是煤礦安全管理的最重要管理方式,具體是指通風,防火、防塵及防瓦斯。一通三防在國家出臺的安全管理方針、政策的嚴格指導下,采用較為科學的手段預防各種災害。隨著我國經濟的發展,對新能源的需求不斷提高,煤礦一通三防工作在企業內部逐漸被加強,但如何做好一通三防的預防措施是目前煤礦企業安全發展的重中之重,找出一通三防存在的問題促進其發展,是煤礦企業開展一通三防工作面臨的首要任務。
1.一通三防工作概述
1.1 一通三防對于煤礦企業的必要性
煤礦的作業環境常年處于密閉的地下,而地下作業環境較之于地面來說,存在著諸多不安全的隱患,如煤塵、水、瓦斯、冒頂等,安全防范做不到位,會給礦井帶來嚴重的損失,甚至威脅施工人員的生命安全。一通三防是煤礦安全生產管理的重中之重,對于煤礦安全管理人員來說,一通三防是其有效開展工作的重要保障,且貫穿于整個工作的始終,對安全管理來說,具有超前性、預見性、規劃性和指導性。為了煤礦企業的長期發展和提高其經濟效益,必須做好一通三防的工作,其必要性主要體現在:(1)一通三防能夠對礦井的煤塵含量、瓦斯含量進行超前預估,掌握事故發生前的第一手可靠資料,有效得到了事故預防的確切資料與數據。(2)能夠對礦井作業生產發展進行有效規劃,設置和布局較為科學合理的采區,從而確定礦井的通風量,提高了礦井生產的經濟性和安全性。(3)優化通風網絡結構,降低煤塵含量、控制瓦斯濃度,對三者進行有效的監測。
1.2 一通三防事故的特點
筆者根據多年經驗,經過實地考察和不斷總結得出一通三防事故具有以下特點,只有對事故特點進行詳盡了解后,方能做好預防措施。
(1)突發性。在煤礦事故中,大都是在瞬間發生,沒有任何預兆和防備。無法掌握事故狀態和發展趨勢,且在工作人員的心理上造成最為嚴重的沖擊,給人以巨大的心理創傷。
(2)災難性。“一通三防”工作在煤礦日常工作中沒有落實好,帶來的重大事故往往造成致命的人身和財產安全,輕則礦井銷毀,重則人員傷亡,再加上若搶救不及時或搶救措施不力,最終礦井被毀,人員死傷嚴重,釀成重大惡性循環的災難性事故[1]。
(3)破壞范圍廣闊性。“一通三防”事故發生后,會帶來整個礦井的生產系統癱瘓的局面,使上產中斷,礦井下的的作業機器和設備會隨之杯損壞,而且給事故的搶險工作增加了較大的難度。另一方面,在礦井的通風系統、防爆裝置上帶來不可維修的損壞,使事故發生后的有毒氣體不斷蔓延,造成附近更多的人遇害。
(4)繼發性。“一通三防”事故發生時間較短,在事故發生數小時之內,有可能再次引發,連續不斷的震顫和塌方及爆炸等事故,爆炸會引起再生火源的二次燃燒。
2.一通三防的有效預防措施
做好一通三防的有效預防措施,即是要預防礦井的隱患,降低事故發生率,做好防治瓦斯、煤塵及火災等工作,其具體有效預防措施如下。
(1)瓦斯預防:①在煤礦各個死角部位設立瓦斯濃度測量儀,在瓦斯濃度>2%、體積>0.5m?進行警報燈全程響亮的提醒;②在煤礦盲巷設置走道報警安全燈,時刻提醒工人作業的安全意識;③在臨時停工地點樹立嚴禁停留字樣;④增加通風口的數量和通風口的大小,并且在口徑處安裝排風扇;⑤每天對瓦斯檢查表進行數據記錄和總結,及時的對瓦斯集聚做通風、排氣處理;⑥嚴禁和杜絕一切火源、熱源帶入礦井,設立入礦口火源檢測門禁,工作人員進入煤礦必須從此入口進入,從而有效杜絕一切火源,防止瓦斯引燃;⑦采用防爆型的電氣設備,井下供電做到無明接頭、無羊尾巴,且堅持使用煤電綜合保護。
(2 )煤塵預防:①減塵。在煤層注水,預先濕潤煤體,再在煤層未打開前打下若干鉆孔,用鉆孔注入壓力水,從而增加煤體水量,減少煤塵,防止了爆炸;②采空區灌水。在煤炭開采層分別對上層煤組和下層煤組的空隙處灌水,通過此舉對煤層進行緩慢入水滲透,采空區灌水量按每平方米0.3-0.5O的標準進行,其流量控制在0.5-2m?/h。由此可避免開采是的煤塵飛揚的現象,從而有效的避免了煤塵積聚過后而帶來的爆炸和中毒;③降低浮塵。通過大排量機器進行空氣除塵、用水管沖刷井壁、凈化風流、放炮噴霧等可以降低煤礦中空氣中的浮塵。④撒布巖粉。在煤礦井壁散播巖粉,使煤塵與可燃物自動隔離,有效防止了煤塵爆炸[2]。
(3 )火災預防:①成立專業的煤礦消防隊,并且配備先進全面的滅火設備,消防人員需隨身攜帶水槍、水龍帶等便捷滅火儀器,進行定期檢查和不定期抽查;②完善落實防火制度。每周開展消防教育培訓,并且制定和更新滅火預案,普及防火、滅火操作方法;③在木料見、油庫等重要場所的明顯位置設置“嚴禁煙火”的警示牌,20米范圍內進行火源檢查;④井下防火制度。井下各線路的設置嚴格按照《國家煤礦總局安全規程》中的有關規定和要求,進行井下配電場所的電氣設備選型、檢測、維護和管理;⑤在各機房使用油、棉紗布頭的場所不準存放汽油、煤油和變壓器油。機房要定期通風、打掃,保持機房的清潔,及時清除雜物;⑥堅持使用風電閉鎖。對采空區和廢棄的巷道要及時封閉,防止由于長時間不用而帶來的漏風,預防煤塵、瓦斯等的自燃引火。
3.一通三防工作中存在的問題及今后的發展方向
一通三防是煤礦企業生產經營過程中發揮著巨大作用,值得每一個煤礦企業的管理人員和生產人員去重視。但是,在目前,我國有一部分企業僅僅是將一通三防停留在口頭上、應付上級的檢查上,沒有真正的將一通三防落實到礦井作業生產之中去,一通三防技術不盡合理,一通三防工作難以順利的開展,其問題主要表現在:①通風網絡不夠健全,過于單一,供風工作效率低;②通風系統與通風網絡特性匹配度不高;③通風系統和防災害能力弱;④安防技術受到通風設備陳舊、礦井地形地貌環境惡劣等的嚴重制約;⑤一通三防安全管理制度落后,管理人員專業素養普遍偏低,無法將工作步伐跟上時代的要求;⑥通風機的成本較高,維護費用高。
目前經濟的飛速發展,促使我國煤礦企業的規模不斷擴大,從而也推動了采掘化機械水平。此時,對一通三防技術管理工作也有越來越高的要求,在未來,一通三防的管理工作需要能適應大規模的生產作業需要,而產生更先進的防塵、防瓦斯、防火等的預防技術,生產作業的工藝流程也會得到優化,以此才能保證一通三防工作更好的為生產服務。例如建立煤礦網絡化安全監測系統,實現對負壓、風速、瓦斯、一氧化碳、溫度等環境參數和通風機開停、風門開關的自動化控制[3]。
結束語
綜上所述,一通三防是煤礦企業順利生產經營的重要保證,它涉及的面廣點多,且作業環境差,因此必須全面做好一通三防工作,確保煤礦安全生產。
參考文獻:
關鍵詞: 主通風機;突發及常見故障;分析;預防
Key words: the main ventilator;sudden and common faults;analysis;prevention
中圖分類號:TH43 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)29-0141-02
0 引言
礦井主通風機是煤礦最主要大型設備。礦井主通風機在運行過程中經常出現各種故障,下面就一些突發的和最常見的運行故障進行分析,并探討一下預防措施。
1 下面通過實例對幾種突發故障引起的事故加以分析,并介紹一些預防措施
1.1 寒冷地區冬天冰凍經常影響主要通風機的正常運行有時還會造成大的事故,下面通過實例說明:
①北方某礦冬天在井下火災搶救過程中,決定反風時,由于主要通風機的反風門凍結,延長了反風的操作時間,造成井下傷亡事故,窒息60多人,傷7人。②東北某礦冬天主要通風機發生故障,立即開動備用主要通風機時,該主要通風機系采用機油系統,油凍結,延長了備用主要通風機的開動時間,影響生產6小時。③預防措施:1)寒冷地區冬季主要通風機房應有書面《防凍措施》,把可能發生凍結的情況都考慮進去,并寫明如何應對。2)冬天主通風機司機應當加強巡回檢查力度,避免各風門淋雨積水,發現風門有積水要及時清理。3)寒冷地區油脂的選擇應考慮凝點。對于機油系統,油站郵箱應有加溫設施,嚴寒季節對備用通風機應進行循環油流,不停地,不因其備用而停止循環。4)對寒冷地區,建議主要通風機擴散塔前增設一道防寒風門;當通風機備用時關閉防寒門,以防外界氣流進入,開機時再打開此門。
1.2 因聯軸器輪齒磨損而造成的事故很多,下面舉兩例說明:
①某礦軸流式主要通風機發生故障后停機檢修,開動備用主要通風機時,發現電動機轉動但葉輪不轉動,經檢查,發現是因齒輪聯軸器輪齒全部磨掉不能傳動所致。該聯軸器長期不良,沒及時發現,輪齒逐漸磨損,最后經不起啟動負荷而使全部內、外齒磨光,導致了事故的發生,使全礦停產28小時。
②某礦井軸流式主要通風機正在運行時,操作工發現運行聲音變輕、水柱計失壓、電流下降后,及時向礦調度匯報,開動備用主要通風機,才未影響生產。事后檢查發現,齒輪聯軸器內、外齒已全部磨掉,不能傳動。造成的原因和上例一樣。預防辦法:1)操作工按照規定對風機進行循環檢查,以便及時發現問題,及時匯報處理。2)按照標準要求對聯軸器進行,選擇合適油脂,并定期補充。3)定期對油清洗更換,定期檢查輪齒磨損情況,發現問題及時處理,加強維護,至少應半年分解檢查維護一次。4)經常對聯軸器兩軸的同軸度進行檢查測試,避免因同軸度不好造成輪齒磨損。5)部分礦井,通過檢修將齒輪聯軸器改為彈性圈柱銷聯軸器,效果很好。
1.3 風門鋼絲繩拉斷也會對風機正常運轉造成很大影響,下面舉兩例說明:
①某礦主要通風機倒換風門的開啟和關閉采用閘板水平移動,下有滾柱,為防止漏風,風門移出風道外部,全部通過密閉墻。有一次主要通風機故障停機,在開動備用主要通風機打開倒換風門時,牽引風門鋼絲繩在風門連接處被拉斷。風門剛打開15%,連接處在密閉墻內,無法處理,只好拆掉密閉墻,延誤了操作時間,影響生產10小時。②某礦1號主要通風機停機檢查時,開動2號被動主要通風機,因倒換風門限位開關失靈,將牽引鋼絲繩拉斷。又重新啟動1號主要通風機,當1號主要通風機投入運轉后,操作工發現水柱計下降。經檢查2號倒換風門未關嚴,造成風流在兩臺主要通風機之間短路。經重新關嚴后,才正常運行,影響生產30分鐘。預防措施:1)經常檢查鋼絲繩及其連接裝置;2)對鋼絲繩定期,防止因銹蝕而造成斷繩;3)經常檢查、試驗限位開關,發現問題,及時處理。
2 下面對機械和電氣兩方面最常見的故障進行分析,并介紹預防措施
2.1 軸承溫度過高是礦井主通風機常有機械故障,其原因有:①軸承注油過多。在主要通風機中軸承多用脂,也有少數用油的,油脂過多會使散熱條件變壞引起發熱,使油脂分解,失去性能。軸承在新安裝或還油后的最初幾小時,溫度也會隨之上升,但經過一段時期后會趨于穩定,并逐漸回落到允許范圍,這是正常現象。②油脂質量不好或油脂老化變質。③油脂不清潔。油脂不清潔,會增加摩擦,引起發熱。④軸承缺油,油道被堵或補充不及時,造成供油中斷,發生干摩擦,溫度會急劇上升。⑤軸承箱激烈振動,加大軸承負荷而發熱;⑥軸承裝配不良而引起軸承過熱現象。有下面幾種情況:1)滑動軸承軸瓦頂間隙過小;2)軸承箱蓋與座連接螺栓緊力過大或過小;3)由于軸與軸承安裝歪斜,前后軸承不同心,或聯軸器找正不好使兩根軸同軸度誤差過大;4)軸承內圈與軸裝配過松或過緊;5)軸承外圈與座裝配過松或過緊;6)一軸多軸承都給定位,當環境溫度變化時軸伸縮,造成滾子卡死而發熱。預防措施及解決辦法:①減少注油,油注到油標位置;脂注到油腔的1/3-1/2。②使用合格的油脂。③使用清潔的油脂。④缺油要立即補充;對壓力系統,要疏導管道,保持油路暢通,并保持一定油壓,儲油箱油位下降的應補充油量。⑤軸承箱劇烈振動,要根據具體情況,進行處理。⑥軸承的安裝要注重質量,嚴格找正和驗收。保證:1)滑動軸承軸瓦間隙符合要求;2)軸承箱蓋與座連接螺栓緊力合適;3)軸與軸承安裝是,前后軸承要同心,兩根軸同軸度誤差不超過規定;4)軸承內圈與軸裝配恰當;5)軸承外圈與座裝配合理;6)一軸多軸承的,在軸向只能一個定位,其余應浮動。
2.2 主要通風機電氣系統最常見故障是電機故障,下面加以分析介紹。
2.2.1 電動機電流過大,溫升過高。產生的原因有:
①線路電壓過高或過低,過負荷或電源單相斷電;②冷卻空氣量不足,流動空氣溫度過高或短路吸風現象,造成風流過大;③閘間短路及電機不清潔;④聯軸器連接不正,皮圈過緊,或間隙不勻。⑤電動機容量與通風機容量不適合。預防措施:①保持線路電壓穩定,降低負荷;②經常檢查冷卻空氣量,使冷卻空氣量維持在正常狀態,消除短路吸風現象。③定期檢查、檢修電機,消除短路,經常清掃電動機。④提高聯軸器安裝質量,保證皮圈裝配間隙均勻、合格。⑤安裝前對電機合理選型,使之與風機配套。
2.2.2 跳閘或接地選擇。通常是由于電動機絕緣損壞引起的,電動機絕緣損壞的原因有:①工作電壓過高;②腐蝕性氣體的損壞;③電機太臟、過熱、機械碰傷、濕度過高。
預防措施:①保持電壓穩定;②經常清除有害氣體;③經常清掃電動機,降低負荷,避免碰撞,保持干燥。
2.2.3 電刷跳動,冒火或短路。通常表現為集電環、電刷冒火,集電環間有跨越電弧,產生的原因有:①電刷磨的不好,壓力過低,電刷牌號不對、數量不足或截面太小,有污染;②集電環不圓,環上銅、石墨粉末太多;③轉子和啟動電阻匹配不好。預防措施:①嚴把設計、安裝驗收關,保證電刷合格,經常清掃電刷;②消除集電環存在不圓現象,經常清掃集電環以去掉環上的銅及粉末;③設計、安裝時保證轉子和電阻匹配。另外,礦井主要通風機還存在其它多種多樣的故障,我們做到設計合理,安裝嚴謹,驗收嚴格,在日常工作中按規定檢查、檢修,就可減少故障的發生。
參考文獻:
中圖分類號TD7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)58-0060-02
1 礦井火災事故的分析
1.1 安全系統工程觀的分析方法
安全系統工程觀就是整個工程系統的各因素是安全的,則整個系統工程才是安全的。它是系統安全觀的基礎上發展起來的。安全系統工程觀就是由人和物及物人關系三個基本要素組成的系統集,系統中存在的要素按內在的邏輯規律與存在于該系統中的其他要素相互關聯,相互制約,相互補充。由于客觀世界的復雜性,使系統的組成要素均具有安全性。當在進行典型事故分析時,其不能用單一的某一個要素發生變化或問題膀臂,也不能用雙要素交叉去解決。而必須是三個要素的綜合作用才能體現系統的總體功能。要求按人的不安全行為,物的不安全狀態和物人關系的缺陷這三方面綜合分析衡量系統工程的安全性。
1.2 礦井火災事故的分析實例(如圖1所示)
實例:河南義馬局某礦皮帶機聯軸節噴油火災事故。
1.2.1 事故經過
某日凌晨4時55分,將運輸下山的第二皮帶運輸機啟動運行,5時45分12051平巷溜子司機發現巷道內有煙氣和膠皮味,立即用電話向礦匯報。礦長指示立即通知該采區全部撤人,12051工作面上部人員沿工作面回風巷迅速安全撤出。下部15名工人在班、組長的帶領下,沿工作面進風巷逆風而出,均中毒死亡。試生產的12081工作面人員,經工作面至回風巷、軌道下山安全撤出。在搶救中測定,12051工作面機頭處CO含量高達0.6%,溫度為40℃。這起事故有15人犧牲于下平巷,有3人犧牲于12081工作面下平巷繞道口,此18名遇難人員于10時20分全部運出井上,當天22時將火全部撲滅。
1.2.2 運用安全系統工程觀分析
1)事故的原因
(1)人的不安全行為
①工人對火災預案不熟悉;
②工人的素質差,對防火抗災的專業知識欠缺;
③領導干部及技術人員對防火抗災的意識不強。
(2)物的不安全狀態
①經對井下的低壓電纜和皮帶摩擦著火以及機油加熱等反復試驗結果表明,這次事故是由于液壓聯軸節使用了不合格的代用品作熔塞。聯軸節內油溫升高到燃點后,噴出殼外,遇氧著火,引燃了皮帶運輸機的上下皮帶和動力電纜,造成大面積著火;
②火災發生后,有害氣體沿風路擴散。由于進風中CO含量高達0.6%,致使逆風流撤退的一部人中毒死亡;
③皮帶輸送機未安裝安全防護罩。
(3)物人關系的缺陷
①礦里防火的規章制度及作業規程不健全,不切實;
②未制定防火災事故的處理預案;
③職工的防火災時人員撤退線路的知識欠缺。在這方面的培訓教育不夠。
2)事故的教訓
(1)聯軸節未使用合格的易熔塞和未安裝防護罩,是這次火災的深刻教訓;
(2)未編制礦井災害預防措施計劃,使職工不熟悉發生災害時的處理方法和撤退路線;
(3)預防處理措施
①建立、健全機電設備管理制度。設備檢修、安裝要有記錄,要嚴格按質量標準進行檢查驗收。不用不合格零件;
②完善防火系統,機電 室和固定設備附近有足夠的防災火器材、灑水或灌漿管路。每個采煤工作面,管路要留有三通接頭。并使每個工作地點的工作人員熟悉防災火各種器材的使用方法;
③要裝備足夠數量的自救器,并使每個井下工作人員會用會保管。以便遇到災害事故時能采取自救措施;
④認真編制和貫徹礦井災害預防措施和處理計劃。每季度審查和修訂。
2 礦井火災事故的處理
礦井火災的處理是一項復雜而又慎重的工作。既要考慮減少和杜絕向火災區供風,又要顧及停風后可能引起瓦斯的積聚與爆炸。因而針對不同情況,因地制宜地采取正確的措施,迅速撲滅火災及防止災情蔓延擴大。在處理火災中,研究和制定礦井火災救方案。根據客觀條件,科學地運用戰略戰術,在人力物力具備條件下,制定切實可行的救災方案是非常重要的。
2.1 火災處理原則
1)具備直接滅火條件的,可采取水、泯漿、河沙、干粉、手雷、高倍數泡沫、惰性氣體等滅火器材滅火;
2)火勢較大不易直接滅火,可采用間接滅火法或綜合滅火法;
3)內因火災發生在低沼氣礦井的井筒、井底車場、中央水泵房、火藥庫等處。火災嚴重時,為了搶救井下人員,首先考慮全礦井反風,在反轉風流的回風側人員,急速撤出。多風井負壓通風,必須同時反風;
4)內因火災發生在高沼氣礦井,不得隨意改變風流方向。尤其是停止風機運轉或減少入風量,都應當慎重處理,否則會造成嚴重惡果;
5)高沼氣礦井發生火災引起瓦斯爆炸,通風系統遇到破壞后,則不能輕易恢復通風系統,或改變風流方向,必須采取果斷措施,對災區實行封閉,杜絕供氧,避免再次瓦斯爆炸;
6)封閉火區時,應先做臨時密閉,待災區穩定后,再筑永久密閉。當遇有高沼氣礦井,首先必須筑防爆墻,然后建筑臨時密閉墻或永久密閉墻;
7)在高沼氣礦井中處理火災,要時刻考慮瓦斯爆炸。對作戰方案,戰斗部署,小分隊分布以及井下指揮系統和基地位置都要慎重考慮;
8)在處理高沼氣礦井火災時,封閉順序,應嚴格按《條例》61條規定執行。入風和回風應同時封閉,統一指揮,統一行動,隔絕氧氣。同時,檢查和修補通往火區的舊巷道;
9)對外因火災的處理,有很多地方和處理內因火災有共同之處,但是一般外因火災初起發展迅速,對井下作業人員的安全危害極大,給搶救遇難人員帶來極大困難。如果發生在高沼氣礦井,有引起瓦斯和煤塵爆炸的危險,在處理方法上,應采取慎重態度。在條件具備的情況下,采取積極方法滅火。不具備條件或無法撲滅明火時,可采取隔絕法和綜合法滅火。例如高倍數泡沫滅火和惰性氣體阻爆滅火等技術。
2.2 處理火災事故應注意的問題
1)關于火負壓問題。由于井下發生火災的高溫高熱,特別是上、下山角聯風路地區,以及停止主扇或回風流中建筑安全設施等。很容易造成火負壓使風流逆轉。因此在搶救過程中應予以特別注意;
2)再生火源的發生,擴大災情。由于發火地點放射出大量熱源,順著風巷排出。當在某個交叉點送給足夠的新鮮空氣時,容易造成新的火源點。因此在處理時要注意和檢查各交叉點;
3)在處理火災時,由于溫度過高,氣體膨脹巷道阻力大,總負壓過低等原因。所產生的煙霧和水蒸氣容易從頂板往外逆轉,從底板往里流動。易造成滅火人員的燒傷中毒。為此滅火中可在頂板桂半巷風帳,增加阻力,加大下半巷風壓,防止煙氣逆轉;
4)在火災處理時,由于回風巷冒頂或因先密閉回風或停風機等原因,造成煙霧回流引起爆炸和中毒。為了保護滅火人員的自身安全,特別是遠離入風側巷道作業人員更要引起注意。
3 處理火災過程中如何避免瓦斯煤塵爆炸
1)在高沼氣礦井處理火災過程中,不能隨意中斷風流,必須掌握瓦斯、煤塵的變化,調節風流,不能使瓦斯積聚,煤塵飛揚,其原則是達到有助于控制大勢又能沖淡瓦斯并不是使煤塵飛揚。采取某種通風方式時,如縮短風流,如大風量,反風,但也要考慮輔助措施,防止火災蔓延。在下行風設水水幕,加強巷道的維護,防止巷道冒落。因為冒頂最容易堵住風巷,造成瓦斯積聚而發生瓦斯爆炸。如果保證正常通風,根據瓦斯的大小,可以適當增減風量。但也要防止火勢擴大;2)在獨頭巷道發生火災時,不能停風,要在保持正常通風或加大風流的條件下進行火災處理。但是由于某種原因。風流中斷或停止風機運轉,人員應立即撤出,災區穩定后,首先組織偵察,確認火災熄滅,才能通風。否則必然引起瓦斯爆炸;3)在處理火災國要掌握煤塵情況和瓦斯動態。防止瓦斯與煤塵爆炸。在一般情況下,沼氣在4.8%以下時很少引起爆炸,有火源時,則將與火源接觸部分燃燒了。但工作面掘進頭等地瓦斯與煤塵共存的機會很多,純沼氣不到4.8%以上不能爆炸,如混有一定數量的浮游煤塵,則有可能將沼氣的爆炸界限下限降到零。如每立方米空氣中含有浮游煤塵10.3g時,沼氣在3.7%就能爆炸,當煤塵達到37.3g時,沼氣在0.6%就能爆炸。對煤塵的影響來說,有沼氣存在煤炸就容易,雖在50g/m3以下也容易爆炸。因此在處理火災過程中,不但要隨時掌握瓦斯動態,而且要特別注意控制煤塵飛揚。特別是巷道煤塵聚積較大,而又不及時清除沉積煤塵的礦井;4)處理火災事故過程中,要考慮火的蔓延方向和著火地點。其中頂板火危險性最大。因為沼氣比重輕,容易與接觸,造成爆炸。對此,應采取向火源兩端設水幕封閉。火源下風流高頂處積存瓦斯應通風沖淡。底板火應就地撲滅,不能使火焰向頂板燃燒。老空區火應采取控制措施。不使火焰蔓延出來形成巷道明火燃燒,由老空掉下來的火應就地撲滅。
參考文獻
中圖分類號:TM862 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)09(a)-0157-01
礦井6kV~10kV供電系統,主要由地面架空線路、入井供電電纜、開關、配電設備等組成,是礦井安全生產的主動脈。供電系統故障,將對礦井的安全生產造成影響。正確地對故障原因進行分析、排查,及時查找和處理故障,是十分重要的。
1 礦井6kV~10kV架空線路的常見故障現象、危害及排查
1.1 短路故障
1.1.1 短路故障現象及危害
礦井6kV~10kV架空線路常見的短路故障現象有:一是兩相或三相金屬性短路故障。二是連接跳線斷線引起短路故障。三是跌落式熔斷器、隔離開關弧光短路故障。四是線路絕緣子兩相或三相擊穿引起的短路故障。五是雷擊引起的短路故障等。
短路故障的主要危害有:一是引起大面積停電,給礦井安全生產造成危害;二是線路或電氣短路時將產生火花,可能引發火災事故;三是可能燒毀部分配電設備、設施,造成經濟損失;四是可能破壞區域電網系統穩定,造成電網更大范圍的事故。
1.1.2 短路故障排查及處理
礦井地面6kV~10kV供電線路,在配電設備上一般裝設有過流、速斷保護繼電器。從保護斷電器的動作情況來排查短路故障:一是電流速斷保護動作,則可以判斷故障一般是線路兩相或三相直接短路,且故障點在主干線或靠變電所較近的線路。如線路金屬性短路或雷擊短路等。二是過電流保護動作,一般屬非金屬短路或線路末端分支線路短路引起的。
架空線路短路故障的處理方法一般有:一是重點檢查線路上熔斷器、隔離開關、避雷器、計量箱等設備的完好情況,對故障設備進行排除。二是檢查引接電纜頭情況,看是否完好。三是進行人工分段巡查線路,逐步找出故障點。四是如遇雷電天氣時,首先考慮是雷擊造成的,應重點巡查線路經過的林木地段,山頭地段等容易引起雷擊的地方。五是裝有線路短路故障指示器的架空線,還可借助故障指示器所指示來確定故障段線路。只有查出故障點后,才能進行有效排除。
1.2 單相接地
1.2.1 單相接地故障現象及危害
礦井6kV~10kV架空線路常見的單相接地故障現象有:一是戶外樹木生長觸及線路引起。二是極端天氣,如強風、暴雨、嚴重覆冰等造成架空線路的電桿傾斜或倒伏,導線振動、跳躍和碰線等引起。三是氣溫異常變化引起線路張馳或收縮,造成斷線引起。四是雷擊造成線路斷線,絕緣子、避雷器擊穿等引起。六是線路絕緣子破裂、臟污,造成絕緣下降引起。以上種種原因,均可能造成供電線路的單相接地故障。
線路單相接地故障的主要危害有:一是故障相的對地電壓降低,非故障兩相的相電壓升高,可能引起故障擴大,造成礦井大面積停電。二是斷線對地可能產生火花,引發森林或其他火災。三是斷線時線路未停電,可能造成人、畜觸電傷亡。四是可以造成電壓互感器鐵芯過飽和而燒毀,引發其他故障。
1.2.2 接地故障排查及處理
發生接地故障時中央信號屏警鈴響,如有選擇性接地報警裝置時,可直觀診斷出接地故障線路。當不能直接選定單相接地故障線路時,一般采用對線路支線斷路器進行分段試拉閘的方法,來判斷故障線路。再按照先支線后干線,逐步找出故障點,進行排除。如果是瞬時性單相接地故障,則中央信號屏警鈴會時響時停,這種故障比較隱蔽,難以直觀發現,應積極收集各種有用信息,通過認真逐段排查,直到找出故障點。
1.3 短路、單相接地故障的預防措施
(1)定期對架空線路進行巡視,檢查線路、電桿、絕緣子、拉線等是否完好可靠;特別應經常巡查線路經過林木、竹林等山區地段,定期清理線路走廊,確保線路運行安全。
(2)定期對配電線路上的絕緣子、分支熔斷器、隔離開關、避雷器、計量箱等設備定進行絕緣測試,發現不合格的,應及時更換。
(3)定期對線路避雷器進行校驗,檢測釋放電壓,對不符合要求的,及時更換。
(4)定期對引出、引入的高壓電纜進行絕緣檢測,以便及時發現問題。
(5)經常巡視配電設備、變壓器的運行情況,每年對變壓器絕緣油進行理化性能檢驗及耐壓試驗,發現問題及時處理。
2 礦井6kV~10kV高壓入井電纜的常見故障及處理
礦井6kV~10kV高壓入井電纜一般從地面變電所雙回路供電到井下中央變電所,再分支路供電至采區變電所及大型高壓設備,供電范圍廣,線路長,環境較惡劣,容易出現故障,影響礦井安全生產。
2.1 入井高壓電纜常見的故障現象及危害
礦井6kV~10kV入井電纜常見的故障現象主要有:一是兩相或三相電纜芯線絕緣擊穿短路。二是單相電纜芯線絕緣對地擊穿造成接地故障。三是配電設備的接線柱、瓷瓶、連接線等絕緣損壞,引起的短路或接地故障。
故障危害:電纜短路時造成的電火花可能引起電纜及電氣設備燒毀,引起電氣火災,甚至引發礦井瓦斯爆炸。電纜接地故障時將使非故障兩相電壓升高,可能引起絕緣薄弱的另外兩相絕緣擊穿,造成故障擴大。電纜故障將引起大面積停電,對礦井安全生產構成威脅。
2.2 入井高壓電纜故障的排查及處理
一是短路故障可根據跳閘線路開關動作顯示,找出故障電纜。二是單相接地故障可根據選擇性漏電保護裝置進行判定故障電纜。三是當確定故障電纜后,便可有目標地進行故障點的排查。重點巡查的部位是:電纜頭、中間接線盒(頭)、開關接線端、高壓隔爆配電箱的接線腔及接線瓷瓶,變壓器接線盒等部位。四是檢查是否發生外力對某段電纜突然擠壓或撞擊。如巷道冒落、電機車、礦車脫軌掉道等撞傷電纜。五是利用電纜故障診斷儀進行查找故障點。通過以上方法,能較快地排查故障,及時加以處理。
2.3 入井高壓電纜故障的預防
(1)每年定期對高壓電纜進行絕緣檢測,包括耐壓及直流泄漏試驗,發現問題,及時處理。
(2)每月定期對高壓隔爆配電箱進行檢查,特別要檢查接線腔的絕緣瓷瓶,檢測絕緣值,檢查受潮情況,及時進行烘干處理,以保證絕緣值符合要求。
(3)經常對配電開關柜、電纜接線盒、中間接頭、配電變壓器等設備進行巡查,發現問題及時處理,確保設備完好。
3 結語
礦井6kV~10kV供電線路安全可靠運行,關系到礦井的安全生產,責任重大。要加強日常巡查和維護工作,重視預防性檢查和試驗工作,樹立防重于修的理念。不斷總結經驗,提高故障分析診斷能力,迅速查找和排除故障,保障礦井供電線路的安全可靠運行,促進礦井安全生產。
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
企業如何在激烈的市場競爭中獲得長久的發展,就是要不斷加強井下供電安全管理的創新能力,只有不斷的創新才能更好的為企業創造更多的生產效率,如今,科技的不斷創新與發展,更是加劇了煤礦井下供電安全技術的發展變革,以便更好的適應時代社會發展的需要。促使其向一體化、網絡化、智能化、微型化、綠色化方向發展。
一、電火災及預防
1、電火災發生的原因
電火災發生是由于電氣的原因引起的火災;它發生的原因有以下幾個方面;
(1)電網過流
(2)電網漏電
(3)導線、元件接觸不良,觸電電阻過高。
(4)井下照明燈罩覆蓋煤塵使燈具散熱不良,溫度升高,導致煤塵燃燒而形成火災。
2、電氣火災的預防
電氣火災不僅給國家造成很大的損失,影響正常生產、危及井下工作人員。因此對機電電氣火災必須積極預防,避免電網過流、觸電不良和散熱不良應采取以下預防措施;
(1)、合理選擇電氣設備的容量和截面,正確選擇電氣設備的額定值,要根據開關出口處的最大短路電流,校檢開關斷電容量,校檢高低壓開關設備及電流的穩定性和熱穩定性。
(2)、對輸電線路和用電設備必須設置過流保護,并按照《煤礦井下低壓電網短路保護裝置的整定細則》進行整定和靈敏度校檢,并反復進行送電實驗。
(3)、采用合格的阻燃橡膠電纜,使用前并進行阻燃實驗。
(4)、嚴禁違章指揮、違章操作,不準帶點作業、不準切除無壓釋放器,停風停電的工作面要全面檢查有毒有害氣體,保證有毒有害氣體符合標準方可送電等。
3、加強井下火災的監測
利用火災監測裝置可以再電氣設備或電纜發生火災時迅速報警。報警裝置可以使用便攜式本質安全電路。
二、礦用供電電氣設備及其防爆使用
加強礦井電氣設備防爆管理,杜絕井下電氣設備出現失爆現象,確保礦井供電安全,井下防爆電氣設備的使用必須符合標準
(1)防爆電氣設備標準
防爆電氣設備是指按國家標準設計、制造、使用的不會引起周圍爆炸性混合物爆炸的電氣設備。現行的防爆電氣設備國家標準是GB3836系列。它的主要內容是把防爆電氣設備分為隔爆型(d)、增安型(e)、本質安全型(i)、正壓型(p)、充油型(o)、充砂型(q)、無火花型(n)、澆封型(m)、氣密型(h)、特殊型(s)并對其防爆技術及試驗方法進行了規定。
2、增安型電氣設備的防爆原理是在正常運行條件下不會產生電弧、火花和危險溫度的礦用電氣設備。
(2)爆電氣設備必須經國家認定的防爆試驗單位鑒定。隔爆型電氣設備的原理是將正常工作或事故狀態下可能產生火花的部分放在一個或幾個外殼中,這種外殼除了將其內部的火花、電弧與周圍環境中的爆炸性氣體隔開外,還有當進入殼內的爆炸性氣體混合物被殼內的火花、電弧引爆時外殼不被炸壞,也不致使爆炸物通過連接縫隙引爆周圍環境中的爆炸性氣體混合物。
三、供電設備失爆的原因、危害、防治
(一)原因
1、設備安裝不規范,安裝過程中未對防爆點進行詳細檢查,未按規程和相關制度、規范安裝。
2、維護和定期檢修不妥,防護層的脫落往往使隔爆面上出現砂泥灰塵,用螺釘緊固的平面對口接合面出現凹坑,使隔爆面間隙增大。
3、移動或搬運不當而發生磕碰,使外殼變形或產生嚴重機械傷痕。
、裝配時由于雜質沒有及時清除,產生嚴重的機械劃痕。 5、隔爆面上產生銹蝕現象,增大粗糙度。
6、螺孔深度過淺或螺栓過長,而不能很好的緊固零件。 7、未按規程要求制作、安裝接地裝置。
8、在隔爆外殼內隨意增加元器件,使電氣距離和爬電距離小于規定值,造成故障時電弧經外殼接地短路。
(二)危害
設備一旦出現失爆現象,在運行過程中內部產生故障引發爆炸,將炸壞外殼而引爆殼外爆炸性氣體,或者從各部縫隙中噴出的高溫氣
體或火焰引起殼外的爆炸性氣體爆炸。這對煤礦井下是極其危險和不利的
(三)防治
為了確保礦用電氣設備的完好,杜絕失爆的發生,必須堅持管理、裝備、培訓并重的原則,在對設備的使用、維護、檢修中要嚴格按照《煤礦安全規程》執行。具體可從以下幾點入手。
1、使用合格的防爆電氣設備,禁止非防爆電氣設備入井。 2、嚴格按照《煤礦安全規程》和有關要求安裝,杜絕安裝時出現失爆。
3、檢修時做到輕拿輕放,防止產生機械劃痕。 4、加強防爆電氣設備的管理,作好檢查督促工作。 五、本標準未盡事宜按國家有關煤礦電氣設備防爆規定執行。
四、井下供電設備觸電預防
(1)井下變壓器及向井下供電的變壓器或發電機中性點禁止接地;
(2)井下電氣設備采用保護接地;
(3)井下電網采用漏電保護裝置;
(4)把帶電裸導線安裝在一定的高度,避免人身接觸的可能。《煤礦安全規程》規定:在大巷中,自軌道平面至架空導線的高度不得低于2米;在井底車場,其高度不得小于2.2米。
(5)將各種礦井用電氣設備、電纜接頭等都封閉在堅固的外殼內。
(6)加強電動工具把手的絕緣。
[中圖分類號] TD75+2 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-4-268-1
近年,煤礦重大以上事故中,雖然火災事故總量及人員傷亡較小,但每起事故死亡人數較多,尤其是發生了多起重特大火災事故,因此清晰認識火災隱患并及早采取預防措施是非常用必要的。
煤礦火災分為內因火災和外因火災,內因火災指煤炭自然發火引起的火災,內因火災多發生于采空區、煤柱、回采工作面停采線或煤巖裂隙發育的煤層,空氣進人破碎煤體,煤中固定碳被氧化,放出熱量,煤體散發的熱量能夠積聚,發生隱燃,溫度升高達到600℃以上時,產生明火,形成火災;外因火災是可燃物受到外來火源(如照明、明火、機械沖擊與摩擦、瓦斯或煤塵爆炸、電流短路等)作用而形成的火災。外因火災多發生在井下風流暢通的地點,如井筒、井底車場、運輸機巷道,機電硐室及采掘工作面等。
1發生火災的主要原因
1.1內因火災發生的原因
主要是工作面丟煤多、回收率低,亂采亂挖 、沒有采取預防性綜合防火措施,工作面推進速度慢,回采結束未及時對采空區進行封閉,通風負壓高、漏風多,出現孤島煤柱等造成的。
1.2外因火災產生的原因
存在明火,井下工作人員吸煙,帶火種下井如火柴、打火機等,電、氣焊,使用電爐,燈泡取暖等違章作業;電氣火災,電氣設備失爆、電纜不阻燃、短路等引起火花,引燃可燃物;靜電火花,設備或工具表面電阻超過300MΩ時,產生靜電火花引起火災;違章放炮。不按規定放炮和放炮說明書執行,如放明炮、糊炮、空心炮以及用動力電源放炮、不裝水炮泥、炮眼深度不夠等都會產生明火而導致火災;瓦斯爆炸引起火災;機械磨擦及物體碰撞產生火花引燃可燃物,進而引起火災等;地面火引入井下引起的火災。
內因火災發生的地點:采煤面開切眼、工作面地質構造復雜、采空區漏風地點、停采線、溜煤眼、孤島煤柱等。
外因火災發生的地點:井口及周圍、井筒、井底車場、運輸巷道,機電硐室、易燃易爆物品材料庫或堆場;電氣設備集中區;地面木料場等。
2地面建筑防火措施
2.1建筑物的耐火等級
礦井工業場地建筑物及構筑物的各主要單項工程的高度、層數、建筑面積、結構類型及耐火等級,根據《建筑設計防火規范》及《煤炭工業礦井設計規范》中的有關規定,建筑物主要承重構件的耐火性能,需滿足建筑物耐火等級的要求。
2.2防火分區及安全疏散
(1)礦井所有廠房、倉庫及民用建筑,均應不超過《建筑設計防火規范》防火分區最多允許層數、最大允許長度及每層最大允許建筑面積的限制。
(2)所有建筑物之間的距離均要滿足《建筑設計防火規范》第二節中規定的防火間距的要求。
(3)所有建筑物安全出口及樓梯的數量及寬度均滿足《建筑設計防火規范》第三節中安全疏散的要求。
(4)裝修材料采用非燃燒體材料,并符合國家有關的政策法規和《建筑設計防火規范》。
3消防設施布置及配置
3.1地面消防
工業場地消防給水管網干管采用環狀布置,按照消防要求沿道路設置室外消火栓,消火栓間距約100m,采用地下式消火栓,環狀管網上的消火栓用閥門分成若干獨立段,每段上消火栓的數量不超過5個;在動篩車間、辦公樓、單身宿舍等建構筑物內按照《建筑設計防火規范》的規定設置室內消火栓,保證有2支水槍或1支水槍的充實水柱同時到達室內任何部位;各建筑內按《建筑滅火器配置設計規范》的規定配置滅火器;原煤輸送棧橋與其他建筑連接處設消防水幕。消防采用臨時高壓制,發生火災時,啟動消防水泵,以滿足場地內建筑物的消防用水要求;在原煤倉倉頂設有12m3高位消防水箱供給工業場地消防初期10min用水量。
3.2井下消防、灑水
井下消防、灑水采用地面靜壓供水方式。工業場地地面設一座生產、消防水池,有效容積為800m3,消防灑水管路沿副斜井敷設至井下各個用水點,消防、灑水干管管徑為φ219×5.5mm。井下按《煤礦安全規程》和《煤礦井下消防、灑水設計規范》的要求設置消防設施和噴霧降塵裝置。
(1)消火栓:在采區各上、下山口、掘進巷道的入口、回采工作面進、回風巷口、膠帶輸送機機頭等處附近設置消火栓,在膠帶運輸機大巷每隔50m,在其他巷道每隔100m設消火栓,每個消火栓流量為2.5L/S。
(2)固定滅火裝置:在膠帶輸送機機頭處設自動噴水滅火系統;在斜井井底兩側設水噴霧隔火裝置。
(3)噴霧防塵:在煤倉、溜煤眼、膠帶輸送機、刮板輸送機等的轉載點上均設置噴霧防塵裝置。
(4)給水栓:在設有供水管道的各條大巷、上下山及順槽每隔100m應設置一個規格為DN25的給水栓;在掘進巷道中:巖巷每100m,煤巷每50m設置一個規格為DN25的給水栓;在溜煤眼、轉載點等需要沖洗巷道的位置設置一個規格為DN25的給水栓。
(5)風流凈化水幕:在采煤工作面進回風順槽靠近上下出口30m內及距掘進工作面迎頭50m內、裝煤點下風方向15~25m處、膠帶運輸機巷道、刮板輸送機順槽及巷道、采區回風巷、承擔運煤的進風巷、回風大巷、承擔運煤的進風大巷等處各設置一道風流凈化水幕。
(6)為提高井下滅火能力,在井下配備兩臺高倍數遠距離泡沫滅火器,供井下火災發生時使用。
3.3消防管材
工業場地地面室外消防供水管道均采用聚乙烯(PE)給水管,直埋敷設;管道埋深1.5m,井下消防、灑水管采用無縫鋼管,地面部分直埋敷設,平均埋深2.5m。
4礦井避災路線簡要設計
按照《煤礦安全規程》規定,本礦井在主、副斜井、回風斜井、后期行人進風斜井、后期回風斜井。在井底水平和各采區都至少有2個便于行人的安全出口,并與通達地面的安全出口相連接。一旦發生火災、瓦斯或煤塵爆炸等事故,應向進風方向逃生;對于水災事故,應向地勢較高處逃生;當逃生人員達到井底車場后,通過主、副井或回風井逃生至地面。
參考文獻
1 運輸事故類型
在煤礦生產事故中,礦井運輸事故僅次于頂板事故而居第二位,這主要是人員違章及運輸作業環節安全防護措施不完善和安全保護設施有缺陷造成的。
礦井發生的運輸事故主要有以下幾種類型:
①立井提升事故。
②帶式輸送機運輸。
③刮板輸送機傷人事故。
④傾斜井巷運輸事故。
⑤機車行車運輸傷亡事故。
⑥架空乘人裝置(猴車)運輸事故。
⑦單軌吊機車運輸事故。
2 運輸事故危險性分析
提升運輸系統中危險和危害因素較多,可能造成斷繩、罐、箕斗、過卷、人員及物體墜落、物體打擊、火災、機械傷害、斷帶、斷繩、飛車、倒車、觸電、礦車掉道、跑車、人員違章傷亡、機車掉道、機車追尾、機車蹭幫、鋼絲繩掉繩、抱索器脫落、吊座翻翹、單軌吊車墜車等危險,可能造成生產事故。
運輸事故類型及危險分析如下:
3 減少運輸事故預防措施
對預防各類提升運輸的發生要采取全面的、經常性的、制度化的隱患排查和治理,消除危險和危害因素,避免事故發生。
①健全運輸管理機構,加強運輸管理力量,嚴格落實管理責任。
②嚴把設計和技術管理關,從源頭消除運輸隱患。新設計的運輸系統必須采用單軌吊、無軌膠輪車等先進的新型輔助運輸方式,取消絞車、地軌、礦車等落后的輔助運輸方式,實現輔助運輸系統安全高效。
③規范輔助運輸技術管理,提高技術管理水平。規范運輸作業規程、措施編制管理程序,提高作業規程的編制質量,力求“先進、科學、合理”有預見性、針對性,適合施工現場的操作。
④強化現場管理,提高現場質量標準化,并提高各級管理人員上崗質量,落實對作業地點、場所、系統的走動式管理,實施區域圖點數管理法進行管控。區域圖點數管理法是通過明確重點檢查地點、區域和檢查次數,提高管理人員責任意識,增強隱患整改閉合的快捷性。點:檢查地點區域,確定井下現場安全監督管理的重點,實現安全管理無遺漏、無盲點。數:檢查次數,規定生產部室管理人員月度到井下各檢查地點的檢查次數,實現現場安全監督管理精準化。
⑤加強安全檢查監督,構建隱患市場化機制,推進五級隱患排查。加強礦井運輸的監督和管理,是控制運輸事故的重要手段。要把動態檢查和靜態檢查達標相結合,日常的檢查和重點檢查相結合,建立礦井安全運輸長效機制,形成一整套的安全運輸責任體系,明確每位職工的崗位責任制,特別是管理人員的安全責任制,在實際工作中是否真正得到落實,堅決執行依法治礦,執法必嚴,違法必究,堅決克服那些有令不行、有禁不止的現象,事故發生后,既要嚴格追究事故責任人的直接責任,又要追究有關領導的管理責任。
構建隱患市場化機制,以“BMS隱患流程本”為載體,實施隱患排查、出售、整改、閉合。對出售的隱患實行交現金制度,同時建立穩定的買賣市場秩序,對買賣中存在的問題依據“處罰復議制度”解決、落實,保證隱患買賣市場公平交易。
⑥加強安全教育和培訓。必須堅持“以人為本,安全第一”的指導思想,把提高全體職工的安全意識作為首要大事來抓。同時,必須加強對特殊作業工種人員的安全教育培訓、復審換證工作,必須持證上崗,對未經培訓和培訓不合格的人員,不得從事特殊崗位操作。
⑦依靠科技進步,提升裝備升級。堅持提升裝備保安全、提升科技促效益的思路,實施科技興安、科技興礦戰略,加速礦井科技列裝水平和能力,持續引進機械化、信息化、自動化程度高的生產裝備投入使用,為礦井的安全高效生產提供可靠保證。
⑧實施行為管控,全面推行安全確認。規范安全確認行為,全面推行安全開工確認(對各系統、崗位開工前進行安全確認,匯報調度室、安監處,準予開工后掛牌運行設備)、安全操作確認(要求各崗位有牌板有內容,進行引領提示)和安全工序確認(要求有記錄有程序,達到循環閉合)。
⑨加強運輸設備管理,完善設備監測監控方式。運輸設備和設施的選型有運輸管理部門和機電部門負責,選用的設備、設施必須是國家或本公司定點廠生產的,煤安標志等證照齊全,性能先進的合格品。
新購置和經大修后的設備和設施,投入使用前由運輸和機電管理部門進行驗收,合格后方準投入使用。
設備和設施安裝前,安裝單位要提出安裝申請和計劃,編制施工規程并經運輸、機電等管理部門審查會簽后,方可進行安裝施工。安裝必須嚴格按設計和作業規程,設備說明書的要求進行。
斜巷提升系統必須按照《煤礦安全規程》規定完善防跑車和跑車防護裝置、行車聲光報警信號等安全設施。斜井提升安全設施不完善的地點,禁止使用絞車。新系統必須首先完善各類安全設施,經運輸管理部門驗收合格,出具驗收證明后,機電部門方可批準絞車接火申請,由安裝單位完善絞車供電系統,由主管部門對絞車驗收合格,并發放“準用證”后,方可正常提升。
運輸系統投入運輸前,必須經由運輸副總組織相關單位驗收,并出具驗收報告,確認合格后方準投入使用。
運輸設備(包括各類小絞車等)計劃性檢修必須嚴格按檢修周期進行,人行車每年進行一次大修,各類小絞車更換使用地點安裝前必須進行檢修合格,檢修后要填寫好檢修記錄。
嚴格執行運輸設備“準用證制度”。
定期組織設備測試、性能檢查,保證設備完好,定期試驗各種保護,做到各類保護靈敏可靠。
4 應用效果
通過對礦井運輸事故類型及危險性分析,提出了多項綜合性預防措施,并嚴格執行《新礦集團煤礦安全風險預控管理》和國家安全生產監督管理總局下發的《煤礦安全質量標準化基本要求及評分辦法》規定,取得了顯著效果,使煤礦運輸事故的發生得到了有效抑制,同時也提高了煤礦的經濟效益。
參考文獻: