机电设备对煤矿安全生产的影响研究

摘要:煤炭是目前我国的支柱产业，因此通过对井下机电设备的正确使用和监测、检修等方面的研究，提出正确的监测和检修方案，为以后井下机电设备的安全运行和矿井的安全生产提供一些个人见解。

关键词:矿井;机电设备;运输设备;能源;瓦斯爆炸

目前我国的经济发展依靠的两种能源:煤炭和石油，衣食住行中除行采用的能源是石油，其他方面所采用的能源主要是依靠电力完成［1－3］，而电力又大多数采用煤炭燃烧转化而成。在煤炭开采中所造成的人身伤亡也是最多，在煤炭开采过程中产生的人身伤亡最主要的是由于瓦斯爆炸等事故，而产生爆炸的原因则是由于明火或井下电气设备的超负荷使用而产生的高温造成。因此在开采过程中应对电气设备和机械设备进行时时监测，对煤炭开采进行安全生产。本文主要根据井下电气设备等的维护和使用提出建议，减少煤矿事故的发生［4－5］。

1井下电气设备的维护

电器设备是煤矿井下工作的必备设施，由于井下环境的复杂性和恶劣性容易导致电气设备的电线绝缘皮损坏，最终发生人员触电或漏电事故，产生较多不安全因素。因此对电气设备使用时应做到时常检查和维修，确保煤矿井下的安全生产。进行生产时应对井下工作人员进行安全培训和考核，讲解井下电气设备的运行规律和原理，对井下设备进行日常的检查和维护。对于设备磨损严重的部件进行更换，以免出现事故。由于在对井下电气设备进行检修时需要的人力和物力较多，尤其是在煤矿作业任务紧急的情况下，往往忽视对井下设备的检修工作。若电气设备已经出现磨损而未对其进行检修和修复，则会导致加剧电气设备的磨损和损坏，使得电气设备不能正常运转，最终导致出现事故并影响煤炭产量。有哪次正确处理井下电气设备的检查和维修，并对检修时间进行有效调整，确保既不影响井下工作又能保证电气设备正常运转。通常为调节这一关系经常面临以下问题:井下工作机械化程度越高检修时间越长;旧设备较新设备而言出现事故的概率更高，并且旧设备维护费用也较高;电气设备构造越复杂检修所需时间、难度和资金越多。因此对老旧设备进行更新，降低检修时间和费用，或将老旧设备的主要磨损构件进行替换，将复杂构件替换成通用构件，缩短检修时间。

2机电运输设备的正确使用

在煤炭生产中，将煤炭安全运输至地上是整个煤炭生产工作中的重要组成部分，其涉及范围广、所需设备较多、对运输设备安全度要求较高、所需技术性强。随着我国机械化水平的提高，煤炭生产企业对运输环节也加大投资进行改进，因此在煤炭运输环节中出现的安全事故较少。煤炭从井下运出时煤炭与传送带的摩擦力较小时会导致出现火花，严重影响煤炭的安全生产。如何根据实际情况具体调节运输速度，降低运输设备负荷，降低运输环节中出现事故是运输设备操作人员应尽的职责。煤炭运输设备的工作性能良好直接关系到煤炭的安全生产，降低运输环节出现事故，并提供一系列解决方案，是目前我国中小型煤矿应考虑的问题。通过借鉴国外先进煤矿的运输设备和我国大型煤炭企业的运输设备使用方法和事故教训，严格遵守相关法律法规对运输设备进行改良，最大程度的降低运输过程中出现的事故概率。随着煤矿开挖深度的增加，所需运输设备的延长，所需的运输设备也随之增加，增大了对其进行管理和维修的难度，因此除对运输设备进行安全监控下还应对操作人员进行相关技术和安全教育与考核。

3井下机电设备的保护

由于矿井下的环境较为复杂，因此一般所使用的电气设备分为普通型和隔爆型电器设备，其中普通型电气设备没有防爆功能，通常适用于没有瓦斯和煤尘的矿井中;而隔爆型电气设备适用于具有瓦斯等可燃性、可爆炸性等气体的恶劣环境中。矿井中所使用的电气设备还分为高压电气设备和低压电气设备，而一般所使用的电气设备都为高负荷电气设备。电气设备运行时所需电流较大，发热量较大，因此如何对电气设备进行安全防护和降低电气设备的正常运行温度同样也关乎煤矿的安全生产和人员安全。对于电气设备正常使用温度进行控制外还应对电气设备进行过流防护、漏电防护和接地防护。(1)电气设备进行过流运行时可产生火花等造成瓦斯爆炸等危险事故，而电气设备过流的主要原因是设备短路或超负荷运行而导致，因此避免电气设备产生过流的根本解决方法是降低设备运行负荷和对设备内电路进行定期安全检修。导致电气设备超负荷运行的主要原因有负载增加和电压过低等，若设备长期超负荷运行则会导致线路温度过高，降低其耐久性，导致线路提前老化。为避免电气出现超负荷运行可采用电磁式继电器、电子式继电器或热继电器进行过载保护。(2)电气设备的漏电保护是指当电气设备的运行电阻小于规定电阻时，保护设备对电气设备进行断电保护。电气设备电阻降低的原因可能是人员触电或电气设备故障导致，电阻降低时不仅会造成设备短路对设备造成进一步破坏而且会增加人员触电的死亡概率和瓦斯等可燃性气体的爆炸概率。通常电气设备的漏电保护主要有无选择性和有选择性漏电保护。有选择性漏电保护的原理是通过零序电流信号进行保护，其信号主要是通过零序电流互感而得。无选择性漏电保护则主要是通过附加直流电流的变化进行保护。通过监视附加电流的变化而间接检测设备电阻变化，但是采用这种方法的主要缺点在于监视范围广不易判断漏电线路，而优点是构造简单、所需费用较少，因此还被广泛使用。(3)电气设备的接地保护同样也是为防止产生的静电对电气设备和人员造成伤害。目前在我国所开采的煤矿中都是采用机械化，并且煤矿中所使用的电气设备功率随着煤矿产量的大小而变化。在一组电气设备共同工作时，其中个别电气设备的负荷突然增大，导致整体电路电流增大，从而使得设备线路的继电器出现判断异常。在设备出现事故时往往由于线路过长而煤矿工作人员采用普通经验对线路进行整修，从而导致出现人身安全事故。在电气设备超负荷运行时由于设备操作人员的误操作而增加线路整体电压不稳的事故，而加剧设备损害程度，对井下安全留下隐患。因此在普通设备中为保证线路电压稳定性，满足继电器的可靠性，通过采用工作电流和功率因数对设备线路进行共同监测，避免出现井下设备线路短路和大小功率设备不分的情况，提高电气设备的安全使用性。

4结论

对矿井下电气设备的安全使用和有效监测，提高矿井的安全性和井下工作人员的人身安全，确保矿井的安全生产是井下设备操作人员应尽的职责。参照相关规范规定和设备正确使用说明，充分发挥电气设备的作用，对电气设备进行正确检测和维修，建立完善的维修管理系统，确保井下机电设备的高效运行。

作者:曾国正 单位:兖矿东华建设有限公司三十七处

参考文献

［1］孙继平．煤矿安全生产监控与通信技术［J］．煤炭学报，2010，11∶1925－1929．

［2］王勇．完善我国煤矿安全生产法律法规探讨［J］．煤炭技术，2012，06∶1－3．

［3］徐效波，吴华玲，王建强，王胜平．煤矿安全生产信息系统的设计与实施［J］．地球信息科学学报，2012，04∶454－459．

［4］孙彦景，左海维，钱建生，赵甫胤．面向煤矿安全生产的物联网应用模式及关键技术［J］．煤炭科学技术，2013，01∶84－88．

［5］赵倩，杨道晗．煤矿安全生产监管的博弈理论分析［J］．西安科技大学学报，2013，01∶66－71．