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煤礦井下電氣火災(zāi)的預(yù)防措施

文檔作者：侯欣然宋占昆周一君文檔來(lái)源： 1．河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院 2．中糠有限公司威縣糠醛分公司 3．河北聯(lián)合大學(xué)		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年12月08日
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總第172期
doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2013．12．012
煤礦井下電氣火災(zāi)的預(yù)防措施
侯欣然 ，宋占昆 ，周一君
(1．河北聯(lián)合大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，河北唐山063009；2．中糠有限公司威縣糠醛分公司，河北邢臺(tái)054000；
3．河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院，河北唐山063000)
摘要：通過(guò)對(duì)煤礦井下電氣火災(zāi)的原因、危害進(jìn)行深入分析，從技術(shù)和管理角度提出煤礦井下電氣火災(zāi)
的預(yù)防對(duì)策，從而避免和減少礦井電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞：煤礦安全；電氣火災(zāi)；預(yù)防對(duì)策；安全生產(chǎn)
中圖分類號(hào)：TD75 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1005—2798(2013)12．0035—02
隨著科技的進(jìn)步，煤礦的采掘深度不斷增加，瓦
斯、地溫等危害因素的影響，使得井下環(huán)境愈加復(fù)
雜，為確保井下安全生產(chǎn)，采取大規(guī)模的機(jī)械化和電
氣化，但由于技術(shù)上的缺陷和管理的不善等因素，導(dǎo)
致井下電氣火災(zāi)比例逐年增高，加之井下環(huán)境復(fù)雜，
瓦斯、煤塵的積聚，容易引起瓦斯、煤塵爆炸等二次
事故，后果不堪設(shè)想。
1 電氣火災(zāi)的原因
在使用電能時(shí)，引發(fā)火災(zāi)的引燃源主要是危險(xiǎn)
溫度、電火花和電弧等。起初由于高溫作用，將電氣
設(shè)備周圍的易燃材料引燃，由于高溫的作用和火焰
的傳播，將巷道的支架、瓦斯等材料引燃，進(jìn)而發(fā)生
了電氣火災(zāi)事故。
1．1 危險(xiǎn)溫度
電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)總伴隨著產(chǎn)生一定的熱效應(yīng)，
其發(fā)熱與散熱平衡，最高溫度和最高溫升都不會(huì)超
過(guò)允許范圍。當(dāng)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行遭到破壞時(shí)，
發(fā)熱量增加，溫度升高，出現(xiàn)危險(xiǎn)溫度，在一定條件
下可能引起火災(zāi)。
引起電氣設(shè)備過(guò)度發(fā)熱的不正常運(yùn)行有以下幾
種情況：
1) 短路。發(fā)生短路時(shí)，線路中電流增大為正
常時(shí)的數(shù)倍乃至數(shù)十倍，由于載流導(dǎo)體來(lái)不及散熱，
溫度急劇上升，極易將其周圍的可燃物引燃，引發(fā)火
災(zāi)；如果發(fā)生在瓦斯、煤塵礦井，很容易引起瓦斯、煤
塵爆炸事故。
2) 過(guò)載。電氣線路或設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載會(huì)導(dǎo)
致溫度異常上升，達(dá)到危險(xiǎn)溫度，形成引燃源。
3) 漏電。漏電是引起電氣火災(zāi)事故的重要
原因之一，發(fā)生的范圍廣，而且不易被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)井下
線路絕緣材料的絕緣性能不好時(shí)，容易發(fā)生漏電，起
初漏電電流較小，不能促使線路上熔斷器的熔絲動(dòng)
作，但由于絕緣材料的性能下降不可恢復(fù)，漏電電流
逐漸加大，由于電流的熱效應(yīng)，可能引起比較嚴(yán)重的
局部發(fā)熱，形成電氣火災(zāi)。
4) 接觸不良。線路中個(gè)別部分接觸電阻的
增加，主要是接觸不良的結(jié)果。實(shí)踐證明，井下電
纜與電纜或者電纜與設(shè)備的連接部分(接頭)做得
不好，容易產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度，是礦井巷道內(nèi)因電流產(chǎn)生
火災(zāi)最常見的原因。
5) 井下照明設(shè)備。如不及時(shí)將燈罩上的煤
塵處理，由于高溫可能將煤塵引燃，而且由于煤塵的
堆積，不利于熱量的散發(fā)，一定程度上加劇了火災(zāi)的
發(fā)生。
1．2 電火花和電弧
電火花是電極問(wèn)的擊穿放電，電弧是大量電火
花匯集而成的。電火花主要分為工作火花和事故火
花兩類。工作火花指電氣設(shè)備正常工作或正常操作
過(guò)程中產(chǎn)生的電火花，例如，刀開關(guān)、斷路器、接觸器
和斷開線路時(shí)，膠帶與輪子摩擦，橡膠帶在帶式輸
送機(jī)卷筒上摩擦等，都會(huì)產(chǎn)生電弧及火花，由于煤
礦井下空間狹窄，頂板片幫、放炮、空氣潮濕以及一
些人為因素的影響，常使電氣設(shè)備和電纜絕緣損壞
而導(dǎo)致電氣線路、電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)發(fā)生短路、過(guò)載、
接觸不良、漏電等故障而產(chǎn)生火花。
收稿日期：2013-09—16
基金項(xiàng)目：河北聯(lián)合大學(xué)科學(xué)研究基金(z201206)
作者簡(jiǎn)介：侯欣然(1985一)，女，河北唐山人，碩士，助教，從事礦井瓦斯防治、礦井火災(zāi)防治技術(shù)和礦山環(huán)境保護(hù)等方面
的教學(xué)和研究。
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侯欣然等：煤礦井下電氣火災(zāi)的預(yù)防措施 第22卷第12期
2 電氣火災(zāi)危害性
礦井電氣火災(zāi)的發(fā)生，極易引發(fā)二次事故，發(fā)生
“連鎖”反應(yīng)，高溫和火焰沿著電線、設(shè)備等引起煤
塵和瓦斯爆炸，造成更大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
其危害性主要表現(xiàn)為：
1) 造成礦井電氣設(shè)備、生產(chǎn)材料的損失和破
壞。
2) 火災(zāi)可能會(huì)燒毀生產(chǎn)設(shè)備或破壞現(xiàn)場(chǎng)工
作條件，給礦井生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重影響。
3) 引發(fā)其他事故的發(fā)生。隨著火勢(shì)的不斷
增大，產(chǎn)生的火風(fēng)壓會(huì)導(dǎo)致井下風(fēng)流發(fā)生逆轉(zhuǎn)，致使
煙流彌漫整個(gè)礦井，引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸，威脅更多
人員和財(cái)產(chǎn)的安全。
4) 產(chǎn)生有毒有害氣體。井下的易燃材料燃
燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生CO、CO 、硫化物等有毒有害氣體，造成
空氣污染，而且在井下風(fēng)流的作用下，擴(kuò)大有毒有害
氣體的波及范圍，使受災(zāi)人員中毒、窒息甚至死亡。
3 電氣火災(zāi)的防治措施
煤礦井下電氣火災(zāi)有多方面的原因，除極少數(shù)
是無(wú)法預(yù)料的，而大多數(shù)電氣火災(zāi)是可以通過(guò)技術(shù)
的改進(jìn)及嚴(yán)格的管理而避免的。
3．1 技術(shù)上的解決途徑
1) 正確進(jìn)行電氣設(shè)備的選擇。由于井下工
作條件特殊，應(yīng)選用礦用電氣設(shè)備，并且在瓦斯、煤
塵礦井必須選用礦用防爆型電氣設(shè)備，并要求在無(wú)
煤粉沉積時(shí)電氣設(shè)備的最高表面溫度不超過(guò)
450℃ ，有煤粉沉積時(shí)不得超過(guò)150℃ ，以保證使用
的安全性。為避免電纜起火，應(yīng)選用礦用阻燃電纜，
其連接和敷設(shè)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，并在使用中防止
過(guò)負(fù)荷。
2) 礦井電氣設(shè)備要有過(guò)流、過(guò)壓、漏電和接
地保護(hù)措施。井下高壓電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變壓器的高壓
控制設(shè)備，應(yīng)具有短路、過(guò)負(fù)荷、接地和欠壓釋放保
護(hù)。在井下由采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站或配電點(diǎn)引
出的饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路、過(guò)負(fù)荷和漏電保護(hù)裝
置。在礦井配電室和配電箱處安裝電氣火災(zāi)監(jiān)控系
統(tǒng)，與剩余電流動(dòng)作保護(hù)器配套使用，能實(shí)時(shí)檢測(cè)供
電線路干線、次干線的剩余電流，如有異常情況，及
時(shí)發(fā)聲光報(bào)警信號(hào)，構(gòu)成對(duì)漏電“整體監(jiān)測(cè)，局部跳
閘”的完整防護(hù)系統(tǒng)。
低壓電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，應(yīng)具備短路、過(guò)負(fù)荷、
單相斷線、漏電閉鎖保護(hù)裝置及遠(yuǎn)程控制裝置。井
下配電網(wǎng)路均應(yīng)裝設(shè)過(guò)流、短路保護(hù)裝置。電壓在
36 V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電
36
氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶(或鋼
絲)、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地。
3) 提高過(guò)流保護(hù)的快速性、靈敏性、選擇性
和可靠性。為了保證發(fā)生短路故障時(shí)保護(hù)裝置可靠
動(dòng)作，可根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況人為增大短路電流，使
啟動(dòng)電流和短路電流明顯區(qū)別開來(lái)。為了滿足過(guò)流
保護(hù)的選擇性和可靠性，針對(duì)越級(jí)跳閘的問(wèn)題，在供
電線路中串加電抗器的辦法來(lái)解決。
3．2 管理上的解決途徑
1) 重視預(yù)防工作，建立健全組織和制度。增
強(qiáng)預(yù)防意識(shí)，把預(yù)防工作列入議事日程，遵守國(guó)家防
火的法律法規(guī)，完善防火組織，根據(jù)具體情況，建立
健全規(guī)章制度，制定措施，明確目標(biāo)，責(zé)任到人，嚴(yán)格
監(jiān)督，長(zhǎng)抓不懈，對(duì)違章作業(yè)人員進(jìn)行批評(píng)教育，進(jìn)
行處罰，若嚴(yán)重違反安全法規(guī)，造成重大損失的，根
據(jù)法律給予制裁。
2) 加強(qiáng)對(duì)井下電氣設(shè)備的管理，做好日常的
檢查和維護(hù)工作。在確保井下設(shè)備完好無(wú)缺的同時(shí)
要注重安全保護(hù)裝置的檢查和管理，如檢查漏電保
護(hù)器、保護(hù)接地是否正常等，確保在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能正
常動(dòng)作，并做好檢查記錄，確保井下安全生產(chǎn)。
3) 加強(qiáng)電氣防火知識(shí)的普及和培訓(xùn)。廣泛
宣傳普及電氣防火常識(shí)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中電氣防火的
設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、檢查等各方面的知識(shí)進(jìn)行培訓(xùn)，學(xué)
習(xí)有關(guān)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行新技術(shù)、新設(shè)備的學(xué)習(xí)，滿足
電力新設(shè)施防火的需要，做到持證上崗，提高員工電
氣防火的整體水平，向社會(huì)進(jìn)行安全用電宣傳，提高
全民的電氣防火意識(shí)。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，為了有效地預(yù)防礦井電氣火災(zāi)的發(fā)
生，減少因礦井火災(zāi)造成的巨大損失，必須認(rèn)真執(zhí)行
煤礦三大規(guī)程，以及電器設(shè)備操作的正確程序，用科
學(xué)的方法對(duì)人、財(cái)、物資源合理配置，建立機(jī)電安全
管理系統(tǒng)，并使之正常運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)；建立應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)
用新技術(shù)和新裝備，提高防滅火應(yīng)變和防治能力。
參考文獻(xiàn)：
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(下轉(zhuǎn)第41頁(yè))
2013年12月 馮晉紅：動(dòng)壓條件下巷道的設(shè)計(jì)與支護(hù) 第22卷第12期
后期的正?；夭?。
2．4 巷道的施工部署
1) 與相鄰工作面回采的關(guān)系。根據(jù)漳村礦
的經(jīng)驗(yàn)，受動(dòng)壓影響的風(fēng)巷宜采用跟掘施工(即與
相鄰工作面回采方向一致)，而不宜采用正掘，這樣
可以避免風(fēng)巷掘進(jìn)受相鄰工作面回采時(shí)頂板垮落和
超前支撐應(yīng)力的影響，進(jìn)一步保證風(fēng)巷的支護(hù)效果。
如相鄰工作面回采完畢或等待一段時(shí)間再掘進(jìn)，風(fēng)
巷支護(hù)效果更佳。
2) 與內(nèi)錯(cuò)瓦斯巷掘進(jìn)的關(guān)系。這兩條巷道
平行布置，間距15～20 m，均受到相鄰工作面回采
的動(dòng)壓影響。由于風(fēng)巷是回采時(shí)的輔助運(yùn)輸巷道兼
做回風(fēng)巷道，而瓦斯巷僅僅是回采時(shí)的排放瓦斯巷
道(掘進(jìn)完畢即封閉管理)，因此先施工瓦斯巷、后
施工風(fēng)巷，避免瓦斯巷掘進(jìn)對(duì)風(fēng)巷的影響，進(jìn)一步保
證風(fēng)巷的支護(hù)效果。
2．5 巷道的支護(hù)設(shè)計(jì)
根據(jù)漳村礦的經(jīng)驗(yàn)，動(dòng)壓巷道宜采用屈服強(qiáng)度
更高的500號(hào)錨桿支護(hù)(而不宜采用335號(hào)錨桿支
護(hù))，并輔以D18．9 mm或D22 mm等強(qiáng)力錨索補(bǔ)
強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)一次支護(hù)能有效控制圍巖變形和破壞，避免
二次支護(hù)和巷道維修，解決風(fēng)巷收縮對(duì)回采的影響，
滿足工作面后期回采的需要。具體如下：
錨桿規(guī)格：宜采用強(qiáng)度更高的500號(hào)超高強(qiáng)
D22 mm一2 400 mm螺紋鋼錨桿。
錨桿布置：錨桿排距不大于1 m；頂部?jī)身敿珏^
桿宜為單體錨桿，其余錨桿采用鋼帶連接；兩幫錨桿
采用鋼帶連接。
錨桿角度：頂幫錨桿均宜垂直巷道巖面打設(shè)，不
宜帶角度，這樣可減少錨桿斷裂現(xiàn)象。
錨桿錨固方式：宜采用低粘度樹脂藥卷全長(zhǎng)錨
固(如1支K2635和3支M265O型)，提高對(duì)松軟煤
體的控制能力。
頂錨索布置：每排布置2～3根長(zhǎng)度7 300 mm
單體錨索，錨索不宜采用鋼筋梯梁或槽鋼連接，避免
巷道收縮對(duì)錨索支護(hù)的影響。
幫錨索布置：根據(jù)施工情況決定采用長(zhǎng)度
4 300 I'I'IlTI錨索補(bǔ)強(qiáng)，如巷道支護(hù)較好，可不布置幫
錨索。
3 結(jié)語(yǔ)
錨桿支護(hù)作為一種先進(jìn)的巷道支護(hù)技術(shù)，是一
種利用樹脂藥卷快速錨固，把錨桿打入巖層內(nèi)部進(jìn)
行支護(hù)的施工技術(shù)，是一種傳遞主體結(jié)構(gòu)的支護(hù)應(yīng)
力至深部穩(wěn)定巖層的主動(dòng)支護(hù)方式，這是其他支護(hù)
方式無(wú)法比擬的最大優(yōu)點(diǎn)。但該技術(shù)在強(qiáng)烈動(dòng)壓巷
道的實(shí)踐應(yīng)用中，由于圍巖的不穩(wěn)定性對(duì)巷道支護(hù)
產(chǎn)生了較大影響，因此必須從巷道的煤柱、斷面、層
位、施工組織部署、支護(hù)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行認(rèn)真設(shè)計(jì)，
并積極認(rèn)真總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措
施，才能保證強(qiáng)烈動(dòng)壓下錨桿支護(hù)的安全可靠性，保
證礦井安全生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)：
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[責(zé)任編輯：李月成]
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[責(zé)任編輯：李月成]
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