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露天礦用電動輪汽車典型火災事故發(fā)生原因和處理措施

文檔作者：張偉旗文檔來源：江西銅業(yè)集團銅材有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月08日
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· 32· 有色冶金節(jié)能 口設備節(jié)能
露天礦用電動輪汽車典型火災事故
發(fā)生原因和處理措施
張偉旗
(江西銅業(yè)集團銅材有限公司，江西貴溪335424)
[摘 要] 列舉了德銅多年來大型露天礦用電動輪汽車典型火災發(fā)生原因和處理措施，介紹了防火預警系統(tǒng)、車
用自動及緊急滅火系統(tǒng)。
[關鍵詞] 典型火災事故；露天礦用電動輪汽車；發(fā)生原因和處理措施；防火系統(tǒng)研發(fā)
[中圖分類號]TD561 [文獻標志碼]A [文章編號]1008—5122(2015)06—0032—04
Causes and M easures of Typical Fire Occurrence of Electric
W heel Truck in Open Pit M ining
ZHANG W ei—qi
Abstract：Fire occurrence of electric wheel truck in large open pit mining is one of the technology fields
which is the focus of the domestic and internationa1．This paper lists the causes and measures of typical
fire occurrence of electric wheel truck in Dexing Copper Corp．1arge open pit mining，which are accumulated
for many years．And the paper also introduces fire alarm system ，automatic fire extinguishing and e—
mergency fire extinguishing system for tru cks．
Key words：typical fire occurrence；electric wheel truck for open pit mining；causes and measures；fire
protection system
0 前言
江西德興銅礦(簡稱德銅)采用七十多臺大型
電動輪汽車進行采礦作業(yè)? 。電動輪汽車技術先
進、機動性強，但使用工況惡劣，火災事故率高，經(jīng)濟
損失巨大，一直是大型礦用電動輪汽車安全性研究
的關鍵。
1 礦用電動輪汽車火災特點
構成火災事故的三大要素是必須同時具備高
溫、可燃物及足夠的空氣三個燃燒條件。
電動輪卡車柴油發(fā)動機功率及耗油量大，渦輪
增壓器溫度高達550—600 oC，排氣歧管、消音器、排
[收稿日期]2014—12—31
[作者簡介]張偉旗(1965一)，男，江西余江人，大學本
科，高級工程師，中國機械工程學會高級會員，主要研究方
向：礦山機械、銅加工、有色冶金、機電設備工程。
氣管及廂斗排煙箱等均為高溫零部件；輪馬達、半液
壓制動狀態(tài)下或活塞卡滯的摩擦制動盤、電制動狀
態(tài)下的電阻柵、“熱剝離”輪胎、后懸掛上部球頭螺
栓、后懸掛拉繩或平衡器與輪胎摩擦均易起火；電纜
頭接觸不良、線束或板件短路、電器柜及主整流器等
產(chǎn)生過熱；高壓設備、接觸器觸頭分離、主電纜及線
束磨破會產(chǎn)生電火花。以上這些構成了點火源。液
壓油、柴油、發(fā)動機油、齒輪油、黃油等油料；液壓油
箱、油泵、蓄能器、各種閥、舉升油缸、各部管路及接
頭等；動力電纜、液壓膠管、輪胎、通風管、橡膠管、連
接皮套、線束、密封圈等橡膠件；駕駛室內飾等構成
易燃物。
易引起火災的季節(jié)特點是以高溫酷暑的6～8
月和天干物燥的I1月居多?；馂牡淖鳂I(yè)時段特點
是以中晚班居多。易著火點和主要部位的發(fā)動機
(含渦輪增壓器、排煙管、油管及包布)、后輪(含輪
馬達和輪胎)及前輪(含前輪轂和輪胎)等高溫區(qū)，
2015年12月第6期 露天礦用電動輪汽車典型火災事故發(fā)生原因和處理措施—— 張偉旗 ·33·
分別占32．5％ 、26．5％ 和13．3％ ，合計占總數(shù)的
72．3％ ?；馂氖鹿手饕攸c是面積大，速度快，突
發(fā)性和偶然性大，危害性極大。
近年來，國內外大型露天礦山和水電工程電動
輪汽車引發(fā)火災以液壓系統(tǒng)著火次數(shù)最多，火勢兇
猛，撲救難，輕者燒毀液壓油管、通風軟管、橡膠管、
電氣元件、高低壓電纜，造成停機檢修；重者燒毀勵
磁機、交流發(fā)電機或發(fā)動機等，甚至危及車輛終極壽
命，其破壞力、財產(chǎn)損失及危害性則遠遠大于其它車
輛，動輒給企業(yè)造成少則數(shù)千，多則數(shù)百萬元以上的
經(jīng)濟損失。
2 典型火災原因及處理
2．1 發(fā)動機部位起火事故
某車在爬坡時發(fā)動機部位起火，由于啟用自動
滅火裝置無效，火勢迅速蔓延，且將車體樓梯封住，
另一臺靠近的電動輪汽車司機將該司機接出?；馂?
事故原因是由渦輪增壓器和排氣歧管高溫引起的。
發(fā)動機部位起火時，司機應迅速啟動自動滅火
系統(tǒng)滅火；可采用紅外測溫儀，到作業(yè)現(xiàn)場定期或不
定期測定電動輪發(fā)動機在重負荷連續(xù)工作工況下的
最高溫度，特別是針對運轉接近壽命終期的發(fā)動機，
一旦超過規(guī)定數(shù)值，必須嚴格按有關技術要求排除
故障，恢復技術狀態(tài)；必要時，更換發(fā)動機總成，杜絕
超高溫發(fā)動機繼續(xù)運轉作業(yè)；宜將電動輪風管改為
不銹鋼管制作，定期更換已報廢油管；接班點檢時，
司機要排查自動滅火系統(tǒng)的壓力、小氮氣瓶、管路、
接頭、銷子、開關等是否正常，必須保持發(fā)動機部位
清潔，不得有油污或破布，運行中若聽到渦輪增壓器
噪音要及時停車，夜問注意觀察渦輪增壓器是否燒
紅；維修人員必須排查排氣歧管、渦輪增壓器正常與
否，及時更換已損壞的渦輪增壓器軸承和排氣歧管。
2．2 輪馬達起火事故
2．2．1 輪馬達冒火
某車重車下坡時輪馬達突然冒火，且時而無電
制動、無牽引現(xiàn)象。引起該故障的主因是碳刷磨損
嚴重；碳刷架松動摩擦到轉子；絕緣帶燒壞，或轉子
拉??；頻繁使用工作制動，導致制動盤摩擦發(fā)紅；溫
度過高，引起油管爆裂而漏油，造成輪馬達冒火，燒
壞轉子和定子等。由于受輪馬達罩遮擋的影響，撲
救困難、時間長，極易燒損制動油管和制動器油封而
加劇火勢，若撲救不及時，會引起輪胎起火，事故損
失大。
處理時必須盡快停車，并盡可能將車輛停放在
平路上，由于停車后不可使用輪制動鎖和手制動，必
須給上停車制動；使用人工的手提滅火器滅火，立即
求救消防車；若車輛當時在坡道上，必須做好防止溜
車的措施。
2．2．2 左右輪馬達起火
某車空車途中，發(fā)現(xiàn)有抱閘現(xiàn)象，停車制動燈
亮，急踩工作制動，車輛行駛至坡底時，電氣故障報
警，立即停車檢查，發(fā)現(xiàn)左右輪馬達起火，立即采用
手提滅火器滅火。引起該事故的主因是車速過快，
而司機經(jīng)驗不足，踩工作制動產(chǎn)生過流電壓導致左
右輪馬達起火。
必須正確使用工作制動，在采用動力制動將車
速降至5 km／h以下后，方可使用工作制動，以避免
制動盤摩擦過熱產(chǎn)生高溫而引發(fā)火災。
2．2．3 輪馬達著火
某車在下至堆場坡底時，司機發(fā)現(xiàn)左邊輪馬達
處冒火、電制動失效，疑是油管破裂后液壓油噴至輪
馬達上而引起的火災，立即點踩工作制動停車，將車
熄火，向值班段長報告后，先自行用干粉滅火器滅
火，并與隨后趕到的消防車共同將火撲滅。引起該
事故的主因是輪馬達長期高負荷作業(yè)，電機內部的
溫度過高，絕緣層已破壞。
維修工段必須排查并恢復所有輪馬達的過熱、
過流等保護裝置，加強輪馬達的維護工作。
2．3 排氣管右側起火事故
某晚班車突然聽到發(fā)動機異響較大，立即停車，
但發(fā)動機熄火未果。因當時未配對講機，司機在卡
調操作屏上啟動“發(fā)動機故障”按鈕后，下車用手電
檢查發(fā)動機底部，未發(fā)現(xiàn)異常，此時排氣管右側起
火，相隔發(fā)動機故障時間僅4分鐘，火勢迅速蔓延，3
分鐘后整車陷入火海，其發(fā)動機著火后又自動熄火，
而消防車于凌晨才將火熄滅，損壞部件有：駕駛室總
成、控制柜總成、全車線路及電纜等。
本次火災由于左后渦輪增壓器泵輪端軸斷裂，
導致機油進入發(fā)動機左后4個缸，機油在缸內燃燒
使發(fā)動機熄不了火，燃燒不完全柴油或機油進入排
氣管道進行二次燃燒，使排氣管溫度在短時間內驟
升，高溫油液從排氣管道的接縫處起火和滴落至設
備的其它部位，繼而燒破柴油管、液壓油管或通風
管，使柴油或液壓油噴出，加劇了火勢，并向整車蔓
延，造成底特律149發(fā)動機可能發(fā)生“飛車”而無法
熄火，撲救火災難，甚至導致整車起火。
整改措施：司機在運行中若聽到渦輪增壓器異
音要及時停車，夜間還要觀察渦輪增壓器是否燒紅；
· 34· 有色冶金節(jié)能 口設備節(jié)能
提高左排氣管位置，盡量增大其與電纜的間隙，采用
進口石棉包裹靠近排氣管的電纜等；在柴油箱出口
附近的適宜位置加裝截止閥；加強崗位技能培訓，使
司機掌握緊急狀態(tài)下的應急技能；做好防火專項檢
查，確保滅火系統(tǒng)的可靠性；完善通訊工具配備，且
規(guī)范使用。
2．4 右前輪胎起明火事故
某司機晚班突然聞到駕駛室內有皮臭味，疑是
對講機電線接觸不良，打開駕駛室玻璃后臭味消失，
下車檢查無異常。重車行駛時右前輪冒濃煙燃燒。
其主因是輪轂軸承已碎裂，破壞了輪轂的滾動軌跡，
制動盤與制動器之間產(chǎn)生機械摩擦和高溫，損壞制
動器油封，使液壓油外泄至高溫制動盤上而引起火
災；該司機責任心不強，得知125轉盤處有一輪轂軸
承調整墊片掉出后，未認真排查車輛，班檢不到位；
車輛異常且難以自行判斷時，該司機未及時向工段
和調度匯報。
輪胎著火的施救程序是不允許使用滅火器靠近
撲救，救援人員只能遠距離用水炮和消防水槍噴射
滅火，利用消防車長時間噴水降溫；司機發(fā)現(xiàn)車況不
好時，必須及時向工段報告；加強班前點檢，排查懸
掛螺栓、拉繩、平衡器銷子、鎖片、固定螺栓及潤滑狀
況，檢查輪胎是否熱剝離或鼓包；司機作業(yè)中要隨時
注意車輛的異常狀況，感覺懸掛異常或聞到輪胎異
味，必須及時停車排查。
2．5 駕駛室平臺著火及側翻事故
某車輛自動熄火，后充氣啟動作業(yè)，車輛行駛約
200 m，又自動熄火，充完氣后又繼續(xù)作業(yè)裝載了第
14車巖石拉往排土場，行至卡調樓邊斜坡時汽車斷
牽，司機立即上輪制動鎖、停車制動后，發(fā)現(xiàn)駕駛室
平臺冒出一股濃煙且夾雜著火苗，司機趕緊用對講
機向值班段長匯報，三分鐘后車輛后溜約30 m，撞
到山邊產(chǎn)生側翻。引起該事故的主因是發(fā)動機曲軸
箱壓力高使搖臂罩墊子沖壞，沖出的機油迅速流至
發(fā)動機排氣歧管的高溫表面，引起機油燃燒而發(fā)生
火災；發(fā)動機未熄火，致使機油和液壓油等噴射得較
多，火勢較猛；發(fā)動機著火燃燒，燒斷了輪制動鎖控
制線，致使輪制動鎖失效，而陡坡重車則難以制停車
輛。
為防止噴油引燃，宜選用耐高溫達800 cI=的高
密度抗燃石棉布，將排氣煙道特別是靠近液壓泵組
的中部全部包扎起來，再用喉箍固定好，使整個煙道
不露金屬表面，即使有油液噴至煙道上也無妨，其只
會冒煙、不起火；維修工段應改進停車制動裝置，防
止車輛溜車，改進底特律149發(fā)動機，消除事故隱
患；定期采用高溫、高壓沖洗發(fā)動機表面，保持發(fā)動
機排污管和曲軸箱通風軟管的完好；車輛大修時，更
換汽車排氣總管；汽運工段要加強司機的責任心教
育及事故應急演練；加強點檢，徹底杜絕跑、冒、滴、
漏等現(xiàn)象；確保安全設施的完好，生產(chǎn)現(xiàn)場應增設1
臺泡沫消防車。
2．6 電氣跳火燒毀電氣柜事故
某司機晚班駕駛作業(yè)，突然一股難聞的焦臭味
撲鼻而來，立即停車檢查，發(fā)現(xiàn)發(fā)動機后端的電氣柜
已起火，由于電動輪自動滅火系統(tǒng)及手提滅火器均
已失效，直至消防車趕到后，方將大火撲滅。引起該
事故的主因是電瓶至充電發(fā)電機導線長期使用或未
按規(guī)程更換，造成線路老化損壞，絕緣強度降低，引
起瞬間漏電短路，產(chǎn)生跳火引燃因油路滲漏形成的
油霧，導致電氣柜燒毀。
必須加裝充電發(fā)電機至電瓶之間線路的保護裝
置；改進電動輪汽車的滅火裝置；改進風筒布；利用
水箱的水，加裝一個泵，以備緊急滅火時用；各機電
班組加強日常檢查；車輛滅火裝置、通訊設施盡快完
善；定期更換車輛所用的油管等。加強設備日檢，做
好機臺文明衛(wèi)生及“無泄漏”工作等，且將具體責任
落實到人。
2．7 電阻柵和電控柜冒火事故
某司機中班駕駛剛做完100小時保養(yǎng)的大車發(fā)
現(xiàn)車輛電阻柵與電控柜處冒火，將車輛熄火后，立即
向值班調度及工段值班段長報告，且利用卡調報警
系統(tǒng)報警。因該司機事發(fā)后始終未啟動自動滅火裝
置，火勢迅速蔓延至整個電控柜及駕駛室后部。后
經(jīng)4輛礦消防車合力撲滅了車內余火且進行了噴水
降溫處理，整個滅火時間約10分鐘。其主因是該司
機采取應急措施不當，未啟動自動滅火裝置；柴油泵
出口燃油泄漏，由周圍部件產(chǎn)生的火花或高溫點燃
油引起火災。
維修工段必須常排查電阻柵是否有斷格；規(guī)范
車內電線電纜和管路布置，用進口石棉包扎好排氣
管，保證油管不漏油；應改進部分油管的走向，盡量
采用硬管，且使其盡可能繞開高溫區(qū)；高溫區(qū)油管也
應加裝防護裝置，以防止油液噴至高溫區(qū)；維修工段
應改進自動滅火系統(tǒng)操作開關，將其統(tǒng)一安裝于駕
駛室內的最適宜位置，且在易起火的相應位置加裝
自動感應系統(tǒng)；汽運工段要加強對司機的應急教育，
電動輪著火后的正確應急救援措施是：報警一車子
熄火一啟動自動滅火系統(tǒng)一掩車一救火；為確保車
2015年12月第6期 露天礦用電動輪汽車典型火災事故發(fā)生原因和處理措施—— 張偉旗 ·35·
輛的完好，維修工段必須加強對車輛的巡檢、維護及
保養(yǎng)。
2．8 駕駛室保險著火事故
某司機中班駕駛途中聞到皮臭味，立即將車子
靠邊熄火，但電源用鑰匙和大燈關不了、雨刮器自動
工作、座椅后面保險處冒煙，該司機立即向值班段長
報告，1分鐘后車輛突然自行啟動，該司機趕緊下車
關總電源未果，按下緊急熄火開關，使發(fā)動機熄火，
上車后發(fā)現(xiàn)剛才冒煙的保險處有明火，該司機與同
事立即用手提滅火器滅火，但火滅了又起，該司機再
次向值班段長報告火情。引起該事故的原因是當時
缺備件，而改裝了大功率的燈泡，致使印刷電路板過
熱短路。由于該事故位置較隱蔽，過火速度快，撲救
難度大，造成的事故損失大。
必須立即使用鉗子剪斷電瓶線，火會隨之被撲
滅；認真排查印刷電路板燈光、線路，采用35 w 小
燈泡取代所有大燈泡，并更換狀況不好的印刷電路
板；排查及更換電源開關、緊急熄火開關；將車輛用
保險全部恢復為進口備件。
3 研發(fā)電動輪汽車用滅火技術
3．1 在線防火預警系統(tǒng)
電動輪汽車的起火部位通常較隱蔽，而新研發(fā)
的在線防火預警系統(tǒng)運用當今世界最先進的通信技
術、微處理器技術、數(shù)字化溫度傳感技術、離子感煙
技術及獨創(chuàng)設計的高溫、強電場、惡劣環(huán)境運行技
術，能完整安全地將數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)視終端，可及早發(fā)
現(xiàn)火情，及時撲救，大幅減少火災損失。
3．2 新車用自動滅火系統(tǒng)
為克服原緊急滅火系統(tǒng)手動控制、因現(xiàn)場人員
恐慌未開啟滅火系統(tǒng)，特別是火災現(xiàn)場無人啟動滅
火系統(tǒng)的設計缺陷，有效地預防早期火災，新設計在
原車緊急滅火系統(tǒng)的基礎上，新增一套火災自動探
測、滅火系統(tǒng)自動啟動裝置，可手動控制。該系統(tǒng)由
探測、控制和自動啟動三大部分組成。布置于排氣
管、車輛發(fā)動機等高溫部件上方的探測元件選用線
型熱敏元件，一旦有火災，控制模塊會自動發(fā)出火災
警報信號，整個滅火系統(tǒng)會短時間延時后自動啟動。
3．3 新車用緊急滅火系統(tǒng)
為保護發(fā)動機及周圍、渦輪增壓器、柴油箱、液
壓系統(tǒng)(含油箱)等火災危險部位，該礦與長沙礦山
研究院共同研發(fā)成功一套國產(chǎn)車用緊急滅火新系
統(tǒng)。該系統(tǒng)由控制部分、干式化學滅火器儲存部分
及滅火劑輸送系統(tǒng)等組成?？刹捎檬謩臃绞剑ㄟ^
若干固定噴頭對車輛所有的火災危險區(qū)域提供安全
保護。一旦起火，可立即啟動裝于駕駛室或樓梯口
的手動控制閥，瞬問釋放出高壓氮氣與滅火器充分
混合，使滅火器儲存器增壓，通過輸送管道及預設若
干噴頭噴射至車輛的著火區(qū)域，滅火速度快、效果
好。
3．4 防火操作管理制度的創(chuàng)新
預防電動輪汽車火災事故，必須堅持“以防為
主，以消為輔，防消結合”的策略，在電動輪汽車的
“用、管、修”及礦山建設等方面采取相應的措施，按
照消防技術理論，從防漏、隔離、阻燃、滅火等措施人
手，建立逐級防火責任制，層層有人抓，責任到人；實
行崗位防火責任制，處處有人管；繪制網(wǎng)絡圖，將措
施落到實處 ，且將點檢維修過程中的技術“瓶頸”
問題、安全隱患及典型火災案例等皆納入《電動輪
汽車安全操作規(guī)程》及《電動輪汽車火災應急預
案》，使之更加科學化、制度化和系統(tǒng)化，并通過不
斷的技能培訓和考核來逐步完善。
4 結束語
德銅統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，設備事故是引起電動輪汽
車火災的主要原因。火災事故中，機械原因>30％ ，
電氣原因>40％ ；疲勞駕駛事故約10％ ，人為違章
事故約15％ ，設備不安全事故約3％ ，客觀因素事故
約2％ 。而在線防火預警系統(tǒng)及車用自動、緊急滅
火技術的研發(fā)，能及時自動滅火，降低事故率和設備
損失。
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