礦井電氣火災原因分析及其預防
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隨著我國煤礦采掘機械化和電氣化水平的進步,外因火災產生的比例也逐年增高。低壓電纜著火、礦用變壓器著火、架線電車電弧引燃木支護棚著火等電氣火災事故也時有產生,而且礦井中環境繁雜,電氣裝備眾多,一旦產生火災,結果將不堪假想,具有很大的危險性。
近幾年多次產生的礦井電氣火災事故,給礦井安全生產帶來重大要挾,并造成重大喪失。依據1949年~1995年的統計材料,我國煤礦共產生58次一次去世亡3人以上火災事故,其中電氣裝備引起火災有27起,占總次數的46.55%。作者對礦井電氣火災原因進行剖析,并提出預防辦法和對策。
1 電氣火災重要特色
1)隱藏性強。由于漏電與短路通常都產生在電器裝備內部及電線的交叉部位,因此電氣起火的最初部位是看不到的,只有當火災已經形成并發展成大火后才氣看到,但此時火勢已大,再撲救已經很艱難。
2)隨機性大。礦井中電氣裝備部署疏散,發火的地位很難進行預測,并且起火的光陰和概率都很難定量化。正是這種突發性和意外性給礦井電氣火災的管理和預防都帶來必定難度,并且事故一旦產生容易釀成惡性事故。
3)燃燒速度快。電纜著火時,由于短路或過流時的電線溫度特殊高,導致火焰沿著電線燃燒的速度非常快,另外再借助巷道風流及其它助燃物資,使燃燒速度也大大加快。
4)撲救艱難。電線或電氣裝備著火時一般是在其內部,看不到起火點,且不能用水來撲救,所以帶電的電線著火時不易撲救。此外,礦井井巷眾多,電氣線路錯綜繁雜,給火災撲救也帶來難度。
5)喪失水平大。電氣火災的產生,通常不僅會單純導致電氣裝備的毀壞,而且還將殃及井下眾多生產裝備。另外,電氣火災也會引發其它一系列的礦井事故,喪失更為重大。
2 電氣火災迫害性
礦井電氣火災事故,一旦產生,可能會在井下引起“連鎖”反映,火焰借助電纜線、電氣裝備、礦井風流、瓦斯和煤塵等引發其它事故,不僅造成財產喪失,還會造成人員傷亡。其迫害性重要表示為:
1)造成礦井電氣裝備、生產資料的喪失和損壞。
2)火災可能會銷毀生產裝備或損壞現場工作條件,給礦井生產帶來嚴重影響。
3)引發其它事故的產生。火災往往會轉變通風機本來的工作狀況,導致井下通風體系凌亂,火煙彌漫井巷,銷毀巷道和井筒,有時甚至可能引起瓦斯或煤塵爆炸等事故,造成更大的喪失。
4)造成礦井內部環境污染。礦井電纜、電線及電氣裝備的絕緣資料大多為易燃物,燃燒時會放出各種有毒有害氣體,造成全體礦井內部或者局部的空氣污染。
5)造成人身危害。火災時有毒氣領會借助風流作用,波及的范疇較大,使災區或波及區的工作人員受有毒氣體侵襲而中毒、窒息或去世亡。
3 電氣火災原因
在使用電能時,引起火災的源由可能是電弧、火花,以及灼熱與發熱的高溫導電部分。起初可能致使電氣裝備中的絕緣資料燃燒,接著火焰傳到巷道的支架、煤塵、瓦斯及礦內其它可燃資料上,這就產生礦井電氣火災。引起井電氣火災的原因是多種多樣的,如過載、短路、接觸不良、電弧火花、漏電等原因。
1)短路。導線短路時,因有大批電流流過而使導體的發熱特殊快,在幾秒鐘,有時更快些,導體就灼熱了,并且可能燒著與其銜接的絕緣、木支架、煤塵和附近的可燃物品,造成火災。在有瓦斯及礦塵危險的礦井條件下,灼熱的導體與含有瓦斯或煤塵與空氣的爆炸混淆物相接觸,達到爆炸條件,就可能引起爆炸。
2)過負荷。當過負荷不是短接的成果產生時,導體的發熱通常進行較慢,但是長光陰積聚,裝備將到達使自己失去絕緣性能的危險溫度,最后就常常引起電氣裝備中線路的短接而發火。
3)接地故障。中間接地的漏電,特殊是礦內電纜線路兩相短接時漏電也會發生火花引起燃燒。
4)接觸不良。線路中個別部分接觸電阻的增添,重要是接觸不良的成果。實踐證明,井下電纜與電纜或者電纜與裝備的銜接部分(接頭)做得不好,往往是礦井巷道內因電流以發生火災最常見的原因。
5)漏電。漏電是引起電氣火災的重要原因之一,而且更廣泛更隱藏。使用電器介電強度不夠或電線絕緣資料性能不好等,都容易產生漏電。另外由于絕緣資料的性能降落是不能逆轉的,因此漏電電流會逐漸加大,造成打火引燃周圍的可燃物而形成電氣火災。
6)靜電。在井下,靜電的發生可能是因為:砂礫或其它含在收縮空氣中的混淆物與橡膠管、金屬管壁相摩擦,膠帶與輪子摩擦,橡膠帶在帶式輸送機卷筒上摩擦等,從而發生電弧及火花。靜電的電壓能到達極高的值(約數萬甚至數十萬伏),極易引起瓦斯爆炸與火災。
7)電氣照明裝備引起火災。井下如果不很好地處置照明燈罩上籠罩的煤塵,有時也能引起火災。微小的煤塵由于堆積在電燈的燈脖上或玻璃罩上,阻礙燈炮內部熱量的擴散,當溫度升高到必定水平就有可能致使煤塵發火。
4 電氣火災預防對策
礦井電氣火災仍要保持“預防火主”的原則,嚴峻參照《煤礦安全規程》的請求判斷。筆者覺得做好礦井電氣火災的預防工作的基礎對策有如下幾處方面。
4.1 嚴峻實行《煤礦安全規程》中的電氣設計及防火的請求
1)井下電氣裝備的選用和安裝要嚴峻遵照規程進行。在特定的工作場合,如在井下存在瓦斯、煤塵等易燃、易爆場合,必需遵照專業的安全規程選用特制的電氣裝備,如隔爆型電氣裝備,以保證使用的安全性。為了防止電纜起火,必需選擇礦用阻燃電纜,電纜線路的銜接和敷設要嚴峻遵照規范進行,不準許盤圈成堆或壓埋送電,在使用歷程中防止線路的過負荷,以避免呈現短路失火等現象。
2)增強對井下電氣裝備的管理,做好日常的反省和保護工作。井下的各種電氣裝備,要嚴禁超負荷運轉,確保電氣裝備的正常使用。同時也要防止因裝備內部的故障等原因導致裝備起火。要定期反省電纜線的絕緣水平及裝備的運行完好狀態,并做好相應賭咒。此外,應經常增強對礦井職工安全用電教誨,防止人為造成電氣裝備及線路的機械損傷造成漏電短路而引起火災等現象。
3)礦井電氣裝備要有過流,過壓、漏電和接地維護辦法。井下高壓電動機、動力變壓器的高壓操縱裝備,應具有短路、過負荷、接地和欠壓釋放維護。在井下由采區變電所、移動變電站或配電點引出的饋電線上,應裝設短路、過負荷和漏電維護裝置。低壓電動機的操縱裝備,應具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖維護裝置及遠程操縱裝置。井下配電網路均應裝設過流、短路維護裝置。電太在36V以上和由于絕緣毀壞可能帶有危險電壓的電氣裝備的金屬外殼、構架,鎧裝電纜的鋼帶(或鋼絲)、鉛皮或屏蔽護套等必需有維護接地。
4.2 增強礦井電氣管理,進步防火意識
1)建立、健全井下各項規章制度。井下電氣工作人員要各司其職,做到每臺電氣裝備都有專人負責。建立各種電氣裝備的操作規程,建立礦井電氣裝備的檢修和保護制度,建立礦井電氣事故的調查和處置制度、礦井職工持證上崗制度等等,用制度來規范預防電氣火災的具體請求。
2)做好礦工的安全教誨,進步防火意識。對寬大礦井職工進行安全用電教誨,是落實“安全第一,預防為主”的一條首要辦法,也是避免電氣火災事故的可靠保證。對新工人,必需進行三級安全教誨,要控制安全用電的知識、電氣火災的處置方式、電氣裝備的操作規程等,使其在思想上對電氣火災事故高度器重。
3)進行專項整治工作,消防電氣火災事故隱患。礦井企業內部應經常組織井下消防的專項整治工作,消防辦法和裝備是否齊全,安全職責是否落實到位,是否存在其它事故隱患等等,如發明問題,并及時整改,切實下降電氣火災的產生概率。
4)建立礦井電氣火災應急預案,并進行必要的事故模仿演練。各礦井理當建立電氣火災的應急預案,并進行電氣裝備預防實驗性事故演習,以及模仿電氣事故處置演習,確保在一旦產生火災的情形下,具有相應的撲救、避難、救濟等具體防備辦法。
4.3 利用新技能和新裝備,進步防滅火才能
1)利用火災主動報警裝置。目前利用在電氣防火的產品重要有防漏電報警體系、防過載報警體系、電纜溫度報警體系等類型,其特性是能正確地探測到電纜線路的異常狀況,通過處置將信息提提供保護人員,這樣可以將電氣火災的隱患消滅在萌芽狀況。
2)積極開展對礦井電氣火災產生、發展機理和規律鉆研,不斷鉆研開發礦用火災報警裝備、滅火裝備和逃生裝備;使礦井電氣火災在預防、監測和撲救三方面,實現立體化的防治辦法。
5 結語
綜上所述,為了有效地預防礦井電氣火災的產生,減少因礦井火災造成的宏大喪失,應做好以下幾方面的工作;看重預防,嚴峻遵照規范進行電氣裝備的使用、反省和保護;充沛增強對井下電氣裝備的管理,做好職工的鼓吹教誨,進步防備意識;建立應急預案,利用新技能和新設備,進步防滅火應變和防治才能。
