矿用电气设备防爆安全分析

摘要：在煤矿井下，由于其含有的可燃易爆气体浓度较高，尤其是瓦斯。在使用电气设备时必须非常注意和谨慎，防止出现火花，消除隐患，确保矿工的人身安全。文章结合实际工作经验，阐述了矿用电气设备防爆需要注意的一些问题，探讨了矿井防爆的重要手段。

关键词：矿井；电气设备；防爆电气设备；安全生产

中图分类号：TD684

文献标识码：A

文章编号：1009-2374（2012）15-0136-03

煤矿矿井内的环境条件很差，含有瓦斯、CO等多种易燃易爆气体和大量煤尘。煤矿火灾事故多有发生，其中一个很重要的原因就是电气设备运行管理中出现了问题，如过载、短路、电弧火花、漏电、静电等很多因素都有引起火灾和爆炸的可能，基本上主观因素占绝大多数。所以，严格遵守矿井电气设备操作相关规定，从思想上重视，谨慎行事对做好矿井防火工作至关重要。而随着我国矿井火灾爆炸事故越来越成为一个不可忽视的问题之一，国家近几年也在不断加强对煤矿安全生产的管理工作，尤其对电气设备的质量问题有了更为严格的要求，基本上采用矿用隔爆型和增安型设备，确保矿井用电安全。

预防电气火灾首先必须消除潜在的火灾隐患，电气设备引起火灾的途径不外乎有两个，一个是电火花，另一个是局部热量聚集，导致温度过高，达到可燃气体的燃点。所以就要将着手点就要放在这里，即找到有效的控制手段，充分了解电气设备的特点及使用注意事项，尤其要掌握其过热点、火花放电信号及其环境特征等信息，必须尽一切努力控制过热点及电火花的产生，例如工人及其他工作人员在矿井中使用的通讯工具、测量工具或是控制系统等都要确保使低电压的，可大大减

少风险。

1　防爆电气设备的质量要求

1.1　通用要求

依据“GB3836”防爆标准，防爆电气设备质量通用要求主要包括以下方面：设备运行环境温度必须在-20℃～40℃范围内；设备的外壳必须满足防爆要求；设备的紧固件，如螺栓、螺母、弹簧垫等必须满足防爆要求；设备必须设置开盖断电连锁装置；设备导线穿管材料必须绝缘；设备导线接线盒和接线端子必须满足防爆要求；电缆引入装置的密封装置必须满足防爆要求；设备外壳内外其保护作用的接地端子必须满足要求；任何防爆设备均必须带铭牌标志，总标志为Ex，例如ExdI表示隔爆型电器，ExibI表示隔爆兼本安型电器，并且铭牌上还应有其他详细信息，如防爆型式、类型、绝缘等级、温度、防爆合格证编号、煤安标志及出厂日期等等。以上要求都是硬性要求，检查时必须严格认真，如发现有一项有出入，必须杜绝使用。

1.2　特殊要求

除通用要求外，规范还对防爆电气设备还有针对性地作了一些特殊的要求，主要有三点：一是电气间隙。例如380V的电气间隙为8mm，127V的电气间隙为6mm，6000V的电气间隙为60mm。对此规定主要是为防止井内电气设备出现短路电弧，引起电火花。二是防护等级。防护等级就是电气设备防外物（粉尘）和防水的等级，表示方法为“IP××”表示，头一个“×”表示防外物等级，后一个表示防水等级，如“IP72”就说明设备防外物7级，防水2级，防外物最高7级，防水最高9级。三是设备防爆类别。煤矿井下电气设备都为Ⅰ类，对应含有甲烷混合物的爆炸性环境，工厂的防爆电器为Ⅱ类，对应含有除甲烷外的其他混合物的爆炸性环境。

2　防爆电气设备的质量控制

2.1　防爆电气设备配件选择

采购防爆电气设备配件时，需要认真的对厂家进行筛选，货比三家。供应商应满足的标准为：品种规格全、产品性能可靠、质量优秀、价格体系优惠、完备的售后服务、能广泛满足不同用户要求。在签订合同时，清楚的填写各项条款，包括设备的价格、质量标准、验收标准、出厂标准、设备安装与调试、包装标准、运输方式、售后服务。违约责任等方面事宜。

2.2　防爆电气设备、配件的质量监督

首先，验收时，对装箱单、设备名称、规格型号、技术参数、出厂标准等内容进行逐一核实。不得验收不配套的设备。其次，供货厂家应与设备上的铭牌相符，与合同实际签订的供货商一致，设备外壳应有防爆标志“EX”，防爆合格证、产品质量合格证、安全证书编号等各种证件齐全。最后，放爆电气设备质量检验、验收合格的标准为：包装和外壳完好无缺；专用的仪器仪表、设备经专业技术人员和具有相关资质检验能力的部门检测后合格。如发现各种质量安全问题要认真及时填好验收记录，联系厂商共同复检，将质量问题处理结果上报上级部门和质检部门。

3　矿用防爆电气设备防爆措施

3.1　控制电气设备表面温度

在煤矿矿井内，在无煤粉沉积的情况下，防爆电气设备表面最高温度按规定要控制在450℃以内；而在存在煤粉沉积的情况下，其表面最高温度则必须控制在150℃以内；如果进内存在粉尘、纤维等易燃易爆物质，设备表面最高温度要控制在125℃以内，而观察到粉尘沉积厚度不超过5mm情况下，设备表面最高温度一般以控制在其燃点的2/3以内为准，也有要求需比引燃温度低75℃。

3.2　设备的环境要求

在煤矿矿井内，电气插座安装数量要控制到最小，并尽最大可能控制携带式或移动式设备的数量。防爆电气设备的数量不宜多，事实上也对节省开支有利。若电气设备具有危险性，其安装位置要避开危险环境，若无法避开危险环境，则选择安装的位置的危险系数要最低。

3.3　设备要有防爆性

采煤机、刮板输送机、转载机、顺槽带式输送机、破碎机等煤矿机械防爆性能都要好，安全可靠。避免在电气设备于分合闸时出现电火花引爆井下爆炸性混合物。

3.4　防爆设备类型的选择

防爆设备类型共有10种，主要几种为隔爆型、本安型、增安型以及特殊防爆型。隔爆型可以说是煤矿井内应用最普遍的防爆电气设备，例如各种防爆开关、防爆电动机等都是属于这一类型，防爆原理就是设备装有耐爆、隔爆的坚强外壳，能够很好地将电火花隔开，防止其引出点燃井下爆炸性混合物。增安型设备如矿用变压器、蓄电池机车、矿灯等都属于这一类型，防爆原理就是在设备的结构、制造等方面，采取如增大电气间隙和爬电距离；提高绝缘材料的等级；加强导线的连接等措施以尽最大可能地提高安全程度，满足电气防爆要求。本质安全型设备如井下通讯工具、监控系统及仪器仪表等都属于这一类型，其最最大输出功率规定不能超过25W，防爆原理就是尽量削弱设备电火花能量值，保证即便产生的电火光也不足以点燃爆炸性混合物。特殊防爆型如电机车、矿灯等都属于这一类型，防爆原理就是在增安型的基础上另外采取特殊的防爆措施。

4　防爆电器设备的使用维护

4.1　防爆电器设备下井条件

根据《煤矿安全规程》452条的规定，防爆电气设备入井前应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能，检查合格并签发合格证后，方准下井。

4.2　电器失爆情况处理

需要成立井下防爆检查组，定期检查井下防爆电气设备，防止电器失爆现象的发生。在检查工作中要注意下面几个问题：隔爆外壳存在裂纹、小洞、严重变形、严重锈蚀、开焊问题；隔爆外壳螺丝存在不全、松动、缺少、滑扣的问题；隔爆接合面间隙超限、划伤以及斑点超限；电缆进线口胶圈不合格、无金属堵板；电气间隙和爬电距离不能达到要求，此距离宁大不可小；两隔爆腔连通，导致压力重叠的情况；开盖闭锁变形、损坏等情况。

4.3　防爆电器设备管理

在煤矿井下电气设备运行过程中，需要派专门人员对其进行管理，必须做到以下几点基本工作：第一，爱惜防爆电气设备，如保护其不受炮崩、水淋、埋压等损坏；第二，定期对设备隔爆外壳进行内外两面涂漆以防其生锈，对于湿度较大的矿井，每3～7d就要对设备隔爆接合面涂一次防锈油，还可采取磷化、镀鉻等措施以防其生锈；第三，对于出现过失爆现象的电气设备，必须杜绝继续使用，应即刻更换。

5　结语

在煤矿安全生产重要性日益日高的今天，防爆电气设备也在其中占据着越来越重要的地位，工作人员除了要在电气设备运行中认真管理外，还要在采购时进行严格的质量把关。在不久的将来，一定会出现更多性能更加优良的新产品、新技术，当然，对其及时了解也是工作人员的责任。

参考文献

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[2]　廉芳．矿井电气设备的防爆改造[J]．科技情报开发与经济，2004，（10）．

[3]　豆江辉．浅析煤矿井下电气设备的防爆[J]．科技创新导报，2010，（13）．

作者简介：刘明东（1963-），男，河南淇县人，山西太原市西山煤电安全培训中心工程师。