浅谈对《煤矿安全规程》电气部分条文的修改建议

摘要：文章根据国家最新颁布的相关规范，结合从事现场设计工作中的经验，对《煤矿安全规程》第九章电气部分条文中存在的问题进行了讨论，并提出了修改建议，使规程本身更好地适应煤炭行业发展的要求。

关键词：煤矿安全规程；电气设备；设备保护

中图分类号：TD534 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）34-0097-03

1 概述

《煤矿安全规程》是煤矿管理的规范性、指导性文件，为国家煤矿安全管理做出了巨大贡献。

安规中的第九章电气部分，针对矿井供电电源、设备房供配电、电气设备和保护设置、机电设备硐室、井下电缆、照明通信和信号、井下电气设备保护接地和设备检查维护等进行了详细规定。

随着煤矿科学技术的发展和进步，国家对安全生产的要求不断提高，进而相继颁布了许多新的规定、规范、规程和标准，安规虽然每年都在修订，但改动量总体不大，其中有很多概念和定义已经落后。

在实际应用过程中，由于安规的部分内容写得过于简明扼要，造成现场使用人员理解得不透彻，特别是煤矿企业管理人员、地方安全监察人员和设计人员产生概念上的分歧，急需对部分容易产生歧义的条文进行修改。

笔者将对安规第九章电气中的第442、444、453、455、457、464、483、484、491条，提出个人的修改建议，供大家参考。

2 相关条文及修改建议

2.1 安规第442条：关于煤矿主要设备房供电的有关规定修改建议

2.1.1 原条文：“主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。向煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽放泵应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路。”

2.1.2 修改原因：某矿新建回风立井工业场地原规划建设有35/10kV变电站一座和风机10kV配电室一座，并各自配有值班人员。矿务局业务主管部门为实现减员增效的目的，风机管理人员和变电站运行人员合一。要求将10kV风机启动柜直接挂在35kV站10kV两段母线上，由变电站值班人员负责操作风机。

理由是：该35kV站10kV母线为一级配电，减少了设备房10kV配电室的中间环节，供电可靠性高；且满足安规中要求供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷的要求。

笔者认为，该做法存在如下问题：

（1）主通风机是矿井重要的一类负荷，启动设备直接挂靠在35kV站10kV母线上，容易受矿井其他供电回路和变电站检修倒闸操作的影响，单独设配电室，可减少该类影响。

（2）这种做法违反了2009年3月1日起施行的《煤矿主要通风机站设计规范》（GB 50450-2008）第5.0.1条：“主要通风机站应有两回直接由变（配）电所馈出的供电线路；线路在末端上应相互切换。”

该规范很明确地告诉大家，不管通风机是高压10kV，还是低压660V、380V，主要通风机站应建设有单独的配电室，其有两回电源供电，接线方式为单母线分段。

（3）《供电系统设计规范》（GB 50052-2009）中第4.0.6条：“供配电系统应简单可靠，同一电压等级的配电级数高压不宜多于两级；低压不宜多于三级。”

其条文解释为：“如果供电系统结线复杂，配电层次过多，不仅管理不便，操作繁复，而且由于串联元件过多，因元件故障和操作错误而产生事故的可能性也随之增加。所以复杂的供电系统可靠性并不一定高，不受运行和维修人员的欢迎；配电级数过多，继电保护整定时限的级数也随之增多，而电力系统容许继电保护的时限级数对10kV来说正常也只限于两级；如配电级数出现三级，则中间一级势必要与下一级或上一级之间无选择性。”

2.1.3 修改建议：笔者建议，本条该部分应修改为：“主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；线路在末端上应相互切换。受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。

向煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽放泵应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路；线路在末端上应相互

切换。”

2.2 安规第444条：关于井下电气设备有关规定的修改建议

2.2.1 原条文：“选用的井下电气设备，必须符合表1的要求。”

表1 井下电气设备选用规定

2.2.2 修改原因：矿用一般型电气设备是一种没有采取任何防爆措施，用于煤矿井下无瓦斯、煤尘爆炸性混合物场所的电气设备，如井下中央水仓变电所、井底车场、总进风巷和主要进风巷等场所。

根据2012年3月1日起施行的《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》（安监总煤装【2011】162号）。第七条矿井瓦斯等级划分为：煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、高瓦斯矿井、瓦斯矿井。安规中所谓的低瓦斯矿井的概念已经取消，只要矿井中存在瓦斯，就是瓦斯矿井。

国内煤矿事故调查专家孙继明教授也多次指出：“低瓦斯矿井井底车场等非爆炸性环境，可以使用矿用一般型电气设备；但有条件时，宜选用矿用防爆型电气设备，而不使用矿用一般型电气设备。”

同时煤矿管理人员的素质和安全意识已经有了显著提高，特别是国有大型煤炭企业，都把提高矿井安全性作为煤矿生产的第一要务。笔者认为，煤矿的开采，应着眼于防止事故发生，避免人员伤亡和财产损失。以牺牲矿井安全，达到降低开采成本的目的，实在不可取。经历了煤炭行业2003～2012的黄金十年，煤矿用各类防爆电气设备发展很快，新产品新技术不断应用在煤矿井下。采用矿用防爆型设备来替换矿用一般型设备，降低因电气设备非防爆带来的安全隐患，已经成为一种可能。因此关于电气设备是否选用防爆电气设备的问题，规程中应及时做出相应的修改。

2.2.3 修改建议：笔者建议，本条应删除矿用一般型设备的使用地点。同时可规定，对条文修改之前使用的矿用一般型设备，可在使用寿命结束后进行更换。

2.3 安规第453条：关于高压断路器选型和校验规定的修改建议

2.3.1 原文：“井下电力网的短路电流不得超过其控制用的断路器在井下使用的开断能力，并应校验电缆的热稳定性。非煤矿用高压油断路器用于井下时，其使用的开断电流不应超过额定值的1/2。”

2.3.2 修改原因：

（1）井下电力网的短路电流是由地面供电系统的出口短路阻抗和线路的短路阻抗等计算得来，是无法由煤矿企业用户决定的。井下使用的断路器开断能力不应小于井下电网的短路电流。

（2）关于油断路器的使用。国家安全监督总局国家煤矿安监局2008年3月11日下发的《禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录（第三批）》（安监总煤装【2008】49号）附件第8条中，已经明确禁止井工煤矿使用油断路器，且规定替代产品为真空断路器。

同时《矿山电力设计规范》（GB 50070-2009）第4.2.1.3条规定：“电气设备的绝缘不应采用油质材料。”

近年来，国产高压10kV真空断路器的质量完全满足各行业的使用要求，煤矿井下若继续允许使用充油设备，将带来不少安全问题。

2.3.3 修改建议：本条应改为：“矿井变（配）电所使用的断路器断流容量，应该按照上级变电所的出口短路容量进行校验。井下使用的电缆应进行热稳定性校验。煤矿井下严禁使用油断路器。”

2.4 安规第455条：关于高低压设备保护功能要求的修改建议

2.4.1 原文：“井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。”

2.4.2 修改原因：神东矿区从2007年开始，逐步采用微机综保代替以前的继电器保护装置，使矿井的自动化水平得到了提升，但是早期投用的矿用隔爆型高压开关柜，配套的北京安华顺城生产的SDZB型微机综合保护器，该装置不分所带的负荷为电动机还是变压器，只具有短路、过负荷、单相接地保护，欠压释放和故障报警功能。

按照国家《电力装置的继电保护和自动设计规范》（GB/T 50062-2008）要求，高压电动机、动力变压器、馈出线等高压出线的保护要求是不同的，高压电动机和变压器的保护应该分别规定。

当高压电动机和变压器等负荷发生其他故障时，保护装置无法及时动作，就会给矿井电气设备的运行带来安全隐患，如：高压电动机没有缺相、失压保护，设备带故障运行，导致电动机烧毁。

此外，安规中关于“低压电动机的控制设备，应具备远程控制装置”的说法，存在语病，也应该得到修正。

2.4.3 修改建议：结合矿井供配电的特殊性，笔者建议本条修改为：

“井下3kV及以上高压异步电动机应设置：相间短路保护、单相接地保护、过负荷保护、低电压保护、相电流不平衡及断相等保护。其中低电压保护应作用于跳闸。

井下3kV及以上动力变压器应设置：相间短路、单相接地短路、绕组的匝间短路、过电流及中性点过电压、过负荷、变压器绕组温度过高及冷却系统故障等保护。

向井下采区变电所、配电点、移动变电站供电的馈出线回路，应设置：相间短路、单相接地短路、过负荷保护。

井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。

低压电动机，应设置短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置。”

2.5 安规第457条：关于单相接地电容电流规定的修改建议

2.5.1 原文：“矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。”

2.5.2 修改原因：

煤矿企业采用的6kV或10kV系统中性点不接地或经消弧线圈接地的方式，系统发生单相接地故障不要求立即切除故障回路而需要维持故障回路短时期运行。根据《矿山电力设计规范》3.0.9中规定：

“矿山企业6kV或10kV系统中性点接地方式，应根据矿山企业对供电不间断的要求、单相接地故障电压对人身安全的影响、单相接地电容电流大小、单相接地过电压和对电气设备绝缘水平的要求等条件选择，并应符合下列规定：

煤矿企业采用的6kV或10kV系统中性点不接地或经消弧线圈接地的方式，当6kV或10kV系统发生单相接地故障不要求立即切除故障回路而需要维持故障回路短时期运行，并应将流经单相接地故障点的电流限制在10A以内。”

条文解释中说：中性点不接地方式时且当单相接地电弧电流不大于10A时，电缆接地电弧电流自熄灭条件较好，单相接地故障不易转变为相间短路故障，对设备的损害程度低。

2.5.3 修改建议：本条建议修改为：“矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过10A。”

2.6 安规第464条：关于高压断路器选型和校验规定的修改建议

2.6.1 原文：“带油的电气设备必须设在机电设备硐室内。严禁设集油坑。硐室不应有滴水。硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件。带油的电气设备溢油或漏油时，必须立即处理。”

2.6.2 修改原因：矿用防爆电气设备是指按GB 3836.1-2010标准生产的专供煤矿井下使用的防爆电气设备。其中包括一种充油型电气设备，代号为o，全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或外壳外的爆炸性混合物的防爆电气设备。

油断路器、油浸式变压器等充油式防爆电气设备，已经逐步在煤矿井下淘汰，因此建议规程中应禁止在煤矿井下使用充油式防爆电气设备。

2.6.3 修改建议：本条建议修改为：“井下应禁用充油式防爆电气设备。机电设备硐室内不应有滴水。硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件。电气设备出现故障时，必须及时处理。”

2.7 安规第483和第484条：关于井下接地网电阻的修改建议

2.7.1 原文：第483条中：“接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。”

第484条中：“主接地极应在主、副水仓各埋设1块。”

2.7.2 修改原因：

根据《煤矿井下供配电设计规范》7.2.2规定“总接地电阻不得大于2?”是在“任一主接地极断开时”的要求值。建议将第483和第484条进行整合。

2.7.3 修改建议。“主接地极应在主、副水仓各埋设1块。主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于0.75m2、厚度不得小于5mm。任一主接地极断开的条件下，总接地网测得的接地电阻值不得超过2?。”

2.8 安规第491条：关于电气设备使用绝缘油的修改建议

2.8.1 原文：

“电气设备使用的绝缘油的物理、化学性能检测和电气耐压试验，每年应进行1次，但对操作频繁的电气设备使用的绝缘油，应每6个月进行1次耐压试验。

油断路器经3次切断短路故障后，其绝缘油应加试1次耐压试验，并检查有无游离碳。

不符合标准的绝缘油必须及时处理或更换。油浸电气设备的绝缘油量应定期检查，并保持规定油量。

更换和试验矿用设备绝缘油应有记录。”

2.8.2 修改原因：油断路器、油浸式变压器等充油式防爆电气设备，已经逐步在煤矿井下淘汰，因此规范中井下应禁用充油式防爆电气设备。

2.8.3 修改建议：禁用充油式防爆电气设备后，此条删除。

3 结语

笔者通过对国家近期的各类规范与煤矿安全规程的条文进行了对比，安规中与其他规范相抵触或存在异议的地方，提出了修改建议。同时电力系统和煤矿电气的一些术语、俗称等有所不同，照搬至煤矿安全规程中可能存在异议，因此煤矿安全规程中用词需要反复斟酌。

综上所述，本文希望同广大煤矿机电管理人员一起探讨，完善和修改煤矿安全规程中相关的规程条款，使之与时俱进，更好地为煤矿安全服务。

参考文献

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[8] 煤矿安全规程专家解读[M].北京：中国矿业大学出

版社.

作者简介：李山（1979—），男，山东莱芜人，鄂尔多斯市神东工程设计有限公司电气室主任，研究方向：矿井供配电和智能化系统设计。