浅谈煤矿井下钻孔施放电力电缆工艺改进

摘要：电力电缆作为供电设施的一部分在煤矿安全生产中起着至关重要的作用，犹如人体的大动脉源源不断地向井下各类用电设备输送能源和动力，煤矿矿井应用电能并配合电气自动化，使煤矿产量和质量大大提高，生产成本和工人劳动强度大大降低，改善工人劳动强度和条件。但是，如果煤矿供电突然中断，可能会发生重大事故或人员伤亡事故，搞好煤矿供电工作，对煤矿安全生产，具有重大意义。

关键词： 电缆 ； 供电； 煤矿

【分类号】TD63

1、电力电缆作为井下供电系统的重要组成部分，其规格选型-施工工艺-维护方法等在《煤矿安全规程》、《电力安全规程》都有详尽的要求；同时《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》中严格规定“若经校验，两项短路电流不能满足要求时可采取：

1.1、加大干线或支线电缆截面；

1.2、设法减少低压电缆线路的长度。

2、目前，随着超大功率采煤设备的应用和高产高效采煤现状，为了满足大功率采煤设备起动时电压损失的和克服电缆远距离供电内部电阻和电抗值导致的电压损失，单纯地加大干线或支线的电缆截面显然不是明智的选择，同时必须设法减少低压电缆的长度和提高供电设备的供电电压等级。采用移动变电站或移动变压器就是实现设备“高电压，低电流”运行的有效举措。

2.1为了实现设备高电压供电，低电流起动，同时为了减少供电电缆长度节省资金投入，我们在井下跨井巷、跨层间敷设电缆时通常会设计为钻孔敷设方式。

2.2在井下钻孔敷设（下放）电缆的方式有两种：绞车下放和人工下放。采用绞车下放电缆时，其施工过程为：安装绞车-敷设绞车电源线、控制开关-绞车钢丝绳和电缆打卡紧固-电缆下放-固定电缆-松卡-再打卡-下放电缆-再松卡-直至电缆下放完成。此种下放电缆的方法工序非常繁琐，而且必须安装绞车，且电缆施放所付出的劳动强度只起到“事倍工半”的效果。

2.3一般情况下，由于井下施工环境所限，多数钻孔附近无法安装绞车，此种情况下就只能依赖于人工徒手释放了。人工释放采用徒手拖拽配合压杠的方法，通常为了安全往往沿途要设置多道压杠，但是，此种施工方法极不安全，电缆的自重加上电缆在钻孔中的势能叠加在一起会产生相当大的动能和重力加速度，一般情况超出30米的钻孔，下放50mm2以上的交联聚氯乙烯铠装电缆就极难控制，尤其在最后的30-50米，电缆在重力加速度的作用下以难以想象的速度自动往下拖，施工人员靠徒手和压杠是难以克服电缆自身重力和重力加速度的反向作用的，在电缆钻孔施放电缆时，电缆掉下钻孔的现象屡见不鲜，不仅威胁人身安全而且损坏电缆绝缘外皮和导电芯线。

3、我们根据压杠产生摩擦力的原理，采用在电缆孔上部固定电缆压杠和使用杠杆原理产生巨大摩擦力的方法，改进了钻孔徒手下放电缆的施工工艺，消除了人员不安全隐患，避免了钻孔电缆失控的现象，同时有效地控制了电缆下放的速度，提高了安全生产率。

施工示意图如下：

具体改进方法如下：

3.1此装置由4根道木组成，分两层设置，每层两根互相平行，上下层十字交叉；下层道木之间的距离尽量拉大，以保证施放电缆装置的稳固性，上层道木两端分别用8#铅丝数道缠绕捆绑，一端底部插入木楔（便于为锁紧道木时设置支点）后捆绑牢固，另一端铅丝捆绑要留有足够的余量以便于上部交叉后插入铁棒和钢管，目的是为了必要时旋转铁棒锁紧上部道木。

3.2装置安设好后，我们设专人施号口令、设专人随时旋转铁棒绞紧上部道木，然后其他人员一字排开，随施号人的口令向电缆孔内施放电缆，当电缆下放到一定数量产生重力加速度的时候，施棒人员会逐渐旋转铁板绞紧铁丝减少上层道木间的间隙，使道木和电缆之间增大摩擦力，减低电缆的下放速度；同时我们施放人员会尽量放低电缆，使其入孔端于上层道木成锐角，依据力学原理这样会进一步增加电缆外皮和道木之间的摩擦力，当电缆施放滞动的时候，我们会依据实际情况放松上层道木间的间隙减少摩擦力或抬高施放电缆，使其于道木之间成为锐角，增加下放速度。

3.3此装置的设计在我们多次井下钻孔施放电缆的过程中使用都取得了良好的效果：

3.3.1以前我们遇到钻孔下放电缆时，所有员工都非常发愁，并且动用相当多的人力和物力，此装置的设计和使用在同类的电缆施放过程中只需要以前不到一般的人力就够了。

3.3.2以前我们钻孔施放一根500米截面70mm2的交联聚氯乙烯铠装电缆，有绞车的情况下，至少需要50人，工作一个班次（8小时以上），并且劳动强度非常大；没有绞车的情况下至少60人，工作一个班次，而且在施放过程中会存在许多安全隐患：电缆失去控制坠入电缆孔造成电缆伤人事故和伴随电缆高空坠地的后果是损伤电缆芯线和绝缘层，给此根电缆的安全输送电能带来重大隐患，直接经济损失巨大。

3.3.3此装置的使用和施工工艺的革新，在同类情况下施放，只需要30人（主要是钻孔下方人工拖放电缆人员），最多工作3个小时就完成了，直接经济效益按每人每班150元计：每班节省工资支出=（60-30）×150=4500元。

3.3.4从减轻工人的劳动强度和施工的安全的角度考虑，前景远大。

参考文献：

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[6] 刘艳艳. 机械化条件下敷设电缆在电厂安装中的可行性探究[J]. 科技创新导报. 2012（27）

作者简介：

李文君（1983―），男，山西怀仁，大专，技术员， 研究方向：矿井供电。