摘 要：根據(jù)瓦斯爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件，對煤礦井下電氣設(shè)備產(chǎn)生引起瓦斯爆炸引燃源進(jìn)行分析、論述及預(yù)防煤礦瓦斯爆炸所采取的措施。文章選自：《礦山測量》是由中華人民共和國新聞出版總署、正式批準(zhǔn)公開發(fā)行的優(yōu)秀期刊。自創(chuàng)刊以來，以新觀點(diǎn)、新方法、新材料為主題，堅(jiān)持"期期精彩、篇篇可讀"的理念。礦山測量內(nèi)容詳實(shí)、觀點(diǎn)新穎、文章可讀性強(qiáng)、信息量大，眾多的欄目設(shè)置，礦山測量公認(rèn)譽(yù)為具有業(yè)內(nèi)影響力的雜志之一。礦山測量并獲中國優(yōu)秀期刊獎(jiǎng)，現(xiàn)中國期刊網(wǎng)數(shù)據(jù)庫全文收錄期刊。

　　關(guān)鍵詞：瓦斯爆炸;電氣設(shè)備;引燃源;電火花;溫度;措施

　　1. 概述

　　在煤礦開采過程中，釋放出大量易燃易爆物質(zhì)——瓦斯，井下形成爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)場所。瓦斯爆炸必須同時(shí)具備三個(gè)條件：一是濃度;二是足夠能量，能引起瓦斯爆炸的引燃源;三是有足夠的氧氣。煤炭開采過程中，瓦斯?jié)舛葻o法或難以控制;煤礦井下又必須保證足夠空氣(氧氣)，預(yù)防瓦斯爆炸，必須采取措施消除引燃源和危險(xiǎn)溫度。

　　2引起煤礦瓦斯爆炸引燃源的種類

　　電氣引燃源。如危險(xiǎn)溫度、電火花、電弧、靜電、靜電火花等; 非電氣引燃源。如明火、高熱物體及高溫表面、沖擊和摩擦等。

　　3井下電氣設(shè)備產(chǎn)生引起瓦斯爆炸的引燃源

　　3.1電火花和電弧

　　按電火花產(chǎn)生的狀態(tài)不同又可分為：工作電火花和事故電火花。

　　工作電火花指電氣設(shè)備正常工作或正常操作過程中產(chǎn)生的電火花。事故電火花是線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的電火花。事故電火花包括由外部原因產(chǎn)生的雷電火花、靜電火花、電磁感應(yīng)火花等。

　　(1)高電壓火花放電：高壓導(dǎo)電裝置絕緣或空氣的絕緣層絕緣降低或全部破壞，會出現(xiàn)火花放電。

　　(2)弧光放電、電氣火花：操作工作供電回路或故障供電回路，在極短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的放電現(xiàn)象。

　　(3)雜散電流產(chǎn)生電火花：礦井未安裝檢漏繼電器裝置、電氣設(shè)備失爆、接地系統(tǒng)不可靠、使用直流電機(jī)車，使井下電網(wǎng)產(chǎn)生雜散電流，產(chǎn)生電火花。

　　3.2靜電火花

　　電阻率高的物體絕緣性能好，很容易積聚電荷，產(chǎn)生靜電火花。有的井下電氣設(shè)備的外殼采用塑料制作，缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性差，易于聚積靜電。為避免產(chǎn)生靜電火花，發(fā)生燃燒現(xiàn)象，選用機(jī)械強(qiáng)度較高，熱穩(wěn)定性較好，抗靜電、不燃燒或不延燃的塑料制造。必須符合符合GB 3836.1-2000標(biāo)準(zhǔn)要求，塑料外殼表面絕緣電阻不得超過1GΩ。

　　3.3危險(xiǎn)溫度電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)發(fā)熱和溫度都限制在一定范圍內(nèi)，但在異常情況下，由短路、過載、導(dǎo)體接觸不良、接地、漏電等可能產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。

　　3.3.1過熱產(chǎn)生的危險(xiǎn)溫度

　　(1)短路。由于各種原因發(fā)生短路事故時(shí)，電流迅速增大為正常時(shí)的數(shù)倍乃至數(shù)十倍，使得溫度急劇上升，產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。

　　(2)雷電放電電流。當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，如果入井管路、架空線路和通訊線路等無防雷電裝置或防雷電裝置不可靠，雷電可能導(dǎo)入井下。雷擊的破壞作用是它的熱效應(yīng)，引起物質(zhì)燃燒。它還能引起高電壓沖擊波，使電氣設(shè)備的絕緣被擊穿，雷電放電電流極大，有類似短路電流但比短路電流更為強(qiáng)烈的熱效應(yīng)，也可產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。

　　(3)接觸不良。電氣設(shè)備各種接點(diǎn)連接不牢、不緊固、不可靠，接頭處夾有雜物，可開閉的觸頭的接觸壓力低或因接觸面表面粗糙不平，接觸不良等，均可增大接觸電阻，產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。不同金屬材質(zhì)連接處，由于它們的理化性能不同，連接后將逐漸惡化，產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。如不同型號材質(zhì)的電纜連接不按要求直接進(jìn)行連接等。

　　(4)電氣設(shè)備過載。

　　a設(shè)計(jì)不合理，在正常負(fù)載下工作，使設(shè)備、線路出現(xiàn)過載、過熱，產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。b設(shè)備、線路超額定值運(yùn)行，長時(shí)間過載運(yùn)行，可產(chǎn)危險(xiǎn)溫度。c.故障狀態(tài)下運(yùn)行造成設(shè)備、線路過載，出現(xiàn)過熱，產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。

　　(5)散熱失效。電氣設(shè)備散熱油管、通風(fēng)道堵塞、安裝位置不當(dāng)、周圍環(huán)境溫度過高，可產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。

　　(6)接地及漏電。接地電流和集中在某一點(diǎn)的漏電電流，可引起局部發(fā)熱，產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。

　　(7)機(jī)械故障。電動機(jī)、接觸器被卡死，電流增加數(shù)倍，可產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。

　　(8)電網(wǎng)供電質(zhì)量低，不滿足設(shè)備額定條件工作,產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。

　　3.3.2照明燈具和危險(xiǎn)溫度

　　照明燈具的工作溫度較高，100W白熾燈泡表面溫度達(dá)170℃～220℃，發(fā)熱部件緊貼可燃物或離可燃物太近即能引燃成災(zāi)，形成引燃源。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下嚴(yán)禁使用燈泡取暖，井下防爆照明燈具可能產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。

　　3.4高熱設(shè)備及高溫表面

　　高熱設(shè)備、高溫管道、液壓管道及熱交換器的金屬表面等。如井下減速機(jī)、瓦斯抽放泵、制氮設(shè)備等設(shè)備可產(chǎn)生高溫現(xiàn)象。

　　3.5摩擦火花

　　(1)傳動件與固定件可能在正常運(yùn)行和故障時(shí)發(fā)生摩擦，產(chǎn)生高溫或機(jī)械摩擦火花。如電動機(jī)風(fēng)扇罩內(nèi)雜物與風(fēng)扇葉片、風(fēng)扇罩發(fā)生摩擦。

　　(2)以輕金屬合金制造的部件或電氣設(shè)備可能產(chǎn)生沖擊摩擦火花，形成引燃源。如電動機(jī)風(fēng)扇、煤電鉆、防爆照明燈具等。

　　(3)軸承出現(xiàn)故障，產(chǎn)生摩擦，可產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度。

　　4控制煤礦電氣設(shè)備產(chǎn)生引燃源的措施

　　在煤礦井下爆炸氣體環(huán)境危險(xiǎn)場所用電氣設(shè)備，則必須選用符合《煤礦安全規(guī)程》要求的Ⅰ類煤礦用防爆電氣設(shè)備。

　　針對井下電氣設(shè)備可能出現(xiàn)的引燃源，必須按照國標(biāo)GB3836.1-2000爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 第一部分：通用要求對引燃源采取措施，同時(shí)還需根據(jù)各類型的特點(diǎn)，采取不同的措施加以限制和控制：

　　(1)采用隔爆型電氣設(shè)備，利用隔爆外殼隔離引燃源。

　　(2)采用充油型電氣設(shè)備、充砂型電氣設(shè)備、正壓型電氣設(shè)備、澆封型電氣設(shè)備，利用介質(zhì)隔離引燃源。

　　(3)采用增安型電氣設(shè)備，減少電火花、電弧和高溫來控制引燃源。

　　增安型電氣設(shè)備對在正常運(yùn)行條件下不會產(chǎn)生電弧或電火花的電氣設(shè)備進(jìn)一步采取各種措施，提高其安全程度，防止電氣設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)溫度、電弧和電火花。這種防爆措施適用于正常運(yùn)行條件下不會產(chǎn)生引燃作用的電氣設(shè)備和照明燈具上。

　　(4)采用本質(zhì)安全型電路或本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，限制電火花或任何熱效應(yīng)的能量來控制引燃源。

　　本質(zhì)安全型電路是指在規(guī)定的條件下，在正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下，產(chǎn)生的電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃爆炸性混合物的電路。在其內(nèi)部的所有電路都是本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備是本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。

　　本質(zhì)安全技術(shù)的特點(diǎn)是限制熱源的能量，在正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下，產(chǎn)生的電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃瓦斯和煤塵。這種防爆技術(shù)適用于“弱電”系統(tǒng)。如儀器、儀表、通訊、報(bào)警裝置等這類電氣設(shè)備。

　　參考文獻(xiàn)

　　1.爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備國家標(biāo)準(zhǔn)匯編(GB 3836.1～4—2000)

　　2.煤礦電氣防爆 煤炭工業(yè)出版 1992

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