机电安全技术与事故案例分析(1)

接线腔内两个接线端子有剩余长 约2～2.5cm的二根铜芯丝，其端 头圆滑有熔化迹象
鸡西城子河煤矿“6.20”事故引爆火源
水 泵 插 销 开 关 电 弧 打 火 痕 迹
辽宁阜新孙家湾海州立井“2.14”事故引火源
3316架子道照明信号综合装置接线腔 内两个接线端子的压紧螺帽松动
接线腔内两个接线端子有剩余长 约2～2.5cm的二根铜芯丝，其端 头圆滑有熔化迹象
4、 钢丝绳： （1）钢丝绳种类选择:钢丝绳是有直径为0.4～4㎜的优 质碳素钢组成，其公称抗拉强度为140～200㎏/ ㎜2。立井提 升应选用公称抗拉强度为155 ㎏/ ㎜2或170 ㎏/ ㎜2 6×19的 钢丝绳，斜井应选用140 ㎏/ ㎜2 或155 ㎏/ ㎜2 6×7的钢丝 绳。6x19—24.5—185—I—光—右 （2）煤矿安全规程有关钢丝绳安全系数的规定：提人 m>9，提物m>6.5，悬挂吊盘m>5；混合提升提人m>9，提 物m>7.5。 （3）钢丝绳的检查：日检径缩率、断丝率、锈蚀。 5、矿井主要提升装置：指地面主（副）提升，井下提人绞车 和直径2m以上的绞车。 6、提升系统必须具备的安全保护装置：过卷保护、过速保护、 过负荷和欠压保护、限速保护、深指失效保护、减速功能保 护、闸间隙保护、箕斗满仓保护、松绳保护、保险闸手动或 脚踏开关。
3、中性点接地与不接地问题：分为直接接地、经低阻抗
接地、经高阻抗接地、中性点绝缘接地。对中性点接地 来说，按人体电阻1千欧姆，电压380v,单项短路，流过 人体的电流是11A；对中性点不接地来说，同样条件， 流过人体的电流是0.14A，两相短路，流过人体的电流 是0.38A。
结论：变压器中性点接地比不接地，在人触及一相带电导体时， 通过人身的电流要小得多，当发生一相接地时，入地电流也很小， 从而使沼气、煤尘爆炸的可能性大大减少。这就是为什麽变压器 中性点不接地的原因。 4、双回路的概念：双电源、双线路、双设备、供电运行方式 上分列运行。
2.1 煤矿特殊环境对矿用产品的要求
诸多恶性事故与装备相关
据不完全统计，煤矿灾害事故中50%以上由电气设备引 起；井下火灾事故70％以上由电气引起；一半左右的瓦 斯煤尘爆炸由爆破火焰引起。
2000.09.27，贵州水城木冲沟煤矿瓦斯煤尘爆炸，162
人死亡，事故调查认定系矿灯失爆
2002.06.20，黑龙江鸡西城子河煤矿瓦斯爆炸事故，死
对矿用产品（设备、材料）的具体要求:
要求煤矿矿用产品不仅要具备生产工具的自然属性，还要满足适应井下 恶劣环境条件的特殊要求；不仅要具备可靠的使用性能，还必须具备完 善的安全性能。 防爆电气设备，除必须具备最基本的防爆性能外，控制设备还要求必须 具有断电保护、风电、瓦斯电闭锁等适合煤矿作业特点的特殊功能。 煤矿用爆破器材，应在具备通用性能的基础上，具有抗引燃、引爆可燃 性气体的性能，以及控制爆破后有毒有害气体生成量的性能。 矿用柴油机，不仅要求其具有防爆性能，还要求控制其排烟的毒性、温 度和机器的表面温度。 煤矿用阻燃输送带在运行中不得产生静电火花，在异常摩擦条件下不得 摩擦着火，在着火情况下不延燃。 煤矿用电缆，不仅要求其具有阻燃、抗静电性能，还要求在电缆护套内 加设半导体屏蔽层，即使受到撞、砸、挤、压，只能超前断电，绝不能 产生相间和相地短路。
机电安全技术与事故案例分析
一、提升系统
1、提升容器：罐笼、矿车、箕斗、吊桶、人行车。
2、提升绞车（1）按滚筒个数分：单（双）滚筒绞车。 （2）按钢丝绳缠绕方式分：缠绕式、摩擦 式。 （3）按滚筒直径分：2m、2.5m、3m、3.5m 3、提升系统： （1）井架：目前常用有钢井架和混凝土井架，罐笼提 升一般为12—20m,箕斗提升一般为25—30m。 （2）内外偏角：1度30分。 （3）拟定提升系统：钢丝绳的仰角大于0°小于 60°，悬长小于60米。
二、运输系统：
1、皮带的各项保护及试验：过流、欠压、防滑、堆煤、温度、 烟雾。撕带和张紧力下降保护。每班试验。 2、电机车：包括架线电机车、电瓶车。闸、灯、警铃、连接装 置和撒砂装置齐全、可靠。每年制动距离试验。 3、刮板输送机： 4、人行车:试验要求。
三、煤矿供电
1、电压等级：直流：110v、220v、250v、550v；交流：36v、 127v、220v、380v、660v、6kv、10kv、35kv。 2、供电方式：浅井、深井。
五、矿用设备煤安标志的规定
（一）对购进的产品，按设备管理有关规定都应建档管理，实 现“帐、卡、物和安全标志”四统一。（二）是自2002年开始， 煤矿企业严禁采购使用任何无安全标志的矿用产品，目前已购进 尚未下井使用的产品一律不得下井。（三）是清理更换无证产品， 对2002年以前已拿入安标管理范围的矿用产品，目前在用但无安 标的，各使用企业要作出更换计划，分期分批更换，尤其是涉及 到重大安全环节的关键设备，如非标准罐笼防坠器、阻燃材料、 防爆电气等，必须限期更换。
检测检验工作必须做到：1、对主要提升装置的性能测试必须 每三年进行一次，新安装的主要提升装置，投入运行前必须进行 技术性能测试，其测定资料作为竣工验收的重要资料之一。2、 主排水水泵、固定空气压缩机的性能测定，主要设备零部件探伤 的特性测定，井上下高压电器设备、电缆预防性试验必须每年一 次；高压继电保护检查整定每半年一次；主扇风机性能测定每五 年一次。3、各种仪器仪表必须按规定定期标校。4、高压电器、 电缆的预防性试验和水泵的性能测定、联合试运转必须在每年雨 季前完成。5、其他电器试验与整定按《煤矿电器试验规程》、 《煤矿三大保护试验细则》规定的项目、周期及要求及时进行。 对现已形成检验周期的按周期进行。
2.1 煤矿特殊环境对矿用产品的要求
对矿用产品（设备、材料）的基本要求： 防爆要求
电气设备的防爆：隔爆、本安、增安 材料的防爆：抗静电、抗摩擦冲击火花 信号防爆：电信号、光信号、波 防潮防尘要求 具备一定的IP等级。 易于维护，具备足够的安全可靠性 阻燃要求 环境保护要求
2.1 煤矿特殊环境对矿用产品的要求
一、什麽是接零与接地
1. 将与带电部分绝缘的电器装置的金属部分
与不接地的中性点之间实行电器连接成为 接零。 2. 与直接接地系统中的零线或与直接接地的 中性点连接称接地。
5、矿井供电要求：（1）井上下变电所必须采用分段单母线系 统是供电的可靠性与灵活性得到保证。（2）下井电缆不得少于 两回路，当任一回路停电时，其余回路应能担负全部负荷的供 电。（3）为提高全矿供电的功率因数，母线两段还应装高压补 偿电容器。（4）为防雷击及考虑计量保护的需要，母线两段均 应装一组避雷器及一组电压互感器。（5）在低压下井又无高压 动力的小煤矿，地面变电所的低压母线也应采用分段单母线， 其负荷的分配和供电的回路数应符合有关规定，满足可靠、安 全、灵活的要求。 6、井下供电三大保护：过流、漏电、接地保护。 （1） 过流：凡是流过电气设备和电缆的电流超过了它们的 额定值，就称为过电流。主要指短路、过载和断相。 （2）漏电：分集中漏电和分散性漏电。集中漏电指在变压 器中性点不接地的电网中，由于电网某处的绝缘损伤而发生的 漏电。分散性漏电指由于整条线路或整个电网的绝缘水平低， 而沿整条线路或整个电网发生的漏电。类型漏电闭锁和漏电跳 闸。
7、煤矿安全规程对保险闸间隙的要求：盘式闸不大于2㎜，平 移式闸不大于2 ㎜且上下相等；角移式闸瓦中心处不大于2.5㎜, 两侧闸瓦间隙差不大于0.5㎜。 8、煤矿安全规程对提升信号的要求：齐全、可靠。且提升信号 必须与提升机闭锁。罐笼提升：安全门必须与提升信号、罐位 闭锁，摇台与罐位、阻车器、提升信号闭锁。 9、煤矿安全规程对提升方面的要求：立井提升系统内，速度大 于3m/s时必须设防撞梁和托罐装置，主提升装置必须每3年进 行技术性能测试，主要部件必须定期探伤，提升容器：罐笼、 人行车必须定期试验。井筒装备、金属井架应定期检查并有记 录。
（3） 接地保护：将电气设备正常时不带电的、但可能带有危险电 压的金属外壳、框架等与埋设在地下的接地极金属线连接起来，以 减少漏电时金属外壳对地的电压设施叫保护接地。 （4）需要弄清的几个问题:a、熔断器不能保护电气设备和馈电线 路的一般过载，只能保护严重过载。b、电磁式过流继电器能迅速 切断三相适用于较大电机和大电流干线的短路保护。C、过载保护 装置热继电器。D、断相保护装置JRO热继电器如QC83-60开关， 属过载和断相保护。 （5）检测试验规定和存在的问题：三大保护试验内容。 7、电缆的种类：铠装电缆、聚氯乙烯橡胶电缆、橡套电缆等
六、法律法规有关规定：
《中华人民共和国安全生违 法行为行政处罚办法》、《煤矿安全监察行政处罚办法》 关于机电设备、仪器仪表、材料及检测检验方面的规定。 中华人民共和国安全生产法：29条、罚83-40、50条 中华人民共和国矿山安全法：15、16条罚40条 煤矿安全监察条例：26、28条罚38、39-12、14、15条
七、机电提运事故案例分析
事故统计分析：
一． 2003年度，全省共发生各类原煤事故38起，
死亡97人，比2002年减少42起，死亡人数减少 7人，百万吨死亡率为0.68。其中机电事故4起， 死亡4人，运输事故7起，死亡7人。 二． 2004年全省煤矿发生原煤死亡事故41起，死 亡49人，百万吨死亡率0.35。与去年同期相比， 事故起数增加3起，死亡人数减少48人 。其中 机电事故3起，死亡3人，占死亡总人数的6.1%; 运输事故12起，死亡12人，占死亡总人数的 24.5%。
截面选择原则：a、按电缆正常工作时的允许温度选择。 b、按正常工作时的允许电压损失选择（0.95)。 c、按起动电压损失验算截面（0.70)。 d、按机械强度要求选择移动橡套电缆。 e、按短路电流验算热稳定性。
四、机电设备的定期检验检测：
煤矿机电设备检测主要指生产设备性能测定，关键零部件探 伤，电器预防性试验及电器整定，三大保护装置检测。是确保矿 井安全生产、设备安全、经济运行的基础。煤矿企业必须按照国 家《矿山安全法》、《计量法》、《煤矿安全规程》、《煤矿安 全监察条例》等有关法律法规的规定及上级有关规定，标准及周 期进行煤矿机电设备检测工作。涉及煤矿安全生产的主要生产设 备的性能测定，除按照有关规定、周期及时检测外，对已发现存 有问题或者服役年限超过其规定的使用年限三分之二的根据情况 可适当所短其测定周期。主要设备关键零部件探伤一般要配合大 型固定设备性能测定进行，对存有问题的可加密探伤次数。对已 形成检验周期的按周期进行。 根据《山东省安全生产监督管理规定》，检测单位必须委托具有 省以上的煤矿安全监察部门审查认可并取得相应的资格、从事工 矿商贸企业安全生产条件和设备的检测检验、获得省级以上计量 认证、出具的检验报告具有法律效力的检测单位进行。检测单位 要对检测内容的真实性、完整性负责。凡未经认可认证单位，监 察部门对其检测检验报告不予承认。