煤礦機電裝備保護及能力評定體系的構建及實踐

劉道玉 趙德山

（1.鄭州煤炭工業（集團）有限責任公司大平煤礦，河南省鄭州市，452470；2.鄭州煤炭工業（集團）有限責任公司，河南省鄭州市，450042）

煤礦機電運輸系統設備分布范圍廣，在復雜的地質條件和惡劣的環境下，其安全性和高效運行面臨著工況多變以及載荷隨機性大的嚴峻挑戰。為此，需要對煤礦機電運輸系統設備及其安全保護設施以及運行環境進行全面評價，辨識出可能存在的安全隱患，并對其進行風險預控。近年來，鄭煤集團公司開展了機電裝備保護及能力評定（簡稱機電評定），構建了一套完整的評定體系，制定了相應的評定標準和流程，對評定出的問題隱患提出了整改方案和措施，堅持閉環管理，徹底整改隱患，不斷提升了機電裝備及管理水平。

1 機電裝備保護及能力評定的體系組成

1.1 機電評定項目組成

機電保護設置一直是煤礦機電管理的重中之重，直接影響著煤礦機電裝備的安全運行，因此必須確保機電保護裝置（設施）設置合理、齊全和可靠。為此，需要定期對影響機電裝備安全運行的保護裝置（設施）、關鍵組件、運行環境以及操作行為等進行系統評定，并全面排查和試驗，具體評定內容如圖1所示。

圖1 機電評定項目組成

1.1.1 主提升系統評定

（1）主井提升系統評定。主井提升系統評定項目包括：提升機檢驗報告和準運證、提升鋼絲繩檢驗報告及日常檢查情況、關鍵部件探傷報告；過卷、過速、限速、減速、過負荷、欠電壓、深度指示器失效、閘間隙、松繩以及滿倉等保護裝置；絞車制動系統、安全制動減速度及制動力矩校驗；井筒裝備、井底井口裝卸載系統完善、定重裝載、視頻監控；車房、井底電話設置、雙回路供電、司機持證上崗情況等內容。

（2）副井提升系統評定。副井提升系統評定項目包括：提升機檢驗報告和準運證、提升鋼絲繩檢驗報告及日常檢查情況、關鍵部件探傷報告；雙回路供電；過卷、過速、限速、減速、過負荷、欠電壓、深度指示器失效、閘間隙以及松繩等保護裝置；井口、井底提升信號閉鎖情況（罐位、阻車器、搖臺、安全門、提升信號）；車房、井口、井底電話設置、視頻監控；絞車制動系統、緊急卸壓回路設置；安全制動減速度及制動力矩校驗、防墜器試驗、井筒裝備、司機持證上崗情況等。

1.1.2 井下供電系統評定

井下供電系統包括中央變電所和各采區變電所（配電點），評定項目包括：供電雙回路分列運行情況、高低壓開關繼電保護整定、高壓聯絡開關閉鎖設置；高壓總進、聯絡和饋出線開關失壓脫扣裝置是否拆除、低壓饋電開關漏電試驗、系統保護接地、局部通風機三專供電、局部通風機自動倒臺試驗、瓦斯電、風電閉鎖設置及試驗、電氣防爆檢查、負荷審批執行情況以及定期電氣預防性試驗等。

1.1.3 排水系統評定

排水系統包括主排水系統和采區排水系統，評定項目包括：排水泵性能檢測報告及準運證、聯合試運轉報告、雙回路供電、電機控制開關電氣保護；工作、備用和檢修的水泵能力；排水管路、逆止閥和閘閥、吸水管路、配水閘閥、引水裝置、水倉容量、泵房安全出口和密閉門等。

1.1.4 主煤流運輸系統評定

主煤流運輸系統由多部強力帶式輸送機組成，評定項目包括：強力膠帶接頭及膠帶自身檢查情況（人工日常檢查測量、鋼絲繩芯及接頭無損探傷儀定期檢測）、電動機保護、堆煤保護、防跑偏保護、防滑保護、溫度保護、煙霧保護、自動灑水裝置、膠帶張緊力下降保護、縱向防撕裂、沿線急停保護以及傾斜巷道運輸斷帶保護等保護裝置；上運時防逆轉裝置和制動裝置、下運時制動裝置設置及制動力矩校驗；機頭、機尾、各受煤點信號通訊聯絡及視頻監控裝置；轉動部位防護欄及過橋設置等。

1.1.5 主斜巷運輸系統評定

（1）軌道運輸設備設施評定。軌道運輸設備設施評定項目包括：斜坡安全防護設施（阻車器、保險杠、擋車欄、跑車防護裝置、保險叉等）設置情況、提升絞車保護及制動裝置、提升鋼絲繩檢驗報告及日常檢查情況、提升信號設置情況、連接裝置拉力試驗報告、礦車使用防脫插銷、軌道鋪設質量等。

（2）架空乘人裝置評定。架空乘人裝置評定項目包括：架空乘人裝置檢驗報告和準運證、減速器富裕系數；過速、重錘限位、全程急停、上變坡點防掉繩、機頭機尾乘人越位、斷電、防偏擺等保護裝置；防溜車制動裝置、吊椅距巷幫及底板距離等。

1.1.6 主通風設備評定

主通風設備評定對象是主通風機，主通風機評定項目包括：通風機性能檢測報告及準運證、主軸和葉柄探傷報告、雙回路供電、電動機電氣保護、負壓計設置使用情況；通風機軸承、電動機軸承、電動機定子繞組溫度檢測裝置；通風機機體完好性、反風設施情況、防爆門裝設情況、風道風門開閉情況、通風機每月倒機及檢修情況等。

1.1.7 特種設備評定

（1）空氣壓縮機評定。空氣壓縮機評定項目包括：空氣壓縮機檢驗報告和準運證、空氣壓縮機油閃點試驗報告；斷水、斷油、超壓、超溫等保護裝置；安全閥、壓力表、溫度表定期校驗；儲氣罐取得壓力容器使用證、定期放油和清污等。

（2）鍋爐評定。鍋爐評定項目包括：鍋爐使用證、水處理設備運行情況、水質化驗情況、安全閥和壓力表定期校驗、雙色水位計（或兩個獨立的水位表）裝設、安全閥報警、高低水位報警、低水位連鎖保護、超壓報警、連鎖保護試驗等。

1.2 設備實際運行能力比核算

設備是否超能力運行也直接影響著設備的安全運行，為對可能存在超能力運行的設備提前預警，杜絕設備超能力運行，確保機電運輸設備安全運行，需要對設備實際運行能力比進行核算。實際運行能力比是指設備的實際運行能力與額定（設計）能力之比，見式（1）。

式中：γ——設備實際運行能力比；

A1——設備實際運行能力；

A——設備額定（設計）能力。

當比值0.9≤γ≤1時，表明需要對當前運行設備進行評定論證，制定整改方案和措施降低能力比值。當比值γ＞1時，當前運行設備必須立即停止運行。

設備實際運行能力比核算主要針對主提升系統、井下供電系統、排水系統、強力帶式輸送機、主斜巷運輸絞車和主通風機。主提升系統對主副井每月實際提升量與核定允許提升量進行比較；井下供電系統對礦井電源線路和下井電纜安全載流量及壓降進行校核，分別計算供電線路和主變壓器供電能力比，以其較大值作為供電系統的能力比；排水系統能力需校驗水泵能否在20 h內排出24 h內的正常涌水量和最大涌水量，校核水倉容量，并計算24 h內正常涌水量與工作水泵20 h內排水量之比；強力帶式輸送機和主斜巷運輸絞車對每月實際運輸量與核定允許運輸量進行比較；主通風機能力比為實際負壓×實際排風風量與額定轉速下的額定負壓×額定風量之比。

2 機電裝備保護及能力評定的實施

2.1 評定組織

機電評定每月開展一次，采用專業組現場評定以及各礦和集團公司兩級集中會審評定制。集團公司由分管機電運輸的副總工程師組織相關業務部門技術負責人對各礦上報的機電評定結果進行審查。各礦由機電副礦長（副總工程師）負責組織各礦有關生產部門技術負責人對礦井機電運輸系統進行安全評價，機電運輸科具體組織現場評定，成立固定設備組（主提升系統、主通風機、特種設備）、井下供電組、排水系統組、主煤流運輸組和主斜巷運輸組5個專業小組，專業小組人員包括主管科長、技術員、責任區隊隊長或副隊長。

2.2 評定流程

評定時對機電運輸設備設施完好性、可靠性及其運行環境、能力比、圖紙計算資料、記錄等進行全面排查分析，具體流程如圖2所示。

圖2 機電評定流程

首先由各專業小組組長負責到現場落實設備日常檢修、安全設施配備和崗位記錄填寫等情況，對現場各類保護進行試驗，查閱圖紙資料，形成現場檢查筆錄，現場檢查筆錄要對評定內容及隱患辨識欄目中涉及的問題進行詳細的闡述和說明，具體到保護試驗人員、試驗程序、資料查閱人員和查閱結果等。在此基礎上，各專業小組填寫機電評定表格，并對存在的問題隱患進行初步辨識和歸類匯總后形成評定報告，由機電副礦長（副總工程師）組織各礦有關生產部門技術負責人對評定報告進行會審和問題隱患辨識，對上月評定問題落實情況進行通報，對本月評定存在的問題隱患進行風險等級評價，并提出解決方案。評定報告經過會審通過后，上報集團公司主管部門，集團公司對各礦提交的評定資料進行統一會審評定，并在集團公司范圍內對機電評定情況進行通報。

2.3 評定等級劃分

評定采用百分制，綜合考慮主要項目滿分率和設備實際運行能力比，這里滿分率為系統得滿分的主要項目數與全部主要項目數之比，主要項目是指直接影響到設備安全運行的項目，一旦出現問題會導致安全生產事故的發生。評定結果分為合格、基本合格和不合格三檔。其中，系統總得分在90分以上（不含90分）、所有主要項目得滿分率不低于90%、能力比不大于1為合格系統，且其安全設施齊全、完整和有效，管理制度完善，具備安全運行條件；系統總得分在70～90分（不含70分）、所有主要項目得滿分率不低于80%、能力比不大于1為基本合格系統，且其雖有安全隱患，但采取相應的安全技術措施后，基本能夠安全運行；系統總得分在70分以下或能力比大于1為不合格系統，其存在重大安全隱患，必須立即停止運行。表1為大平煤礦2014年1月份機電評定匯總表，礦井綜合評定為合格。

表1 機電評定匯總表

2.4 評定問題監控

為了對評定出的問題隱患進行有效地閉環監控，按 “五定”原則建立問題隱患監控動態表，實行隱患監控分級制，一般隱患由區隊監控處理，重點隱患由科室監控督辦，重大隱患由領導掛牌督辦，同時在集團公司層面，相關業務部門對評定出的重點和重大隱患進行監控跟蹤，實行集團公司和各礦兩級監控。監控情況指定專人統計管理，在每周隱患排查治理會和每月機電評定會上通報監控情況。

3 結語

通過機電評定工作的開展，機電運輸系統存在的問題隱患和薄弱環節得到了重視與預警，并在保證安全生產的前提下，區分輕重緩急，制定出有針對性的整改措施和方案，及時消除機電運輸系統中存在的事故隱患，為打造安全可控和本質安全的煤礦機電安全生產保障體系奠定了堅實的基礎。

鄭煤集團公司已在全部所屬礦井開展了機電評定工作，實踐表明，機電評定已成為一種有效的機電運行管控模式，從源頭上杜絕了大的機電運行隱患存在和事故發生，為機電設備安全和高效運轉提供了堅實的保障。

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