礦用電纜維護工藝研究與應用

井長輝+張國強+閆海

摘 要：各類高低壓電纜是構成煤礦井上下供電系統的重要組成部分，由于處于煤礦特殊的環境條件中，電纜從安裝敷設、日常維護到撤除回收上井維修均受到各方面條件的制約。如何規范井下電纜的敷設吊掛，提高電纜維護效率，合理規范電纜使用及管理方式，減少電纜在運行過程中的薄弱點，降低誘發電纜事故發生的條件因素，科學有效的及時查找出在用電纜存在故障隱患，快速消除故障點，及對回收上井的電纜進行全面清潔修復，提高修復電纜質量，延長電纜使用生命，對于保障礦用電纜的安全穩定運行，降低停電事故影響，減少礦井電纜事故發生具有重要意義。

關鍵詞：礦用電纜；吊掛；橋架；清潔

中圖分類號：TM247 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）01-0081-02

1 煤礦電纜使用現狀

據統計煤礦電纜事故約占各類事故的40%，占井下電氣事故的50%，各類電纜事故的頻發，輕則造成停電事故，影響安全生產，重則引發火災或瓦斯煤塵爆炸，危機煤礦職工生命安全。電纜事故的頻發引起煤礦更嚴重的重大事故，教訓沉痛，同時也嚴重影響著全國煤礦安全生產形勢，對煤礦的安全生產造成極大壓力。目前，煤礦針對電纜引發的各類事故，國內外主要管理部門僅是針對某一具體事故發生后，針對該起事故的性質、原因制定防范措施，要求各礦對電纜使用情況進行專項檢查治理。沒能夠從電纜使用的開始就對電纜的安裝敷設及制作維修進行科學合理的系統規范，多種復合條件的集結，最終導致電纜運行過程中發生故障，引發煤礦更加惡劣事故的發生。

2 礦用電纜事故的原因分析

煤礦井下現全部采用具有煤礦礦用產品安全標志的阻燃電纜，但是阻燃電纜并不意味著電纜不會燃燒，電纜發生故障引起火災是事故的表層顯現，而在整個電纜安全使用維護系統中，礦用電纜的現場維護工藝落后、維修工具不能適應現場要求，恰恰是引起電纜事故的主要原因，在機電安全生產管理中，若疏于對電纜維護工藝及維修工具的研究提升，將為電纜的安全運行造成重大隱患。因此，提高電纜維護工藝的科學性，提高電纜維修工具的實用性，對提高煤礦供電安全水平，杜絕重大安全事故有極為重要的作用。

3 成果應用及做法

3.1 組合式小線吊掛裝置

3.1.1 研究背景

現有通訊、信號及監測小線統一綁扎后，多種電纜交叉混合，影響日常檢修、維護，不易對整捆通訊線路中的具體線纜進行查找；如需再增加或撤除線纜，隨意綁扎影響正常使用，勢必對原先綁扎好的小線進行逐段解除后在重現綁扎，解除現有尼龍扎頭再綁扎又浪費材料，費時費力。

3.1.2 研究目的

該裝置應能夠方便對小線進行安設及撤除，同時能夠方便在現有小線固定后能再增加小線的固定數量，整體吊掛效果規范標準。

3.1.3 設計原則

（1）滿足《煤礦安全規程》的相關要求，以安全、標準、統一、規范、美觀、方便敷設、便于管理為基本原則。（2）滿足電纜阻燃規定。（3）所設計機構能夠滿足今后增加小線數量要求，完全保證可組裝、可增加留足余量。（4）以安全輕巧、便于敷設和方便管理作為設計準則。

3.1.4 制作安裝

（1）設計了小線電纜的規范吊掛裝置，吊掛裝置的每個槽均可以實現電纜規范吊掛，便于取出、維護、檢修。（2）電纜吊掛裝置通過連接螺栓，可以實現組合功能，電纜增加時，可增加連接吊掛裝置，較大范圍內增加電纜吊掛量。（3）組合式專用吊掛裝置采用阻燃彈性材料，符合井下使用要求；本身具有的彈性，更利用電纜的固定，補償電纜變形、位移等缺陷。（4）組合式專用吊掛裝置便于實現與動力電纜的間距要求，美觀大方，質量標準化水平高。

小線電纜在此電纜吊掛裝置吊掛槽內吊掛，通過本裝置上下方的連接螺栓與燕尾槽實現組合功能，可較大范圍內增加電纜吊掛量；能夠實現小線的規范吊掛，便于取出、維護、檢修，通過組合功能。可利用自身彈性更利用電纜的固定，補償電纜變形、位移等缺陷。

3.2 組合式多角度橋架

3.2.1 研究背景

井下常用橋架由槽鋼制作而成，體型巨大笨重。在井下進行電纜敷設安裝橋架前，運輸過程費時費力，流程繁瑣。橋架整體厚重，吊掛橋架時需要多名維修人員同時進行；設計過于簡單，使用具有局限性，當面對多叉路口、復雜多變的巷道時，橋架安設不能隨巷道而變化，電纜上架困難，安裝難度較大，安裝后樣式不美觀，電纜線路的敷設雜亂。

3.2.2 研究目的

本發明的目的是設計一種組合式多角度橋架，橋架分段加工，簡化運輸流程，便于攜帶和安裝。橋架組合后，能夠根據現場復雜的巷道走向及斷面，方便的調節橋架的角度和位置，便于安裝電纜，并保證電纜敷設后美觀整齊，有利于維持井下良好的巷道環境，提高質量標準化創建。

3.2.3 設計內容

組合式多角度橋架由分段式槽鋼和連接配件組成。

分段式槽鋼是將200#槽鋼每300mm等間距切開，在切開的每段槽鋼兩側分別切割出2個60mm×12mm的長方形切口；連接配件由50mm×20mm×3mm的鐵板中間對焊而成，兩塊小鐵板分別切割出φ8mm的孔，連接件的特點是能夠方便的對橋架進行角度轉換。

使用時，只需將連接配件和分段式槽鋼組合成型，再用M8mm的螺絲將組合后的橋架固定擰緊，即可投入使用。

3.2.4 使用方式及過程

維修人員分段攜帶槽鋼下井，省時省力，提高了運送的靈活性；組裝時將連接件和分段式槽鋼組合成型，用M8mm的螺絲連接固定即可，方便快捷；分段連接的好處在于能夠根據現場電纜走向的復雜地形，多角度的調節橋架的方位，安設橋架時靈活省力，節省了工人的大量體力；調節后的橋架位置更有利于安放電纜，提高了職工的工作效率；還可以根據岔路口的距離長短，選擇分段式槽鋼的數量，更加靈活的進行橋架的組裝配置，靈活實用。

3.3 強效電纜去污拋光液

3.3.1 研究背景

井下特殊的環境，生產過程中伴隨煤和巖石破碎而產生的煤礦粉塵是生產性粉塵的一種，其主要成分有游離的二氧化硅，由于粉塵具有分散性、附著性、容易積聚在井下的電纜上，造成粉塵積聚，給安全生產帶來一定隱患，為消除隱患，提高質量標準，不得不抽出大量人力、物力、財力來保持電纜的清理衛生，采用傳統的水擦洗、去污液擦洗，只能勉強除去電纜表面的浮塵，而且必須1-2天就要清理一次，效果讓人不甚滿意。

根據粉塵的吸濕性及聚乙烯電纜特性研制了電纜去污拋光液。

3.3.2 研究原理及功能

利用草酸、香波、啤酒等材料，按照試驗出的比例進行配比，研制出“拋光液”。不僅能輕松的除去電纜表面的灰塵、油污，而且還能使電纜表面達到“拋光”的效果，使電纜光潔如新。

3.3.3 使用效果

這種液體不僅很輕松的除去電纜表面的灰塵、油污，而且還能使電纜表面達到“拋光”的效果，使電纜光潔如新，更加神奇的是，使用這種液體擦洗電纜后，即使幾天不去擦洗也會保持清潔。就算有了灰塵堆積在電纜上，用干抹布輕輕一擦后，達到的效果就和這種神奇液體擦洗的效果一樣。

4 實施效果

各類高低壓電纜是構成煤礦井上下供電系統的重要組成部分，由于處于煤礦特殊的環境條件中，電纜從安裝敷設、日常維護到撤除回收上井維修均受到各方面條件的制約。從近年來，國內外各類煤礦事故看，煤礦電纜事故是導致各類火災發生及煤塵瓦斯爆炸的主要導火索。

參考文獻

[1]胡占華.礦用電纜的研究現狀及發展趨勢[A].低碳智能 持續創新——煤礦機電一體化新技術2014年學術年會論文集[C].2014.

[2]李俊和.礦用電纜的使用與維護[A].內蒙古煤炭經濟，Inner Mongolia Coal Economy，2007.endprint