露天煤礦電氣系統的事故隱患與安全措施

國家能源集團內蒙古平莊煤業（集團）有限責任公司元寶山露天煤礦 劉 暢

電氣系統是露天煤礦在生產過程中的重要組成部分，更是露天煤礦安全生產的關鍵因素。露天煤礦的開采是一項長期、復雜的工作，不是在短時間之內就可以完成的，如果在露天煤礦電氣系統中存在巨大的事故隱患，很容易給相關操作人員造成嚴重的生命威脅，為了更為安全的開采露天煤礦，針對其中存在的事故隱患進行具體的分析，從而提出相對應的解決方案，保證露天煤礦電氣系統自身的安全性、穩定性，實現露天煤礦的高效生產、穩定運行。

首先分析露天煤礦電氣系統的概述內容，緊接著分析露天煤礦電氣系統常見的事故隱患。在此基礎上，分析這些事故隱患發生的原因，提出相應的安全措施。工作人員要時刻關注露天煤礦電氣系統的安全使用，減少其中存在的安全隱患，保證相關操作人員的生命安全。基于此，通過研究露天煤礦電氣系統存在的事故隱患以及相對應的安全措施，為國家露天煤礦的高效運行做出貢獻。

1 煤礦電氣系統概述

煤礦電氣系統主要是用來監控機械設備以及電氣設備能否持續、安全、穩定的運行，以此來保證煤炭資源開采工作的效率和質量。電氣系統是露天煤礦生產過程中的重要組成部分，是露天煤礦安全生產的重要因素。

據不完全統計，露天煤礦在生產作業過程中發生的安全事故，60%以上都是因為電氣系統出現故障導致的，不僅影響露天煤礦的開采進度，還會危及到作業人員的生命安全。再加上露天煤礦的開采是一項長期、復雜的工程，為了保證露天煤礦生產的安全性、穩定性，就必須要保證電氣系統的質量安全。

2 露天煤礦電氣系統的常見事故隱患

由于露天煤礦電氣系統的選型不合適、電纜超載、分斷能力較低、或者使用的電氣設備存在故障等問題，很容易引起各種各樣的電氣事故，具體來說，主要表現在以下幾個方面：

2.1 雷擊過電壓導致的事故隱患

雷擊過電壓指的是如果帶有負電荷的云層在物體上空的時候，因為電容效應的作用，地面物體朝向云層的表面聚集相關的異性電荷。如果云層的電荷和其他物體或者云層發生閃電、遭受雷擊后，云層內部負電荷就會馬上消失，電容效應也隨之一同消減[1]。

聚集在物體表面的正電荷也會流向大地，因為電流很大，在流動路徑上因為電阻的原因出現很大的電壓。雷電災害是大自然災害中比較關鍵的內容，其中產生的危害不言而喻，尤其是在雷雨交加的天氣，一旦雷擊過電壓、電流產生火花，會將易燃物品點燃、引起火災，如果配電室內部沒有滅火器，或者沒有安裝通風排煙設備，導致火災很難控制，給相關操作人員帶來巨大的生命威脅。

2.2 電氣系統的故障隱患

第一，諧波危害：諧波的危害會導致電氣設備破損，使得電氣設備的熱量越來越高，降低出力，導致電網波形出現畸形，嚴重影響電能品質[2]。諧波還能導致電容器、電纜等發生過熱問題，引發整個電網的諧振，對電氣系統產生一定的干擾，造成電氣設備的損害。

第二，斷路器和開關電路容量不足的問題：斷路器可以開關、承載正常回路條件下的電流，這是電氣系統安全運行的基本條件，一旦斷路器和開關電路容量不足，增加電氣系統熱量，影響煤礦作業的施工進度[3]。而且開關電路容量過小、導致電氣系統發生短路，產生的熱能會燒壞相應的設備或者電纜，引起大范圍的火災發生。

第三，主變容量和電源線路的問題：主變容量較低的話，如果變壓器發生故障，其他的變壓器不能保證礦井的基本供電需求，在遇到大風、大雪、大雨等天氣的時候，一旦電源線路強度不夠就會出現斷線的問題，從而威脅到相關工作人員的生命安全。

2.3 開關柜閉鎖造成的安全隱患

大部分露天煤礦不安裝或者安裝質量不太好的煤礦開關柜閉鎖，如果缺少開關柜閉鎖后果不堪設想，致使煤礦工人在帶電狀態下進入到開關內部，導致出現重大的安全事故。煤礦開關柜閉鎖是保證煤礦工人自身生命安全的重要設備，試想一下，如果煤礦開關柜閉鎖忘記安裝或者出現失靈的問題，那么煤礦工人就會發生觸電風險，嚴重的情況下直接導致煤礦工人的死亡，所以露天煤礦單位一定要嚴格國家規定的要求進行具體的施工安裝。

2.4 露天煤礦電氣設備不完善

由于露天煤礦電氣設備的不完善，導致火花事故頻發。根據相關調查顯示，導致電氣設備頻發火花事故的原因有以下幾點：

其一，露天煤礦電氣設備安裝、維修不力，導致在開關觸點分分合合的時候產生不小的電火花，直接給露天煤礦電氣設備帶來不小的質量隱患[4]。

其二，露天煤礦電氣設備保護裝置出現失靈的問題，一旦出現過流、短路、接地等事故時，導致露天煤礦電氣設備、電纜過載、過熱，從而引起不小的電火花。

其三，露天煤礦帶電電纜因為外力脫拉的原因，導致電纜的絕緣性能降低，出現露天煤礦電氣設備短路的問題，引起大量的電火花。

3 露天煤礦電氣系統的事故隱患原因分析

3.1 漏電事故出現的原因

露天煤礦電氣系統發生漏電事故的原因有以下兩種：

其一，由于管理和維修不當，導致漏電事故頻發。因為露天煤礦電氣系統的管理過程的忽視，導致電氣設備裝置的操作不當、電力設施存放不妥當、失去電氣保護等等；此外電氣設備維修不當也會出現嚴重的漏電事故。

其二，電纜、導線、電氣設備的絕緣部分由于潮濕環境的影響，而失去原本的功能、價值，由于電纜安裝不太科學、合理化，導致電纜內部的絕緣部分出現嚴峻的問題，從而引起大面積的漏電事故。

3.2 人員管理方面

工人是露天煤礦安全生產的基本因素，只有加強工人的管理，才能減少煤礦工人受到的安全事故威脅，但是現階段露天煤礦單位對煤礦工人的管理還存在很多弊端，而且相關的電氣設備操作和維修養護人員的專業素質和安全意識還有待進一步提升，露天煤礦單位缺少對相關工作人員的管理、培訓，煤礦工人很容易進行錯誤操作，增加露天煤礦電氣系統安全事故的發生幾率。

3.3 火災事故出現的原因

發生火災事故的基本原因是變壓器內部存在放電或者短路等問題，因為高溫電弧的作用，導致變壓器油不斷被汽化，一旦變壓器內部的壓力達到一定的危險值，就會出現爆炸事故，直接點燃附近的易燃易爆物質，出現大范圍的火災事故，造成露天煤礦電氣系統不能持續、穩定的運行，給煤礦單位帶來巨大的經濟損失[5]。除此之外，由于線路本身的強度較低，斷路器和開關遮斷容量較低，也是直接發生火災的根本原因。

4 露天煤礦電氣系統的安全管控措施

4.1 提高露天煤礦電氣系統構造以及運行模式的科學性

首先，改善運行模式。一方面，在雙回路的基礎上采用分列運行的模式，對于環網供電來說，借助開環的運行模式，保證露天煤礦電氣系統在出現故障的時候不會影響其他回路電源，以此來保證露天煤礦電氣系統運行的穩定性。另外一方面，不斷調度和管理電網運行模式，對變電所內部的母線以及連接的聯絡開關的分合閘要實時進行有效的監控。而且，對于負荷更大的大型、小型、中型電氣設備，要實施分流管理，避免消耗更大的資源。在環網供電過程中，相關工作人員還應該考慮繼電保護裝置的基本需求。

其次，改善電網結構設計。在礦井中的電氣系統的配置很多，電路用電負荷很大，面對這樣的問題，相關操作人員可以設計雙回路，如果某一條回路出現問題，另外一條回路需要承擔礦井內部全部電氣系統的負荷[6]。兩條回路不可以同步運行，其中一條作為備用回路需要一直帶電，才能保持其處于備用狀態，雙回路中的雙電流需要配備不同的母線、變壓器，保證兩條回路的獨立性。

最后，加強監督和管理。在對露天煤礦電氣系統進行監督、管理的時候，需要配置先進的監控系統，包括處理器和服務器，實時監控整個露天煤礦電氣系統的運行狀態、功能參數，在此過程中存在故障問題，需要技術人員針對其中存在的故障進行有效的處理，保證露天煤礦電氣系統的可靠性。

4.2 及時更新電氣設備

為了保證露天煤礦電氣系統可以安全穩定的運行，需要選擇工作性能最為良好的電氣設備。所以，對于其中存在的破損、落后的電氣設備要及時更換新的，具體如下：

其一，建立露天煤礦變電所的遠程監控系統，實現遠程遙控、遙視、遙測，總體實現整個露天煤礦電氣系統的信息化管理。

其二，變壓器的選擇，盡可能的選擇容量更大變壓器型號，滿足國家規定的標準。同樣地，變壓器最好選擇干式變壓器，對于露天煤礦中的大型、小型、中型的電氣設備要盡可能的高效節能，避免出現負荷超載的情況。

其三，借助信息化手段控制高低壓開關微機，實現其真空化以及免維護特征，同時配備相關的繼電保護裝置，并且保證繼電保護裝置的工作性能更為良好，為露天煤礦電氣系統的安全運行奠定良好的基礎。

4.3 加強人員管理和人才培養

露天煤礦電氣系統的操作人員自身的專業素養還有待進一步提升，管理隊伍的工作能力較差，很容易影響煤礦生產的安全。對此，露天煤礦單位要加強人員管理和人才培養，通過社會渠道招聘高質量、高專業、高理論、高技能的人才，提高人才準入門檻，才能從根本上提高電氣設備維護和檢修的工作質量。

在進入到露天煤礦單位內部的人員，在正式上崗之前，單位需要對相關工作人員進行崗前培訓，提高工作人員的專業素養。與此同時，定期對現有的工作人員進行業務培訓，建立完善的績效考核機制，在培訓結束后，單位主管需要對其進行有效的考核，考核合格的人員，才能正式上崗；考核不合格的人員，連續三次以上基于勸退處理。

最后，露天煤礦單位還可以借助崗位競爭的方式，充分調動相關工作人員的工作積極性，提高相關工作人員的安全生產意識，為露天煤礦電氣系統的安全運行奠定一定的參考。除此之外，露天煤礦單位要結合實際情況，建立專業的監督管理部門，對露天煤礦電氣系統的全過程生產進行有效的監督、管理，做到及時發現問題，同時第一時間提出相對應的解決方案，減少電力系統存在的故障風險，杜絕因電氣設備存在的安全隱患，助力露天煤礦電氣系統的安全生產。

5 結語

綜上所述，本文通過分析露天煤礦電氣系統存在的故障隱患，從而提出露天煤礦電氣系統故障隱患的安全措施。在露天煤礦開采過程中，露天煤礦單位要解決電氣系統存在的問題，加大人力資源、財力資源、物力資源的投入力度，減少露天煤礦電氣系統安全事故發生幾率。與此同時，露天煤礦開采企業要找到發生電氣系統故障的原因，建立健全比較完善的管理方案，提高相關操作人員的專業素養和工作能力，保證露天煤礦開采作業的安全性、穩定性。