電纜引起的事故分析與預防措施
電纜構成井下的供電網路,是電能的輸送通道。對于一個年產百萬噸的礦井,井下高、低壓電纜的總長度可達幾十公里甚至上百公里。由于所處的環境條件比較特殊,特別是采區供電系統中的低壓電纜容易被砸或擠壓而受損,加上與瓦斯、煤塵接觸機會多,因此,易導致電纜著火和瓦斯、煤塵爆炸等電氣事故,造成嚴重的后果。
某年11月6日,某礦井下變壓器引線電纜燃燒引爆瓦斯,死亡28人。
某年10月28日,某礦煤電鉆電纜明接線頭短路產生火花,引爆瓦斯,死亡8人。
某年11月9日,某礦礦車掉道砸斷電纜,電纜短路引起燃燒,釋放出大量有毒氣體,使15人中毒死亡。
某年11月14日,某礦電纜沿溜子拉斷短路引起燃燒,最后引爆瓦斯,使8名礦工在事故中喪生。
某年12月1日,某礦電纜明接頭打火引爆瓦斯,死亡20人。
另外,據對井下電氣事故的分析統計,在46起井下電氣火災事故中,有40起是由電纜引起的。可以看出,井下電纜的管理是電氣管理的薄弱環節。因此,必須改善和加強對電纜的管理,確保電纜的安全供電。
下面列舉了采區供電系統中三起由電纜引起的事故案例,從事故的經過、原因兩個方面作了闡述和分析
案例1 電纜短路火花引起瓦斯爆炸事故、
1.事故經過
某年10月17日上午8時許,某礦務局某礦3114風巷掘進工作面放完了二次炮,電工停電更換電纜。瓦斯檢查員與保安工隨后拆除老局部通風機二節風筒,接在新局部通風機上,并通知掘進頭作業人員撤出,在巷口設立臨時欄桿。到9時許恢復送電,開動6112老局部通風機。由于往掘進頭送風的風筒已拆除,巷道中仍處于無風狀態。9點20分電工開始在3112(二層)巷道中敷設新風機電纜。11點20分新局部通風機接好后電工送電試風機,瓦斯檢查員即開始間斷地排放掘進頭瓦斯,兩名電工隨后離開。約11點40分,在排放瓦斯過程中發生了瓦斯爆炸事故。這次事故死亡11人,重傷1人,輕傷1人。
2.事故原因
違章作業是造成這次事故的直接原因:
(1)停電停風時間長達3h之久,導致掘進巷道瓦斯積聚。
(2)不按規定排放瓦斯,特別是新風機開啟后,原風機仍在運轉,嚴重影響了瓦斯正常排放,使風流中瓦斯濃度超限。
(3)電氣設備管理上不按制度辦事。新局通的控制開關和電纜布置在回風道內,且錯誤地使用了一條印有36V字樣的不合格的電纜,以致送電不久電纜發生短路火花,為瓦斯爆炸提供了火源。
案例2 電鉆電纜明接頭引起瓦斯爆炸事故
1.事故經過
某年6月6日,某礦二井井長布置,當日二班在三路半區輸送機機頭處開探煤上山,并布置新增一臺11KW風機與原風機并聯。6月6日17時,30分設置完畢,投入運行。6月7日1點20分,當班采煤班長和電工突然被氣浪沖倒。電工立即跑回車場,用電話通知井口調度發生了爆炸事故。事故中死亡11人,燒傷6人。
2.事故原因
(1)通風系統不合理,風量不足。按礦規定,采掘工作面開工,必須報作業規程,新增風機和改變通風方式必須經安監科批準。而二井井長在沒有履行上述手續的情況下,兩臺風機并聯運行,互拉循環風。同時該區一上山回采后沒有及時封閉,留下一個瓦斯庫向溜子道涌出瓦斯,造成巷道瓦斯積聚。
(2)機電管理工作差。事故現場132m電鉆電纜有7處“雞爪子”接線,其中有3處明接頭,在溜子尾外明接頭接線短路放電(一頭電線被熔斷),這是引起爆炸的火源。
(3)瓦斯檢查嗣作失職。在瓦斯檢查員死亡的位置。有一件棉衣和一本小說,說明瓦斯檢查員漏檢,瓦斯超限未被發現。
案例3 電纜破損引起瓦斯爆炸事故
1.事故經過
某年元月,某礦向東翼主通風機供電的變壓器燒壞后,在+925水平回風巷內用一臺5.5KW局部通風機代替主通風機抽風。而在+848水平運輸大巷距石門交叉口10m處安裝1臺11KW局部通風機,向鐵煤大巷通風(獨頭掘進巷道)。元月14日中班,副班長又指派工人將早班安好的11KW局部通風機移到距石門2m內的回風處。局部通風機安裝好后送電。14日17時50分,在+848水平鐵煤大巷發生瓦斯爆炸,死亡6人,重傷1人,輕傷5人。
2、事故原因
(1)通風系統混亂。向鐵煤大巷供風的局部通風機風壓大于主通風機(5.5KW)風壓,且11KW局部通風機又安裝在距石門口2m內的回風處,造成局部通風機附近瓦斯濃度嚴重超限。
(2)機電管理混亂。局部通風機電纜在搬移過程中隨局部通風機在地上拖滾,使絕緣護套受到損壞,一端又以“雞爪子”形式連接。通電后,絕緣護套破損處被擊穿,產生火花,引爆了局部通風機附近的高濃度瓦斯。
三、采區供電系統中電纜的維護和檢查
為了減少電纜故障,避免電纜故障擴展為電氣事故,在電纜維護與檢查方面應注意做好以下工作。
1、電纜的日常維護與檢查工作
(1)移動設備所用電纜的管理和維護,應專職到個人并應班班檢查維護。在采掘工作面附近,電纜的超長部分應呈S形掛好,不準在帶電情況下盤圈或盤8字形放置(采煤機電纜車上的除外),并應嚴防炮崩、碴砸或受外力拉壞等。
(2)低壓電網中的防爆接線盒,應由專人每月進行一次清理檢查。特別是接線端子的連接情況,應注意檢查有無松動現象,防止過熱燒毀。
(3)電纜的懸掛情況應由專職人員每日巡回檢查一次。有頂板冒落危險或巷道側壓力過大的地區,專職維護人員應及時將電纜放落到底板上并妥善覆蓋,防止電纜受損。
(4)鎧裝電纜的金屬鎧裝,如有斷裂應及時綁扎。電纜在穿過淋水區時,不應設有接線盒;如有接線盒,應嚴重遮蓋,并由專職人員每日檢查一次。
(5)固定電纜的卡子松動或損壞時,應及時處理或更換。
2、電纜的定期檢查與試驗
(1)每季度檢查一次固定敷設電纜的絕緣;每周由專職電工檢查一次懸掛情況,并進行外部檢查。
(2)每月檢查一次移動電氣設備的橡套電纜的絕緣。
(3)每一礦井的井下供電專職人員(電氣管理小組)應與生產單位的維護人員一起,對正常生產采區電纜的負荷情況,每月進行一次檢查,新采區投產時,應跟班進行全面的負荷測定,以保證電纜的可靠性。
以上各項試驗和檢查應形成制度,并對每次試驗和檢查的結果做好記錄。對試驗和檢查中發現不合格的電纜,應及時更換和處理。
最后,井下敷設的鎧裝電纜,應定期在它的鎧裝上涂漆防腐。對于主要采區巷道敷設的電纜,涂漆周期不能超過兩年。在巷道整修、粉刷和沖洗時,一定要將電纜從電纜鉤上落下,并平整地放在底板一角,用專用木槽或鐵槽保護,以防電纜損壞。巷道整修完后,應由專人及時將電纜懸掛復位。
四、防止橡套電纜著火的具體措施
防止橡套電纜著火的措施有:
(1)不使用非礦用電纜和不合格的礦用電纜。
(2)按規定使用繼電保護裝置并進行合理的動作值的整定。
(3)嚴格工藝措施。對于鎧裝電纜,采用合格的接線盒,正確執行芯線連接工藝,選用合格的接線盒澆灌材料。對于橡套電纜,按規定選用材料,保證電纜的熱補或冷補質量。
(4)正確懸掛電纜,防止機械損傷。
(5)正確使用和維護電纜,不壓埋、不成堆存放運行中的電纜。
(6)開關跳閘后應查明原因再送電。
(7)在電纜附近不放置易燃物品,如油脂等。