摘 要：根據瓦斯爆炸必須同時具備三個條件，對煤礦井下電氣設備產生引起瓦斯爆炸引燃源進行分析、論述及預防煤礦瓦斯爆炸所采取的措施。文章選自：《礦山測量》是由中華人民共和國新聞出版總署、正式批準公開發行的優秀期刊。自創刊以來，以新觀點、新方法、新材料為主題，堅持"期期精彩、篇篇可讀"的理念。礦山測量內容詳實、觀點新穎、文章可讀性強、信息量大，眾多的欄目設置，礦山測量公認譽為具有業內影響力的雜志之一。礦山測量并獲中國優秀期刊獎，現中國期刊網數據庫全文收錄期刊。

　　關鍵詞：瓦斯爆炸;電氣設備;引燃源;電火花;溫度;措施

　　1. 概述

　　在煤礦開采過程中，釋放出大量易燃易爆物質——瓦斯，井下形成爆炸性氣體環境危險場所。瓦斯爆炸必須同時具備三個條件：一是濃度;二是足夠能量，能引起瓦斯爆炸的引燃源;三是有足夠的氧氣。煤炭開采過程中，瓦斯濃度無法或難以控制;煤礦井下又必須保證足夠空氣(氧氣)，預防瓦斯爆炸，必須采取措施消除引燃源和危險溫度。

　　2引起煤礦瓦斯爆炸引燃源的種類

　　電氣引燃源。如危險溫度、電火花、電弧、靜電、靜電火花等; 非電氣引燃源。如明火、高熱物體及高溫表面、沖擊和摩擦等。

　　3井下電氣設備產生引起瓦斯爆炸的引燃源

　　3.1電火花和電弧

　　按電火花產生的狀態不同又可分為：工作電火花和事故電火花。

　　工作電火花指電氣設備正常工作或正常操作過程中產生的電火花。事故電火花是線路或設備發生故障時出現的電火花。事故電火花包括由外部原因產生的雷電火花、靜電火花、電磁感應火花等。

　　(1)高電壓火花放電：高壓導電裝置絕緣或空氣的絕緣層絕緣降低或全部破壞，會出現火花放電。

　　(2)弧光放電、電氣火花：操作工作供電回路或故障供電回路，在極短時間內產生的放電現象。

　　(3)雜散電流產生電火花：礦井未安裝檢漏繼電器裝置、電氣設備失爆、接地系統不可靠、使用直流電機車，使井下電網產生雜散電流，產生電火花。

　　3.2靜電火花

　　電阻率高的物體絕緣性能好，很容易積聚電荷，產生靜電火花。有的井下電氣設備的外殼采用塑料制作，缺點是機械強度和熱穩定性差，易于聚積靜電。為避免產生靜電火花，發生燃燒現象，選用機械強度較高，熱穩定性較好，抗靜電、不燃燒或不延燃的塑料制造。必須符合符合GB 3836.1-2000標準要求，塑料外殼表面絕緣電阻不得超過1GΩ。

　　3.3危險溫度電氣設備正常運行時發熱和溫度都限制在一定范圍內，但在異常情況下，由短路、過載、導體接觸不良、接地、漏電等可能產生危險溫度。

　　3.3.1過熱產生的危險溫度

　　(1)短路。由于各種原因發生短路事故時，電流迅速增大為正常時的數倍乃至數十倍，使得溫度急劇上升，產生危險溫度。

　　(2)雷電放電電流。當發生雷擊時，如果入井管路、架空線路和通訊線路等無防雷電裝置或防雷電裝置不可靠，雷電可能導入井下。雷擊的破壞作用是它的熱效應，引起物質燃燒。它還能引起高電壓沖擊波，使電氣設備的絕緣被擊穿，雷電放電電流極大，有類似短路電流但比短路電流更為強烈的熱效應，也可產生危險溫度。

　　(3)接觸不良。電氣設備各種接點連接不牢、不緊固、不可靠，接頭處夾有雜物，可開閉的觸頭的接觸壓力低或因接觸面表面粗糙不平，接觸不良等，均可增大接觸電阻，產生危險溫度。不同金屬材質連接處，由于它們的理化性能不同，連接后將逐漸惡化，產生危險溫度。如不同型號材質的電纜連接不按要求直接進行連接等。

　　(4)電氣設備過載。

　　a設計不合理，在正常負載下工作，使設備、線路出現過載、過熱，產生危險溫度。b設備、線路超額定值運行，長時間過載運行，可產危險溫度。c.故障狀態下運行造成設備、線路過載，出現過熱，產生危險溫度。

　　(5)散熱失效。電氣設備散熱油管、通風道堵塞、安裝位置不當、周圍環境溫度過高，可產生危險溫度。

　　(6)接地及漏電。接地電流和集中在某一點的漏電電流，可引起局部發熱，產生危險溫度。

　　(7)機械故障。電動機、接觸器被卡死，電流增加數倍，可產生危險溫度。

　　(8)電網供電質量低，不滿足設備額定條件工作,產生危險溫度。

　　3.3.2照明燈具和危險溫度

　　照明燈具的工作溫度較高，100W白熾燈泡表面溫度達170℃～220℃，發熱部件緊貼可燃物或離可燃物太近即能引燃成災，形成引燃源。《煤礦安全規程》規定井下嚴禁使用燈泡取暖，井下防爆照明燈具可能產生危險溫度。

　　3.4高熱設備及高溫表面

　　高熱設備、高溫管道、液壓管道及熱交換器的金屬表面等。如井下減速機、瓦斯抽放泵、制氮設備等設備可產生高溫現象。

　　3.5摩擦火花

　　(1)傳動件與固定件可能在正常運行和故障時發生摩擦，產生高溫或機械摩擦火花。如電動機風扇罩內雜物與風扇葉片、風扇罩發生摩擦。

　　(2)以輕金屬合金制造的部件或電氣設備可能產生沖擊摩擦火花，形成引燃源。如電動機風扇、煤電鉆、防爆照明燈具等。

　　(3)軸承出現故障，產生摩擦，可產生危險溫度。

　　4控制煤礦電氣設備產生引燃源的措施

　　在煤礦井下爆炸氣體環境危險場所用電氣設備，則必須選用符合《煤礦安全規程》要求的Ⅰ類煤礦用防爆電氣設備。

　　針對井下電氣設備可能出現的引燃源，必須按照國標GB3836.1-2000爆炸性氣體環境用電氣設備 第一部分：通用要求對引燃源采取措施，同時還需根據各類型的特點，采取不同的措施加以限制和控制：

　　(1)采用隔爆型電氣設備，利用隔爆外殼隔離引燃源。

　　(2)采用充油型電氣設備、充砂型電氣設備、正壓型電氣設備、澆封型電氣設備，利用介質隔離引燃源。

　　(3)采用增安型電氣設備，減少電火花、電弧和高溫來控制引燃源。

　　增安型電氣設備對在正常運行條件下不會產生電弧或電火花的電氣設備進一步采取各種措施，提高其安全程度，防止電氣設備產生危險溫度、電弧和電火花。這種防爆措施適用于正常運行條件下不會產生引燃作用的電氣設備和照明燈具上。

　　(4)采用本質安全型電路或本質安全型電氣設備，限制電火花或任何熱效應的能量來控制引燃源。

　　本質安全型電路是指在規定的條件下，在正常工作或規定的故障狀態下，產生的電火花或任何熱效應均不能點燃爆炸性混合物的電路。在其內部的所有電路都是本質安全電路的電氣設備是本質安全型電氣設備。

　　本質安全技術的特點是限制熱源的能量，在正常工作或規定的故障狀態下，產生的電火花或任何熱效應均不能點燃瓦斯和煤塵。這種防爆技術適用于“弱電”系統。如儀器、儀表、通訊、報警裝置等這類電氣設備。

　　參考文獻

　　1.爆炸性氣體環境用電氣設備國家標準匯編(GB 3836.1～4—2000)

　　2.煤礦電氣防爆 煤炭工業出版 1992

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