煤矿机械防爆电气现状及选用研究范文

摘要：

结合防爆电机、防爆电器及我国煤矿机械防爆电气设备，重点介绍了我国煤矿机械防爆电气发展现状和实际使用状况，阐述了煤矿井下作业机械设计中其防爆电气选用的基本方法，并指出了防爆电器选用时煤矿企业需要注意的工作事项。

关键词：

煤矿；机械防爆电器；使用现状；选用方法

引言

矿井下的空气中含有CH4、CO、SH2等易燃易爆气体，一旦这些气体的含量过高或矿井下出现火星，十分容易出现爆炸等不良事故，严重危害井下人员的生命安全，为矿井带来经济损失[1]，因此，煤矿井下电气设备都具有较好的防爆功能，目前井下常用的防爆电器设备有防爆电动机、防爆灯具、防爆仪表、防爆开关、防爆变压器等等。下文对现阶段常用的防爆电气设备进行简单介绍。

1现阶段我国煤矿井下常用的防爆电气设备

1.1防爆电机

目前，煤矿井下常用的防爆电机隔离防爆型电机、增安型电机、无火花型电机。隔离防爆型电机使用隔离外壳将电机中可能会产生电火花、电弧及危险温度的部分与周围的危险气体隔离开，这种隔离外壳并不是完全密封的，危险气体进入电机内部[2]，部分区域出现电火花可能会导致爆炸，此时电机的隔离防爆外壳会将爆炸控制在隔爆外壳内部，且外壳不会变形或损坏，从而保证了煤矿井下的电气安全。正常运行时，增安型电机不会产生电火花、电弧，但在过载条件下可能会出现。因此增安型电机中会在过载条件下可能会产生电火花、电弧、高温危险的部位采取一定的电气、机械及热保护措施。正常运行情况下，无火花型电机不会发生点燃故障，无火花型电机与增安型电机的设计要求基本一致，只是绕组温升、绝缘强度实验电压等几个参数设计与增安型电机不同。现阶段，我国煤矿井下使用的防爆电机的矿用标准并不一致，不同类型的电机遵循的防爆标准也不一样，这在一定程度上影响了电机的选用。图1为西门子贝得YB2系列隔离防爆电机。

1.2爆电器

1）防爆变压器。矿用隔离防爆变压器与矿用一般变压器存在较大的差别[3]，首先它的器身安装在隔离防爆外壳中，没有易燃性油，为干式变压器，铁芯及线圈不会浸在绝缘液体中，由于绝缘性及散热性差，因此隔离防爆外壳使用瓦楞钢板结构，增加散热面的同时保证了外壳的强度，变压器与低压自动馈电开关都设置有温度保护装置，变压器正常工作状态下，内腔的温度较低，温度继电器断开，当变压器出现故障导致内腔温度迅速升高时，温度继电器动作，相应的报警装置就会发出警报，如图2为KBSG-T系列矿用隔爆型变压器。

2）低压防爆电器。低压防爆电气在我国煤矿井下使用量较大，常见的低压防爆电气有防爆控制箱、防爆电磁起动器、防爆断电器等多种，但目前大多数低压防爆电器的制作工艺及技术水平还比较落后，主要表现为技术指标低，通用性能差，实际使用过程中性能不稳定，容易发生故障等等。总体来说，工艺技术还有很大的提升空间。

2防爆电气的选用时的注意事项

2.1重视井下作业环境的考察

煤矿企业相关管理人员在选择电气设备之前，必须对煤矿井下的作业环境有所了解，对于井下爆炸危险场所的区域范围划分、爆炸混合物的成分等等相关信息都应该有详细的调查分析，根据这些信息合理选择电气设备。为了保证井下作业环境的安全，防爆电气设备的防爆级别及组别必须高于设备工作场所爆炸混合物的级别及组别。没有煤粉沉积时，煤矿井下防爆电气设备的温度应低于450℃，若有煤粉沉积，则应该低于150℃。

2.2了解井下作业机械对电气系统的基本要求

煤矿井下作业机械有输送设备、采煤设备、通风设备、巷道掘进设备等等，种类较多，它们各自的工作原理各不相同，对于电气系统的实际需要自然也有较大的差别，因此防爆电气设备选择时需要根据作业机械的具体要求进行合理选择。

2.3掌握防爆电气设备的工作原理及特点

防爆电气设备可以分为本质安全型、增安型和隔爆型三种形式。本质安全型防爆电气设备即通过采取相应的保护措施限制电路火花的热量及放电能量或限制设备电路的参数，使设备产生的电火花及热量都不能点燃周围的易燃易爆物质。隔离防爆型则是在电气设备外制造一个外壳，将电气设备的带电部件放在特制的隔离外壳内，它能够将电气设备产生的火花及电弧与外界易燃易爆物质隔离开，隔离防爆型电气设备的隔爆耐爆性能都比较良好，在煤矿中使用十分广泛。增安型电气设备，即将可以制成增安性电气设备的普通电气设备采取限制设备温度、提高材料绝缘等级等一系列的增安措施，提高设备的防爆性能。不同类型的防爆电气设备适用的工作环境可能存在着一些细微的差别，实际的使用过程中现场工作人员应对防爆设备的结构及工况参数有一个详细的了解。

2.4选择能耗较低的节能型防爆电气设备

煤矿是我国重要的产业之一，它关系着国家经济的发展及社会的稳定，目前我国大多数煤矿在煤炭资源挖掘过程中消耗的电气能源都较高，严重影响了煤矿企业的经济效益。相关数据显示，与发达国家相比，我国煤矿企业的产品单耗高于发达国家40%左右，为了提高煤矿企业的经济效益同时适应现阶段经济可持续发展的理念，缓解能源危机，应尽量选择节能性能较好的防爆电气设备。现阶段，我国的新型节能防爆电气产品的研发及推广力度严重不足，因此，相关单位应加大研究力度，优化防爆变压器、防爆电机、防爆灯具等相关设备的结构设计，积极引用节能技术，降低防爆电气设备实际应用过程中的电气能耗，推动煤矿企业的可持续发展。

3结语

煤矿井下安全事故严重影响井下工作人员的身体健康及生命安全，对于煤矿企业的经济效益也十分不利。防爆电气设备的使用有效地保证了煤矿井下电气安全，各煤矿企业应在了解井下作业环境、煤矿开采过程中，对井下作业机械电气系统的基本要求及各种防爆电器设备的基本特点进行合理选用，此外还需要加强井下防爆电气设备的维护管理保证井下的安全。

参考文献：

[1]叶笑洋，徐光远，何早红.我国煤矿机械防爆电气现状及其合理选用[J].煤矿机械，2010（7）：42.

[2]白伟杰.煤矿井下防爆电气设备管理分析[J].技术与市场，2015（7）：19.

[3]秦昊昊.我国煤矿防爆电气设备存在的重点问题和对策[J].山东工业技术，2016（1）：35-36.

作者:王云聪 单位:汾西矿业集团公司双柳煤矿