煤矿井下防爆电气设备中的应用技术

煤矿井下防爆电气设备中的应用技术

白志军

陕煤集团神南产业发展有限公司 陕西神木 719300

摘要：目前，煤矿企业在我国发展十分迅速，煤矿企业井下作业会使用到很多矿山机电设备，但是因为受到工作环境如岩石和煤层共同作用以及特殊地质的影响，所以矿山机电设备极易受到损坏，而在高温高湿的作业环境下，电气设备易发生爆炸等。这些因素对煤矿工人的作业效率，人身安全以及电气设备的安全使用产生了很大的安全隐患。因此为减少人力的伤亡，财力的损失等事故发生，就必须采取安全有效的科学措施解决这些问题。例如，目前虽然很多煤矿井下作业已经用到了防爆电气设备，但是防爆电气设备在使用过程中的检查、维修以及防护还需要做出完善。

关键词：煤矿井下；防爆电气设备；应用技术

引言

由于煤矿井下作业空间较小，人体接触电气设备的机会就会增多。在煤层和岩石压力的影响下，很多电气设备都会受到不同程度的损坏。如井下作业非常潮湿，电气设备容易腐朽，很多电气设备都不能达到操作要求；井下电气设备移动次数较多，承担的负载较大；井下可燃物达到燃烧点，且具备温度较高的条件时，就会发生爆炸。这些问题都会对煤矿井下作业人员和设备的安全造成严重影响，必须及时进行分析并解决。

1防爆电气设备在煤矿井下的应用的意义

为了防止煤矿井下瓦斯粉尘爆炸，在实际作业过程中，一方面应当注意瓦斯粉尘在空气中的含量，另一方面还要控制温度，避免温度达到燃点，从而引起爆炸。（1）在煤矿井下，有可能会导致瓦斯发生爆炸的火源有：电气设备在运行过程中产生的火花、机械摩擦和碰撞形成的火花、电缆线遭受破坏而引起的火花等，这些火花的存在，都会导致煤矿井下瓦斯发生爆炸，这将会造成严重的经济损失，甚至会造成人员伤亡。（2）电气设备正常运行，或者带病运行都可能会形成火花、热表面等，这将会成为瓦斯煤尘的火源，从而将会引起爆炸。由此可见，在煤矿井下生产过程中，对防爆电气设备进行应用，对于控制煤矿井下爆炸，确保生产的安全性来说意义重大。

2煤矿井下防爆电气设备中的应用技术

2.1冷磷化工艺的应用

在隔爆面上对冷磷化工艺进行具体的应用，主要是防止金属发生磷化。在井下作业时，腐蚀是电气设备表面最大的敌人，为了保护好电气设备，人们往往会给电气设备表面穿上一层“磷衣”——磷化薄膜表层。人们首先要对电气设备的表面进行一定的处理，随后将准备好的磷酸盐溶液滴在处理完的隔爆面上，隔爆面上的金属发生了磷化现象，形成了一层薄膜。为了能够起到更好的保护效果，人们还会再次薄膜的基础上再多涂抹一层防锈油。防爆面防护能力的好坏直接影响了电气设备的防爆能力。带有磷化薄膜的防爆面防爆效果非常好，它很细腻，在保证了隔爆面间隙的同时也增强了防爆面的抗磨损性。磷化后的电气设备防爆面的稳定性非常强，它既可以防止具有强腐蚀性气体的侵入，也能够阻止腐蚀液体的渗透。其次，防爆面的金属在受到磷化作用之后，他的防爆强度大大增强，隔爆效果十分突出。值得一提的是，磷化的薄膜厚度是十分薄的，它的范围达到了0.05-0.07mm，基本上对零件的作用功能产生不了任何影响。但是应该注意的是，我们刚刚都是基于一种理想化的磷化工艺作业的过程。结合煤矿井下作业的实际情况，我们会发现，要想完美的实施磷化工艺还是比较难的一件事情。井下的环境十分的恶劣，我们很难考虑到环境会给电气设备表面产生什么样的影响，防爆面经常会受到不同的腐蚀消耗，一些高温的损害、锈蚀等因素，使得电气设备防爆性能大大降低，这也是对冷磷化工艺的一大挑战。对防爆面的冷磷化工艺的实施进行一个简述：进行冷磷化工艺，首先要准备好汽油，汽油的作用是为了在前期对隔爆面进行一定的清洗，除去留在隔爆面上的一些油脂，使金属表面展露出来。接着使用磷化膏，将其均匀涂抹在隔爆面的表面上，注意要保持表面涂抹平整，避免产生一些气泡影响薄膜质量。随后要控制好温度，将温度保持在10℃-20℃之间，同时把控好时间在105-135min之间。接下来就是要观察磷化表面的状况，磷化结果的好坏通过观察磷化表面的颜色就能判断，若磷化表面是粉色，则磷化成功。若呈现灰色，则表明你时间控制的不当，超过了磷化作用所需的时间。完成磷化的步骤后，操作者可以选择在磷化面上添加除锈油，对表面进行二次防护。还需注意的是，磷化液的储存也是有要求的，磷化液需要存储在避光的区域，且环境温度要低，保持密封状态。

2.2热管技术在防爆电气设备中的应用

热管属于高能散热元件，主要利用介质吸收、释放水汽进行散热和传热，小热阻可以利用自己独特的性质，在温差变化状况下实现热量传输，传热效果非常显著。所以，隔爆型电气设备中的热管散热比传统散热方式效果要好很多，同时对设备在井下环境中的自动化程度和可靠性具有很大帮助。防爆外壳主要由防爆电气箱体和隔爆型热管散热器等组成，可以减少煤矿井下电气设备中电气元件散热和防爆出现的安全问题，有效提升煤矿井下防爆电气设备的自动化程度。隔爆型热管是众多传热元件中效果最好的传热元件，保证了煤矿井下电气设备元件的有效散热，减少了危险事故的发生。现在隔爆型热管已经广泛应用到煤矿井下变频调速中，有效解决了煤矿井下散热问题，还具有散热性能高、性价比高等特点，对煤矿整体作业水平和整机技术性能起到很大作用，提高了市场竞争力。

2.3网络控制化

通过网络（煤矿内部高速以太网），利用组态软件或数字型网络红外遥控器（此遥控设备可以安装在设备外部的摄像头内），实现在远距离对设备启停的控制。通过软件选择运行模式和控制程序的上传下载等各种操作（a.运行模式：远程控制、就地控制、检修模式等多种控制方式；b.检修模式：通过无纸化办理停电，上位机自动发布信息，经值班人员的确认，确认方式有：指纹和脸部识别。自动发送信息，只有接收到检修人员回复信息后方可使检修设备停电，检修完毕后，检修人员就地发送送电信息，经控制中心和检修人员双方确认后方可送电）。

2.4引进监督机制

提高员工的责任意识，所有工作人员必须严格要求自己，认真组织和开展对电气设备的检查和防护工作。首先要善于发现问题，并及时解决这些问题，然后详细记录设备的检修结果并总结分析，免得后期再有安全隐患的存在。另外，要安排专业技术人员定期检查机电设备的主辅材料，坚决杜绝质量不过关、标准不符合技术要求的材料出现在电气设备生产环节，尤其是在采购防爆外壳材料的过程中，更加需要具有相关专业技能的工作人员对此过程的细节问题进行监测管理到位，确保电气设备安全稳定的生产。

结语

本文通过上述内容的介绍，不难看出冷磷化工艺和热管技术在井下电气设备防爆技术中已经是相当成熟了，但是或多或少还存在着一些不足。在煤矿井下作业是一项非常高危的工作，而井下电气设备防爆性能的好坏直接关系到了井下作业工人性命。因此，对于煤矿井下防爆技术应用的研究有着很大的意义。我们应该不懈努力，执着探索，根据目前防爆技术所产生出来的缺陷不断进行改善，争取为万千井下工人营造出一个百分百安全的工作环境。

参考文献

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