摘 要：本文从电气角度分析了煤矿安全事故频发的原因及采取的防爆措施，并主要介绍了煤矿井下防爆电气设备中应用的两种技术，对煤矿安全生产有一定的帮助。 关键词：煤矿；电气设备；防爆；冷磷化工艺
中图分类号：TD8 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）0011(C)-0205-01
引言：随着现代科学技术的发展，一方面，工业及民用对煤炭的需求迅猛增加，煤矿的增产压力越来越大；另一方面，煤矿的安全事故时有发生，其中电气事故占了相当的比重，给国家和人民造成了极大的经济损失和社会不稳定因素，因此对煤矿事故多发的原因进行分析及采取控制对策已引起了各级政府及生产企业的高度重视。煤矿井下环境十分恶劣，空气中含有瓦斯、CO等易燃、易爆气体和煤尘。近年来，为了保证矿井及矿工的人身安全，防止煤矿爆炸等重大事故的发生，国家不断加大对煤矿安全生产的管理力度，矿井井下开采区电器设备大都采用矿用隔爆型及增安型电器设备，电器设备防爆已成为煤矿工作的重中之重。
一、煤矿瓦斯爆炸事故的电气诱因。煤矿爆炸的物质基础――瓦斯是矿井中煤或其他炭物质形成的气体，其主要成分为甲烷，比空气轻，易燃烧、易爆炸。瓦斯聚集到一定的浓度，在矿井内部空气的助燃下，一旦遇到电气火花等火源，就会发生爆炸。其爆炸的电气诱因分析如下：1、矿井供电电源缺陷。矿井市电电源供电可靠性差、自备电源（发电机）容量小，选型、配置不合理，运行性能差等造成供电中断，矿井中瓦斯气体超标。2、矿井中电气设备缺陷。（1）矿井电力网络缺陷。一般是电力电缆绝缘受潮、损坏，发生单相接地或相间短路，引发电气火花或电缆爆炸，导致瓦斯爆炸事故。（2）矿井内变配电设备缺陷。一般矿井中的配电变压器或配电装置，不具备防爆性能，因运行环境恶劣，造成单相对地绝缘或相间绝缘降低、破坏，产生电气火花，引爆瓦斯。（3）矿井照明用电设备缺陷。多为照明灯具炸裂，引爆瓦斯。广东某煤窑发生的瓦斯爆炸，其原因是矿主违章越界作业，巷内瓦斯浓度过高，当天灯泡爆炸发生火花，引起瓦斯爆炸。
另外，矿井电气作业不遵守安全操作规程，如煤矿在未做好相关安全措施情况下，擅自停、送电，或明电下井，电工带电安装电气设备、或井下作业工人擅自打开矿灯灯罩、不安全使用照明灯具等，均会产生电气火花引发瓦斯爆炸事故。
二、防爆电气设备的特点。1、隔爆型。这类设备具有能承受内部的爆炸性混合物的爆炸而不至受到损坏，而且通过外壳任何结合面或结构孔洞，不致使内部爆炸引起外部爆炸性混合物爆炸；隔爆性设备的外壳由钢板、铸钢、铝合金、灰铸铁等材料制成，其外壳能承受1.5倍参考压力的静压或动压试验，隔爆型电气设备可经隔爆接线盒（或插销座）接线，亦可直接接线。2、增安型。这类设备是在正常时不产生火花、电弧或高温的设备上采取措施以提高安全程度，增安型设备的绝缘带电部件的外壳防护应符合IP44，其裸露带电部件的外壳防护应符合IP54。引入电缆或连接件应保证与电缆或导线联接牢固、接线方便．同时还必须防止电缆或导线松动、自行脱落、扭转，并能保证良好的接触压力。3、无火花型。这类设备是在防止产生危险温度、外壳防护、防冲击、防机械摩擦火花、防电缆事故等方面采取措施，以防止火花、电弧或危险温度的产生来提高安全程度的电气设备。
三、煤矿电气设备的防爆措施。防止矿井发生电气事故主要采取以下措施：1、矿井必须有完整的井上、井下供电系统图，至少应有可靠的两回路电源线路；2、井下防爆设备入井前，应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；3、检查合格并签发合格证后方准人并；4、并下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求；使用中的防爆电气设备的防爆性能定期检查，必须严格执行有关的规定，设过流、漏电、保护接地装置，“三大保护”装置必须动作灵敏可靠。
四、煤矿井下防爆电气设备中的应用技术。1、冷磷化工艺在煤矿井下防爆电器设备隔爆面上的应用。隔爆面冷磷化工艺就是用磷酸盐溶液在初步加工和维修后的隔爆面进行金属磷化，使防爆电器设备表面形成一层比较厚的磷化薄膜。这层磷化薄膜具有防止隔爆面的锈蚀和提高隔爆面的隔爆性能的功能。冷磷化隔爆面性能的特点：化学稳定性好。磷化薄膜对腐蚀性气体和液体具有很好的化学稳定性，能有效防止金属隔爆面发生氧化生锈；具有细化黏附结构。磷化薄膜上的细孔结构对油类和涂料有很好的黏附性，涂防腐油后可提高防腐效果；提高机械磨损性能。金属隔爆面磷化后能增强机械的性能，对机械磨损有很好的防护作用。2、热管技术在煤矿井下防爆电气设备中的应用。热管是高效传热散热元件，它的主要原理是利用工作介质吸收和释放汽化潜热来传递热置，热阻很小，以独特的传热方式在小温差下传递大热量来实现超常的传热效果。因此，隔爆型热管散热器可以改变传统的散热方法，提高电气设备在爆炸性气体环境中的可靠性及自动化程度。隔爆型热管散热器与防爆电气的箱体组成1个完整的防爆壳体，既能很好地解决爆炸气体环境用电气设备内电器元件的散热问题，又能解决电气设备防爆安全问题，使爆炸气体环境用电气设备自动化程度会更加进一步提高，尤其是煤矿井下防爆电气设备。
目前，隔爆型热管散热器已广泛应用于煤矿井下各种场合用的变频调速装置中，有效地解决了电气设备隔爆散热的难题，为新型电子元器件在防爆电气设备中的应用开辟了一条新路。
作者单位：国投新集刘庄矿业有限公司刘庄煤矿机电办
参考文献：
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[2]煤矿安全规程实施手册[K].北京:中国商业出版社.(2006).
[3]豆江辉.浅析煤矿井下电气设备的防爆[J].科技创新报.2010.No13.