谢俊虎

【摘要】煤炭资源是当今社会最为重要的能源之一，在国民经济中占有非常重要的地位。为了更安全有效的获取煤炭资源，则需要选择性的更新现有设备以及传输方法，而煤矿中尤其是井下机电设备的安全运转业已成为各个煤矿安全生产的重中之重。本文主要介绍了现代煤矿井下电气设备的特殊性及注意事项，以便更好地发挥机电系统的潜力为现代煤矿的安全生产进一步发展服务。

【关键词】井下采煤；机电，维护

对于煤矿井下机电设备而言，其设备管理模式完善与否，直接决定设备的维修工作能否科学有效地进行，进而影响设备的使用寿命及使用效益。煤矿机电设备尤其是井下电气的维修工作必须在井下机电设备管理模式的指导下，才能有明确的实施方向和维修的理论依据。要想使煤矿井下机电设备更好的发挥其作用，就应该从加强对井下机电设备性能进行研究、改善维修管理方式、提高维修人员综合素质、建立健全的井下机电维修管理系统等方面，加强对煤矿井下机电设备进行维修管理。

一、井下电气设备的维护

煤矿井下电气设备的维护是现代煤矿安全管理的重要组成部分。由于煤矿井下生产环境复杂，空间相对狭小，空气湿度较大，工作条件极其恶劣，再加上电气设备和电缆易受砸压而使绝缘损坏，所以井下极易发生人身触电、漏电及短路等一系列的电气故障，给煤矿的安全生产带来一系列的困难。因此必须做好井下电气设备的维修和管理工作，为煤矿的安全生产提供有力的保障。煤矿电气设备能否经常保持良好状态，除了做好电气设备的合理使用外，还必须做好电气设备的维护和检修工作。具体要注意通过调查研究，掌握电气设备运转、磨损规律，加强电气设备的日常维护和检查，及时消除设备的故障和隐患。但维护保养工作无论做得多好，也不能消除设备的正常磨损，当磨损到一定程度时，就要及时修理，否则会缩短其寿命，因此要同时做好维护保养和计划检修工作，不能厚此薄彼。因为电气设备检修要占用大量的人力、物力和时间，在煤矿生产任务比较紧张的情况下，有时候会忽视电气设备的维修工作，造成磨损加剧，电气设备带病运转，机电事故频繁，甚至会毁坏电气设备，严重影响煤矿的安全生产。因此，作为煤矿的领导干部，必须正确处理生产与维修的关系。正确处理生产与维修的关系的方式是在维修人员和时间上保持合理的比例关系，确定这一比例关系还需考虑到以下几点：（1）生产机械化强度生产过程的机械化程度越高，机电维修工作所占的比例越大；（2）设备的新旧程度设备的故障发生率与设备的新旧程度有很大关系，刚投产的新设备及寿命后期的老设备故障率都较高。由此可见，当一个矿井的电气设备比较老旧时，修理人员和修理时间所占比例必然较大；（3）设备的结构复杂程度及易修性设备结构越复杂，故障越多，修理工作量越大。而设备的标准化、通用程度越高，设备零部件的互换性越强，则可大大减少修理工作量，从而缩短修理工作时间。

二、井下机电运输的注意事项

煤矿机电运输是矿井生产的重要组成部分之一，它贯穿于矿井生产的各个环节，涉及范围大，特殊工种多且技术性强。近年来，随着机械化水平的不断提高，煤矿运输设备不断投入，煤矿机电事故频率逐年上升，因此，机电运输设备状况好坏直接关系到煤矿安全生产。运输设备状态是否良好将直接关系到煤矿生产是否安全合理，因此，搞好机电运输管理，减少机电运输事故，并提出相应的解决措施，是一项既重要又迫切的工作。要健全矿上安全制度，借鉴国外的先进管理模式和经验，吸取国内多年以来发生事故的经验教训，严格执行相关的法律法规以及各种各项规章制度。机电运输在煤矿运用面宽广、需要考虑的重点比较多。随开采时间的增加，煤层埋藏深度的增加，开挖巷道的延长，所需要使用的采矿机电运输设备也越来越多，在其中各方面的管理也越来越难，这有可能引发煤矿机电运输事故。而加强对特种作业人员进行足够的安全教育和培训也是煤矿安全生产的重点。

三、井下机电保护

由于井下的环境较特殊，电气设备分为矿用一般型电气设备和矿用隔爆型电气设备，前者不具有防爆性能，适用于没有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所；后者具有防爆和隔爆性能，适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。同时，电气设备按工作电压高低分为低压电气设备和高压电气设备，井下电气设备大多属一类负荷和二类负荷，工作时的电流、电压都较大，对其保护是保证可靠性工作的关键。目前，过流保护、漏电保护和接地保护是井下的三大保护。

（1）过流保护电火灾产生的主要原因是电网的过电流，而过电流又是由短路、过载引起的，因此防止电火灾的方法就是防止过流的产生。所以过流保护包括短路保护和过载保护。过载保护过载是指电动机的运行电流或电气设备工作电流大于其额定电流，但超过额定电流的倍数小些，通常是额定电流的1.5倍以内。引起电动机或电气设备过载的原因很多，如负载突然增加，断相运行以及电网电压降低等。若电动机或电气设备长期过载运行，其绕组或电气设备的温升超过允许值使绝缘老化、损坏。过载保护的动作时间与过载电流大小有关，其动作值设定小于短路保护的动作值。动作延时取决于过载程度，过载程度越大，延时越短；过载程度越小，延时越长，此特性称为反时限特性。延时环节由时间继电器构成，过载时电流继电器动作，其触点接通时间继电器线圈，经延时后时间继电器触点动作，使执行机构动作，切断主回路电源，同时发出过载信号。过载保护可由电磁式继电器、电子式继电器和热继电器实现。

（2）漏电保护当电网绝缘电阻小于一定数值时，人触及后会产生触电危险，而且漏电不仅会使设备进一步损坏，形成短路事故，同时还导致人身触电和漏电火花引爆瓦斯、煤尘的危险。因此在井下供电系统中必须装设漏电保护装置实现绝缘监视、漏电保护以及补偿流过人身的电容电流的作用。按其实现保护功能分为无选择性漏电保护和有选择性漏电保护。

随着煤矿机械化的发展，采掘机械总功率和最大单电机容量不断增大，供电线路加长，在井下供电电压不变的情况下，就出现了工作面最大一台电机起动（其它电机正常运行）时，线路上的正常起动电流大于最小两相短路电流的情况，给现有的采掘供电线路的继电保护带来了困难。当发生事故时井下保护常常会出现误动作或者不动作的情况，由于供电战线长操作人员在不知情的情况下如若凭着经验对供电线路进行故障处理，极易发生人身事故。同时电气保护的误动作会造成设备的频繁启动、停止，设备工作电压的不稳定加大了对设备的损害程度。对矿井安全生产造成了极大的隐患。怎样才能保证继电保护的灵敏度要求呢？我们通过采用过电流继电器的动作电流和功率因数共同监测的保护方法可解决现行矿井采掘工作面长距离供电两相短路电流与大功率电动机起动电流分辨不清，造成误动作或达不到应有的保护范围问题，满足了继电保护要求的可靠性和选择性，同时也大大提高了井下供电的安全性。