煤礦機(jī)電設(shè)備安全要點(diǎn)探析
時(shí)間:2022-10-08 10:29:45
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摘要:考慮煤礦生產(chǎn)環(huán)境的特殊性,需要嚴(yán)格控制煤礦機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)制造、質(zhì)量檢測(cè)及使用管理。從機(jī)械安全、配套部件、防爆安全三個(gè)主要方面的安全要點(diǎn)入手,著重分析了噪聲控制、強(qiáng)度控制、配套部件選型、防爆性能等方面的煤礦機(jī)電設(shè)備安全性能要求,望對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備管理有所借鑒。
關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)電設(shè)備;安全要點(diǎn);機(jī)械安全;防爆安全
隨著國(guó)內(nèi)采煤技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)的不斷進(jìn)步,采煤工藝和采煤裝備得到長(zhǎng)足的發(fā)展,煤礦機(jī)械化生產(chǎn)普及程度進(jìn)一步提升。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)煤礦企業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)程度已經(jīng)超過(guò)82%,這一數(shù)字在大型煤礦生產(chǎn)企業(yè)更高。煤礦機(jī)械化進(jìn)程的不斷推進(jìn),大幅度降低了從業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度,提升了煤礦生產(chǎn)效率,有力保障了煤礦生產(chǎn)的安全進(jìn)行。但由于煤礦生產(chǎn)行業(yè)的特殊性,其開采環(huán)境陰暗潮濕、空間狹窄且具有一定的潛在爆炸性,煤礦生產(chǎn)對(duì)于機(jī)電設(shè)備安全使用有著較高的要求。
1煤礦機(jī)電設(shè)備機(jī)械安全要點(diǎn)
1.1噪聲安全要求。在允許范圍之內(nèi),人體可承受一定的噪聲傷害,但如若長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)受到高強(qiáng)度噪聲,將對(duì)人體造成較大的傷害。而煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)必然會(huì)產(chǎn)生噪聲,其在密閉空間內(nèi)的噪聲污染更為突出。《煤礦安全規(guī)程》中,對(duì)于作業(yè)人員噪聲接觸時(shí)間和強(qiáng)度有明確規(guī)定,連續(xù)接觸噪聲時(shí)間在8h以上的,噪聲應(yīng)控制在85dB(A)以內(nèi);連續(xù)接觸噪聲不超過(guò)8h的,可視情況減少接觸時(shí)間和控制噪聲聲級(jí)。然而,由于井下機(jī)電設(shè)備生產(chǎn)功率的不斷增加,同時(shí)多個(gè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的噪聲疊加,使得井下作業(yè)人員接觸噪聲聲級(jí)普遍超過(guò)85dB(A),因此在應(yīng)用此類設(shè)備的過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)作業(yè)人員的噪聲防護(hù)[1]。1.2強(qiáng)度安全要求。煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行功率往往較大,其對(duì)所使用的零部件強(qiáng)度有著較高的要求,以滿足設(shè)備運(yùn)行的需求。關(guān)鍵部位零部件強(qiáng)度除滿足其使用要求之外,還應(yīng)具備一定的富裕系數(shù),以應(yīng)對(duì)特殊情況下設(shè)備運(yùn)行的需求。如用于升降人員的提升機(jī)鋼絲繩,其強(qiáng)度安全系數(shù)應(yīng)超過(guò)9,架空乘人裝置鋼絲繩安全系數(shù)應(yīng)超過(guò)6。然而,在設(shè)備選型中會(huì)遇到法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不明確的情況,具體選型中需要結(jié)合使用工況選擇適宜的計(jì)算方法。1.3制動(dòng)安全要求。制動(dòng)裝置是礦井提升系統(tǒng)的重要設(shè)備,是保證運(yùn)輸安全的重要保障。不同產(chǎn)品對(duì)于制動(dòng)有著不同需求,包括制動(dòng)平穩(wěn)性、安全可靠性、空行時(shí)間等。同時(shí),根據(jù)運(yùn)輸需求的不同,制動(dòng)還可分為工作制動(dòng)和緊急制動(dòng),工作制動(dòng)是正常運(yùn)行中的運(yùn)輸制動(dòng),而緊急制動(dòng)是滿足提升設(shè)備在緊急狀況下的制動(dòng)需求。提升機(jī)、無(wú)軌膠輪車等都具備2套獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)。1.4安全保護(hù)要求。為保證機(jī)電設(shè)備的高效安全運(yùn)行,需要對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),包括設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及其外部環(huán)境參數(shù),如某項(xiàng)參數(shù)超過(guò)安全允許要求,則應(yīng)采取相應(yīng)的保護(hù)措施。如采煤工作面和掘進(jìn)工作面施工時(shí),需要對(duì)工作面環(huán)境瓦斯體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。環(huán)境中瓦斯體積分?jǐn)?shù)超過(guò)1%時(shí),監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的警報(bào);瓦斯體積分?jǐn)?shù)超過(guò)1.5%時(shí),則應(yīng)立即停止施工。提升機(jī)需要具備過(guò)卷、過(guò)速、松繩等指示裝置,當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)立即啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)功能[2]。1.5安全防護(hù)要求。機(jī)電設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,存在部分危險(xiǎn)部位,如聯(lián)軸器、驅(qū)動(dòng)輪、傳送帶等旋轉(zhuǎn)部件和容易產(chǎn)生高溫的表面,對(duì)于這些部位都應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的安全防護(hù)裝置。同時(shí),煤礦生產(chǎn)過(guò)程中容易出現(xiàn)煤塊或矸石飛濺的情況,應(yīng)該在相應(yīng)位置安設(shè)防護(hù)裝置,如在鉆車操作位置設(shè)置頂棚等,保障作業(yè)人員和機(jī)電設(shè)備的安全。1.6速度(加速度)安全要求。煤礦連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中,需要對(duì)人員、物資、煤、矸石等進(jìn)行大量的運(yùn)輸??紤]到煤礦井下空間狹窄且地形較為特殊,為保障井下運(yùn)輸環(huán)節(jié)安全,需要對(duì)設(shè)備移動(dòng)速度、旋轉(zhuǎn)速度等予以控制,如膠輪車人員運(yùn)輸速度不得超過(guò)25km/h,平巷人車運(yùn)行速度不得超過(guò)4m/s。同時(shí),為保障行人運(yùn)送的安全,對(duì)移動(dòng)設(shè)備加速度也要進(jìn)行明確規(guī)定,如摩擦式提升機(jī)在運(yùn)送人員過(guò)程中的加速度不得超過(guò)0.75m/s2。1.7潤(rùn)滑系統(tǒng)安全要求。潤(rùn)滑系統(tǒng)是煤礦機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的重要保障,其能起到緩沖、清潔和冷卻等作用,能有效保障機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率。因此,在使用煤礦機(jī)電設(shè)備的過(guò)程中,應(yīng)對(duì)其潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),并進(jìn)行科學(xué)的維護(hù)保養(yǎng),確保潤(rùn)滑介質(zhì)質(zhì)量和潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常運(yùn)行。潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率將會(huì)發(fā)生下滑,甚至引發(fā)不必要的故障事故,如潤(rùn)滑不到位導(dǎo)致軸承失效,進(jìn)而皮帶摩擦阻力增加,引起皮帶溫度急劇增加,有引燃煤塵的隱患。
2煤礦機(jī)電設(shè)備配套部件安全要點(diǎn)
煤礦機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行需要多個(gè)配套部件的協(xié)同作用,其中最為主要的就是配套電纜。配套電纜應(yīng)根據(jù)不同的使用特性予以配備,如采煤機(jī)使用MC型號(hào)電纜、鉆車選用MZ型號(hào)電纜。同時(shí),部分往復(fù)式機(jī)電設(shè)備連續(xù)要配備卷纜器,并使用專用的橡套電纜。卷纜器功能應(yīng)滿足五方面需求:a)卷纜器中應(yīng)有電源斷開裝置,以便操作人員在緊急情況下予以緊急斷電,停止設(shè)備運(yùn)行;b)選用的卷纜器配套電纜性能應(yīng)符合要求,其最小彎曲半徑不得超過(guò)卷纜器卷軸半徑;c)電纜使用過(guò)程中自身會(huì)發(fā)熱,卷纜器收卷電纜后溫度散發(fā)不出去,因此卷纜器卷滿電纜后的溫度不應(yīng)超過(guò)電纜運(yùn)行允許標(biāo)準(zhǔn);d)卷纜器應(yīng)具備防脫纜能力,卷軸沒有電纜時(shí)應(yīng)自動(dòng)切斷牽引電機(jī)電源;e)具備一定的防過(guò)卷能力,當(dāng)卷纜量超過(guò)卷纜器能力標(biāo)準(zhǔn)后應(yīng)及時(shí)切斷設(shè)備驅(qū)動(dòng)裝置電源[3]。
3煤礦機(jī)電設(shè)備防爆安全要點(diǎn)
3.1電氣防爆安全要求。煤礦井下具有潛在爆炸性隱患,《煤礦安全規(guī)程》中將其歸為Ⅰ類爆炸性環(huán)境。因此,煤礦井下在選用電氣設(shè)備時(shí)應(yīng)注重設(shè)備的防爆性能,除了一般電氣設(shè)備外,井下機(jī)電設(shè)備及其配套電氣部件應(yīng)進(jìn)行防爆設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定要求,經(jīng)防爆檢驗(yàn)合格后方能獲得礦用安全標(biāo)志。3.2機(jī)械防爆安全要求。煤礦機(jī)電設(shè)備中有相當(dāng)一部分設(shè)備使用了減速器、膠帶輪、旋轉(zhuǎn)截割等裝置,這些裝置在運(yùn)行過(guò)程中處于高速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),極有可能因?yàn)榕鲎埠蜎_擊而產(chǎn)生火花,進(jìn)而可能引發(fā)瓦斯爆炸事故。雖然各設(shè)備中都安裝了相應(yīng)的防護(hù)裝置,但由于都是局部性質(zhì)的,并不能從根本上解決產(chǎn)生火花的危險(xiǎn)。目前,國(guó)家對(duì)潛在爆炸性環(huán)境下的電氣設(shè)備和非電氣設(shè)備都制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),以指導(dǎo)煤礦機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)。如井下設(shè)備外露合金部件的金屬含量,Al、Mg、Ti、Zr4種元素的總含量應(yīng)控制在15%以內(nèi),同時(shí)Mg、Ti、Zr3種元素的總含量不得超過(guò)7.5%。3.3表面溫度安全要求。機(jī)電設(shè)備在連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后,其內(nèi)部溫度將會(huì)增加,并最終傳導(dǎo)至設(shè)備表面。設(shè)備表面溫度增長(zhǎng)至瓦斯或煤塵的引燃點(diǎn)時(shí),將對(duì)礦井安全生產(chǎn)非常危險(xiǎn)。因此,從某種意義上而言,控制機(jī)電設(shè)備表面溫度也是防爆重要內(nèi)容?!睹旱V安全規(guī)程》中,針對(duì)不同的情況對(duì)于設(shè)備表面溫度有著明確的規(guī)定。如果設(shè)備表面有煤塵堆積可能時(shí),其表面溫度應(yīng)控制在150℃以內(nèi);當(dāng)設(shè)備表面沒有煤塵堆積的可能時(shí),其表面溫度應(yīng)控制在450℃以內(nèi);但也應(yīng)按照不同要求設(shè)定安全使用條件[4-5]。
4結(jié)語(yǔ)
煤礦井下生產(chǎn)環(huán)境較為特殊,且具有潛在爆炸性危險(xiǎn),因此對(duì)機(jī)電設(shè)備管理有著更高的要求。煤礦機(jī)電設(shè)備安全管理覆蓋其整個(gè)生命周期,從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)到使用維護(hù),各個(gè)環(huán)節(jié)都需要按照安全要點(diǎn)進(jìn)行管理和檢驗(yàn),確保煤礦機(jī)電設(shè)備全部符合煤礦使用標(biāo)準(zhǔn)。
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作者:李德斌 單位:山西晉城無(wú)煙煤礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司機(jī)電設(shè)備處