近期我们接到不少煤矿运维负责人和地方监管部门的咨询,核心集中在两个问题:一是井工矿作业环境特殊,怎么通过常态化检测排查矿用设备隐患,降低电气火灾发生概率;二是煤矿电气安全检测需要覆盖哪些项目,出具的检测记录才能符合监管要求,顺利通过每年的安全核查。这两个问题刚好对应了生产端的风险管控需求和监管端的合规核查需求,也是当前煤矿供电运维领域的核心痛点。
井下环境潮湿、粉尘浓度高、存在瓦斯等爆炸性气体,矿用设备长期处于高负荷运行状态,接线端子氧化、绝缘层破损、接触电阻过高等隐患隐蔽性强,常规巡检很难及时发现,而这些隐患正是引发电气火情的核心诱因。做好煤矿电气安全检测,既是电气防火的核心手段,也是保障井下作业人员安全、维持矿山稳定生产的必要措施。
针对G端用户关心的标准规范问题,当前煤矿电气安全检测需严格遵循《煤矿安全规程(2022版)》【1】中的相关要求,所有入井使用的检测设备必须取得矿用产品安全标志(MA认证),检测项目需覆盖高压配电装置、低压馈电开关、电力电缆、移动变电站、采掘机电设备等全品类矿用设备,检测记录需留存3年以上,以备监管部门核查。
对于B端用户关心的成本与落地性问题,常态化检测相比隐患出现后的整改,能够减少80%以上的非计划停电损失,同时也能降低电气火情引发的安全事故风险。当前不少煤矿选择配置自有检测设备,替代每年两次的外委检测,整体运维成本可降低40%左右,检测的灵活性也更高,能够在采掘面搬迁、雨季来临等特殊节点随时安排专项检测。
电气防火作为煤矿安全管控的核心模块,相关检测要求也在逐步细化,根据《煤矿电气防火防爆技术规范》【2】要求,煤矿每月需开展至少1次专项电气防火检测,针对电缆接头、开关触点、母线连接点等易发热部位的检测覆盖率需达到*,绝缘检测和电力检测是排查这类隐患的核心技术手段。
煤矿电气安全检测的核心项目可分为三类,分别是绝缘检测、回路电阻检测和常规电力检测,三类项目覆盖了从绝缘性能到运行参数的全维度排查,能够排查90%以上的电气设备隐患。
首先是绝缘检测,该项目主要检测矿用设备的相间绝缘、对地绝缘性能,排查绝缘层老化、破损、受潮等隐患,是预防漏电、短路、击穿等故障的核心手段。绝缘检测需根据被测设备的电压等级选择对应输出电压的检测仪器,当前主流的矿用绝缘电阻测试仪符合Exib I Mb防爆等级,具备500V、1000V、2500V三档可调输出电压,测量范围覆盖0.1MΩ~100GΩ,误差控制在±5%以内,还具备数据自动存储功能,检测完成后可直接导出检测记录,无需人工抄录,减少人为误差。绝缘检测的频次要求为高压矿用设备每月检测1次,低压矿用设备每季度检测1次,雨季前、设备长期停用后重启时需加测1次,具体检测标准可参照《煤矿电气设备试验规程》【3】执行。
其次是回路电阻检测,该项目主要检测断路器动静触点、电缆接头、母线连接点等部位的接触电阻,这类部位如果出现氧化、松动、接触不良等问题,会导致接触电阻升高,运行过程中出现过热现象,是引发电气火情的核心诱因。接触电阻的数值通常在微欧级,普通万用表无法实现精准测量,需采用专用的回路电阻测试仪,当前常用的矿用回路电阻测试仪采用直流压降法测试原理,输出电流不小于100A,测量范围覆盖0~1999μΩ,分辨率可达0.1μΩ,能够精准识别微欧级的电阻变化,提前发现过热隐患。回路电阻检测的频次为每年至少检测1次,新安装的矿用设备投运前、开关分合闸操作达到规定次数后也需进行检测。
第三类是常规电力检测,该项目主要检测供电系统的电压、电流、功率因数、谐波参数,以及漏电保护、过流保护、接地保护的动作参数,排查供电系统的运行异常和保护装置失效隐患。常规电力检测可采用多功能矿用电气检测仪,该设备同样具备MA认证,集成了电压电流测量、谐波分析、保护参数校验等多种功能,运维人员下井仅需携带一台设备即可完成日常巡检的全部检测需求,无需携带多台零散设备,大幅降低作业负担。矿用电气检测仪的电压测量范围覆盖0~10kV,电流测量范围覆盖0~500A,保护动作时间检测误差控制在±1ms以内,能够满足井下各级配电点的检测需求。电力检测的频次为每周至少巡检1次,高压变电所每日需检测1次运行参数,确保供电系统稳定运行。
无论是B端煤矿企业自行开展检测,还是G端监管部门组织专项核查,都需要注意检测过程的规范性,确保检测结果真实有效。首先,所有入井参与检测的人员必须持有特种作业操作证(煤矿电气作业类),熟悉井下作业安全规范,检测前需确认作业区域的瓦斯浓度低于0.5%后方可开展作业,避免引发安全风险。其次,所有入井使用的检测设备必须具备有效的MA认证,严禁使用非防爆的民用检测设备下井作业,避免设备运行过程中产生电火花引发瓦斯爆炸。
另外,检测记录的留存要符合规范要求,每次检测完成后,需将绝缘检测、电力检测的全部数据整理归档,记录需包含检测时间、检测地点、被测设备编号、检测参数、检测人员签字等信息,纸质记录和电子记录需同步留存,留存时间不得少于3年。监管部门开展核查时,检测记录是判断煤矿电气安全管控是否达标的核心依据,若记录不全、数据造假,企业将面临相应的行政处罚。
针对电气防火的专项检测,还需同步记录被测部位的温度数据,可结合红外测温仪开展联合检测,对于接触电阻超标、绝缘性能下降的设备,要第一时间安排整改,整改完成后需重新检测,确认参数达标后方可投入运行,避免带隐患运行引发安全事故。根据《煤矿安全检测检验机构管理办法》【4】要求,不具备自行检测能力的煤矿,可委托具备相应资质的第三方机构开展检测,第三方机构出具的检测报告具有同等效力。
结合多年来服务井工煤矿的经验,我们总结了几个煤矿电气安全检测中常见的误区,供企业和监管部门参考。第一个误区是重年检、轻日常检测,不少煤矿只有在年度安全核查前才会安排集中检测,平时很少开展常态化的绝缘检测和电力检测,导致隐患长期存在无法及时发现,建议企业将检测工作纳入日常运维计划,按月度、季度分解检测任务,确保所有矿用设备都在检测周期内。
第二个误区是绝缘检测只测相间、忽略对地检测,不少运维人员认为只要相间绝缘达标*不存在隐患,但实际上井下环境潮湿,设备对地绝缘下降引发的漏电故障占电气故障的60%以上,绝缘检测时必须同时检测相间和对地的绝缘电阻,确保符合规程要求。第三个误区是使用超期未校准的检测设备,检测设备属于计量器具,需要每年送到具备资质的计量机构校准,确保检测参数准确,若设备未校准,检测结果出现误差,很容易导致隐患漏判。
第三个方面的优化建议是针对电气防火的专项管控,企业可以在电缆接头、开关触点等易发热部位安装温度传感器,实现实时监测,同时每月安排1次专项检测,结合回路电阻测试仪的检测数据和红外测温数据,精准定位过热隐患,提前整改。监管部门在开展专项核查时,除了核查检测记录,也可以现场抽检部分矿用设备的绝缘性能和接触电阻,判断企业检测记录的真实性,提升监管效能。
参考文献
【1】 煤矿安全规程(2022版)
【2】 煤矿电气防火防爆技术规范
【3】 煤矿电气设备试验规程
【4】 煤矿安全检测检验机构管理办法
【5】 煤矿井下供电设计规范