2010年3月15日,河南省郑州市新密市东兴煤业有限公司主井西大巷电缆发生着火。当班下井31人,其中6人安全升井, 25名被困矿工全部遇难。1月8日17时,江西省新余市渝水区欧里镇庙上煤矿井下电缆着火引发火灾事故,造成12人死亡。1月5日,湖南省湘潭市湘潭县谭家山镇立胜煤矿井下发生一起电缆着火事故,此事故造成25人死亡,9人下落不明。以上是2010年前三个月煤矿井下电缆着火的现实事故案例。
一旦煤矿井下电缆发生火灾,其后果不可设想。因为电线、电缆使用的绝缘层都是由橡胶、聚氯乙烯等碳氢高分子有机化合物质,这类物质在燃烧时所产生的热量达19000kJ/kg~46000kJ/kg。电缆的铜芯熔点约在1038℃,铝芯熔点在658℃,电缆绝缘层的熔点却远远低于这些数值。电缆着火事故中烟雾大,难于观察到着火源,事故处理十分困难,还会引起瓦斯爆炸、煤的燃烧等其他连锁事故。产生大量的有毒有害气体,诸如氯化氢、一氧化碳等,使人处于窒息、中毒壮态,面临死亡的危险。同时,在燃烧时,卤化物气体经燃烧反应会产生强烈的酸雾,对人、物、环境造成了"二次污染"。所以说电缆着火后果是相当严重。
井下电缆悬挂不规范,盘圈摆放,电缆上煤尘多、电缆接线盒维护不到位,接头松动、电气开关整定值违规设定,设定值过大,电流超过规定不跳闸保护、违章摘除电气开关的插件保护、供电系统混乱,私接负荷,电缆长时间超负荷供电、电气设备漏油严重(如压风机)、电缆表皮绝缘损坏、由于潮湿等环境因数或接线工艺不合格,电缆接头虚接等多种因数可以引起井下电缆着火。
下来我们来具体分析煤矿井下电缆着火的原因。
(一)线路短路。短路就是交流电路的两根导线互相触碰,电流不经过线路中的用电设备,而直接形成回路。由于电线本身的电阻比较小,若仅是通过电线这个回路,电流就会急剧增大,比正常情况下大几十倍、几百倍。这么大的电流通过这么细的导线,由于电流越大,所产生的热量就越多,会在极短的时间内使导线产生高达数千摄氏度的温度,足以引燃附近的易燃物,造成火灾。而造成线路短路是由于输电线路使用过久,绝缘层老化、破裂,失去绝缘作用,导致两线相碰;或者是由于乱拉乱接电线,使电线的"外套"机械损伤,引起短路。
电工接线工艺不规范,造成接头松动,接线盒内有杂物(如金属渣子、铜丝、螺栓等)、电气设备短路保护,也就是电流保护装置失效、电气开关倒斜等都是造成线路短路的因数。
(二)接触不良。由于电线接头不良,造成线路接触电阻过大而发热起火。凡电路都有接头,或是电线之间相接,或是电线与开关、保险器或用电器具相接。如果这些接头接得不好,就会阻碍电充在导线中的流动,而且产生大量的热。当这些热足以熔化电线的绝缘层时,绝缘层便会起火,而引燃附近的可燃物。
电气设备维护不到位,长时间没有安排专人打开接线盒检修、巷道变形严重从而使电缆预紧力增大,拉伸电缆,使接线接头虚接、金属触头腐蚀氧化变色磨损严重,从而接触不实等可以造成电缆接头不良。
(三)线路超负荷。一定材料和一定大小横截面积的电线有一定的安全载流量。如果通过电线的电流超过它的安全载流量,电线就会发热。超过的越多,发热量越大。当热量使电线温度超过250℃时,电线橡胶或塑料绝缘层就会着火燃烧。如果电线"外套"损坏,还会造成短路,火灾的危险性更大。另外,如果选用了不合规格的保险丝,电路的超负载不能及时发现,隐患就会变成现实。
供电系统混乱,电缆长时间超负荷供电、皮带溜子集煤太多,频繁启动、电气设备没有在额定值下运行等原因。
(四)线路漏电。即由于电线绝缘或其支架材料的绝缘性能不佳,以致导线与导线或导线与大地之间有微量电流通过。人们常说的走电、跑电就是漏电的一种严重现象。漏电严重时,漏电火花和高温也能成为火灾的火源。电气设备外壳没有接地线、电工接线工艺粗糙、开关本体器件损坏、抬运大型物件,如支架、钢梁、干式变压器,或轨道运输矿车掉道的认为原因损坏电缆绝缘等原因。
在现实工作中,从井下中央变电所到采取移动变电所的电缆归机电队管理,从馈电到工作面得溜子皮带归生产区队,如采煤队、皮带队管理。电缆供电是一个长距离、多区队管理的复杂系统。任何一个环节出现问题都可能引起,轻者断电,影响出煤,重者电缆着火、风机停转,瓦斯聚集。区队应定制电缆巡回检查制度,明确责任人、检查路线、时间周期,并配备一定的检查仪器。加强电钳工培训,提高其接线工艺水平。要摒弃电缆的管理就是保证采煤队出煤,皮带转、溜子转就行了,这种极左的片面思想,对电缆着火事故加以警示并预防。