矿山安全生产是一项复杂、严格又细致的系统工程,任何一个环节出现问题,轻则会造成财产损失,重则能导致矿毁人亡。笔者根据多年矿山生产实践,认为矿山安全生产从掘进、采矿到出矿的整个过程,必须从基础入手,着力抓好“三个一”(见本刊2007第2期)和“四条路”的管理工作。
“四条路”是指电气线路、车路、风路和水路。
电气线路管理
电气线路是指连接供电设备和用电设备的线路。井下生产中,电气和机械设备及其连接线路必须完好,具有相应的《产品质量合格证》《使用和维修保养说明书》,并严格按说明书使用和保养。
1.井下各级配电电压应遵守规定
(1)高压网路的配电电压,一般不宜超过7kV,有条件的可以采用10kV;
(2)低压网路的配电电压,一般不应超过1200V;
(3)照明电压,在运输巷道不得大于220V,在采掘工作面、出矿巷道上山、上山至回采工作面之间不得大于36V,行灯不得大于36V;
(4)电机车供电电压,使用交流电源的不得超过400V,使用直流电源的不得超过600V。
2.井下电气设备禁止接零
井下应采用矿用变压器,若用普通变压器,禁止中性点直接接地。地面中性点直接接地的变压器或发电机,不得向井下直接供电。架线式电机车整流装置的专用变压器不在此限。
3.电气线路及保护接地
(1)水平巷道或倾角小于45°的巷道,应使用钢带铠装电缆;竖井或倾角大于45°的巷道,应使用钢丝铠装电缆。
移动式电力的电气线路,应采用井下专用型橡套电缆;井下信号和控制用电气线路,要使用铠装电缆;井下敷设的照明电缆,如果可能发生机械损伤,则应采用钢带铠装电缆。
(2)硐室或干燥木支护的巷道,应使用防腐内铠装(如VV29型)电缆,不得使用麻包电缆。
(3)敷设在竖井内的电缆,必须和竖井深度相适应,中间不得有接头;如果竖井太深,应将接头部分设置在中段水平巷道内,并将电缆留出10m左右的备用余量。
(4)水平巷道的个别地段,必须沿地面敷设电缆时,应用铁质或非燃性材料覆盖,不得用木料覆盖电缆沟,更不得在排水沟中敷设电缆。
(5)井下敷设电缆必须符合下列规定:
①在水平巷道或倾角小于45°的井巷内,电缆悬挂的高度和位置应保持不被车辆触碰、擦刮。电缆悬挂点与点间距不大于3m,电缆上不得悬挂任何物件。不得将电缆悬挂在风(水)管上,电缆与风(水)管平行敷设时,应敷设在风(水)管上方,且距风(水)管不得小于0.3m,以免电缆受到水淋。
②在竖井或倾角大于45°的井巷内,电缆悬挂点与点间距在倾斜巷内不得超过3m,在竖井内不得超过6m。敷设电缆的夹子、卡箍或其他固定装置,要能承受电缆的重力,且不得损坏电缆的外皮。
③橡套电缆应有专供接地用的芯线,接地芯线不得兼作其他用途。
④在巷道同一侧敷设电缆时,高、低压电缆之间的距离应大于0.1m。高压与高压电缆之间、低压与低压电缆之间上下净距不得小于50mm。
(6)矿井内,电压在36V以上的所有电气设备的金属外壳及电缆的配件、金属外皮等,都要接地;巷道接近电缆的金属构筑物也要接地。下列地点应设置局部接地极:
①装有固定电气设备的硐室和单独的高压配电装置;
②采区变电所和工作面配电点;
③铠装电缆每隔100m左右就应接地一次,遇有接线盒时亦应接地。
(7)矿井电气设备保护接地系统的一般规定:
①所有需要接地的设备和局部接地极,都应与接地干线连接;接地干线应与主接地极连接,形成接地网;
②移动和携带式电气设备,应采用橡套电缆的接地芯线接地并与接地干线连接;
③所有应接地的设备,要有单独的接地连接线,禁止将几台设备的接地线串联;
④所有电缆的金属外皮(不论使用电压高低)都应有可靠的电气连接,以构成接地干线,无电缆金属外皮可利用时,应另敷设接地干线;
⑤各中段的电气设备接地干线,都应与主接地极相接;
⑥主接地极应设在矿井水仓或积水坑中,且不应少于2组;局部接地极可设于积水坑、排水沟或其他适当地点。
(8)接地极应符合下列要求:
①设置在水仓或积水坑内的主接地极,应采用面积不小于0.75m2、厚度不小于5mm的钢板制成。
②设置在排水沟中的局部接地极,应采用面积不小于0.6m2、厚度不小于4mm的钢板制成;或者采用面积不小于0.6m2、厚度不小于3.5mm的钢管制成。同时,应将局部接地极平放于水沟深处。
③设置在其他地点的局部接地极,应采用管口直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成,并深埋入地下。同时,钢管上至少应有20个直径不小于5mm的圆孔。
(9)接地干线应采用厚度不小于4mm的扁钢或直径不小于12mm的圆钢制成,干线的横截面积不得小于100mm2。电气设备的外壳与接地干线的连接线(采用电缆芯线者除外)、电缆接线盒两头的电缆金属连接线,应采用厚度不小于4mm的扁钢或直径不小于8mm的圆钢制成,连接线的横截面积不得小于48mm2。
(10)接地装置所用的钢材,外层必须镀锌或镀锡;接地装置的连接线,应采取防腐措施。
每个主接地极的接地电阻,从主接地极起,一直到最远的就地接地装置为止,不得大于2Ω。
(11)井下主要巷道的照明灯间距,不得大于30m;工作面的照明灯间距,不得大于15m。井下电话线路,严禁利用大地作回路。
车路管理
矿山巷道内的车路,一般包括巷道轻轨电机(矿)车路、运矿石的三轮车路、人力架子车路、人行路。这些道路总体要求平整、无杂物、无乱石。
1.轻轨铺设的路面
两边轨道应保证水平,两轨间距符合标准要求,道轨接茬平齐,轨道转弯角度合理,道岔灵活可靠。
2.运矿石的三轮车及人力架子车路面
应保证道路平整,无坑凹,两侧无杂物堆放,路侧水沟畅通,路面无积水。
3.电机车头及三轮运矿车
电机车头及三轮运矿车严禁乘人;电机车乘人时必须挂好安全链,行车中禁止上、下车,车停稳后方可拆链上、下车。
4.电机车行车中
电机车行车中要时刻注意前方有无人员或者其他车辆通行,同时控制好运行速度,以防撞伤行人或发生撞车事故。
风路管理
矿山通风是为了满足井下动力生产、作业人员生存以及清除、稀释有害气体的需要。矿山在进行通风作业时,必须形成独立、完整的通风系统(风路)。
1.井下动力生产用风
主要是经由空气压缩机压缩后输送至风钻(凿岩机)、用作动力的风。为满足生产用风,矿山企业除了要保证空气压缩机、通风机正常运行外,还要经常进行必要的维修和保养。同时,延伸至井下的送风管道必须安装合理、维修便捷,以保证送风管道不漏风,风流阻力小。此外,用于供风的空气压缩机的压力表和安全阀,必须保证准确、灵敏。
2.其他作业通风
其他作业通风是指采用通风机械(有的井口采用自然通风)引至井下的、供作业人员呼吸新鲜空气以及清除、稀释井巷和工作面有害气体的风。
(1)《黄金矿山安全规程》规定,井下空气成份必须符合下列要求:
①采掘工作面的进风流中,氧气浓度不得低于20%,二氧化碳浓度不得超过0.5%。
②有害气体的浓度不得超过表1规定。
矿井中所有气体的浓度均按体积百分比计算。
(2)井巷的风流速度要求:
设有梯子间的井筒或修理中的井筒,风速不得超过8m/s;梯子间四周经封闭后,井筒中的最高允许风速可按表2规定执行。
3.通风井口下部的空气温度
通风井口下部的空气温度必须在2℃以上,生产矿井采掘工作面的空气温度不得越过26℃,机电设备硐室的空气温度不得超过30℃。若采掘工作面空气温度超过30℃,机电硐室的空气温度超过34℃时,必须停止作业,进行处理。
4.矿井需要的风量
矿井需要的风量若按井下同时工作的最多人数计算,则每人每分钟供给风量不得少于4m3。
5.巷道独头掘进注意事项
在巷道独头掘进(未贯通前)过程中,要充分保证工作面人员用风。巷道独头掘进(未贯通前)过程中,必须用压入式通风机(局扇)时,压入式通风机(局扇)和启动装置,必须安装在进风巷道中,且距回风口不得小于10m,以免发生循环风。
水路管理
井下掘进、开采经常会遇到地层含水,一旦地层含水影响采掘工程进行,应进行疏干,疏干工程应超前于采、掘工程。疏干地层含水过程中出现危险时,应圈定范围、设置警示标志并采取安全措施,(半)地下疏干泵房应设通风装置,地下水过大且影响工程进行时,要制定地下水治理措施。
1.平巷掘进及平巷上部采矿
平巷掘进并在其上部采矿时,通常采用自流排水,在掘进过程中,应注意留好排水渠道,避免水溢流到道路中央,造成事故隐患。
2.竖井下掘进、生产
竖井下掘进、生产时,在井下的最低处要设置足够容积的水仓,水仓大小视具体情况而定。通常以年最大降雨量或涌水量,加上井上、井下电力供应的因素来综合考虑,一般可适当建大些,并以停电最多天数涌水量不损害井下巷道及有关设备(或设施)等为前提,考虑水仓、水泵大小。水仓必须有主仓和副仓。井巷排水时,必须采取安全措施。同时,井下还必须有备用水泵,备用水泵的能力不得小于工作水泵能力的50%。
3.平巷或竖井下的采掘工作
在平巷或竖井下进行采掘工作时,要特别注意其他老空或界外巷道的涌水。同时,要按照查、探、堵、放4项措施进行预防。
查——查明水源,调查老空;
探——探水前进,超前钻孔;
堵——堵挡水渠,隔绝水路;
放——放水疏干,消除隐患。
编辑 余茂君