关于进一步贯彻落实《山西省煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》有关“防电保障”要求,预防48.1%瓦斯爆炸的建议
提案人 郭春平 张红亮 杨定础
案由:
以下是最近发生的两起事故案例:
我省擅自操作开关造成触动伤亡事故案例: 2015年1月17日1时0分，接晋中2015年1月16日18时50分左右，晋中市和顺县山西和顺正邦集团神磊煤业发生一起机电事故，死亡1人。该矿为生产矿井，证件齐全，设计能力90万吨/年，属于民营企业。事故简要经过：电工在采区集中皮带巷工作面维修综掘机井控制开关时，掘进队维护工擅自操作开关，发生触电事故，现场对其进行了抢救，并及时升井送往和顺县人民医院抢救无效于2015年1月16日22时20分死亡。
贵州擅自送电引发瓦斯爆炸事故案例: 2014年11月27日，贵州六盘水市盘县松河乡松林煤矿发生一起重大瓦斯爆炸事故，造成11人死亡、8人受伤，直接经济损失3003.2万元。
事故直接原因：因井下监控分站电源漏电造成1705工作面区域停电，1705工作面改造巷停风、瓦斯积聚；恢复送电后，采取“一风吹”的方式排放瓦斯，将1705工作面改造巷内积聚的高浓度瓦斯压出；误启动(擅自送电)1705改造巷开口往里4米位置闲置的风机，风机变形叶片运转产生摩擦火花，造成瓦斯爆炸。
因此，建议如下：
一、建议内容
为了预防带电作业事故及瓦斯爆炸事故发生，建议严格贯彻落实三.1（5）如下标准：
①高低压开关闭锁装置，必须具有“两防”功能（防止擅自送电和开盖操作），保证螺丝刀、镊子等非专用工具不能轻易解除其作用，且各队组的专用工具互不相同；
②用螺栓紧固的电气设备接线腔（盒）盖板要实现“三开一防”（即开盖断电、或开盖闭锁、或开盖报警及防止非专职人员擅自开盖操作）；
③电气设备螺旋式喇叭嘴应有防松装置。
这三条标准是防治带电作业及瓦斯爆炸的保障措施，以下简称“防电保障”1—3。
二、上述“防电保障”依据的标准法规及相关事故教训
1．“防电保障”1依据的标准法规
①中华人民共和国国家标准GB3836.1-2010 联锁装置：为保持专用防爆型式用的联锁装置，其结构应保证非专用工具不能轻易解除其作用。螺丝刀、镊子或类似的工具不应使联锁装置失效。
②中华人民共和国安全生产行业标准AQ1023-2006 6.2.6.2 煤矿井下用电气设备的联锁装置应设计成专用工具才能解除其联锁功能的结构。
③中华人民共和国煤炭行业标准，MT/T 1097—2008《煤矿机电设备检修技术规范》要求：“检修后的矿用电气设备，为确保其安全供电和防爆性能，必须实现两防（防止擅自送电，擅自开盖操作）保证非专用工具不能解除的联锁功能，矿用开关两防锁的结构性能按JB/T10835—2008执行”。
④《煤矿安全规程》445条：“所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作”。
⑤《煤矿安全规程》446条：“非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备”。
⑥《煤矿安全规程》488条：“采区电工，不得擅自打开电气设备进行修理”。
2．“防电保障”2依据的标准法规
①中华人民共和国国家标准GB3836.1-2010联锁装置：开盖联锁可实现开盖前断电、断电后闭锁(锁定,如不能向该设备供电)等联锁功能,必要时也可根据需要同时实现相关报警功能。
②中华人民共和国国家标准GB15703-1995 《隔爆型电机基本技术》9联锁和警告标志：正常运行时产生火花或电弧的电机，须设联锁装置，保证电源接通时壳盖不能打开；壳盖打开后电源不能接通。
③中华人民共和国安全生产行业标准AQ1023—2006《煤矿井下低压供电系统及装备通用安全技术要求》：煤矿井下低压供电系统及装备实现：分级闭锁。将接线腔分成电源进线和负载出线两个独立隔爆接线腔，在带电情况下打开任一接线腔时，在接线腔未失爆前通过闭锁机构动作使开关分闸断电且闭锁的一种保护。负载出线腔闭锁本级开关，电源进线腔闭锁上级开关。全闭锁。设备的电源进线和负载出线只设一个隔爆腔，在带电情况下打开接线腔时，在接线腔未失爆前通过闭锁机构动作使上级开关分闸断电且闭锁的一种保护。
④中华人民共和国安全生产行业标准AQ1023—2006 6.2.6.3 正常运行时产生火花或电弧的电气设备，应设联锁装置。当电源接通时壳盖不能打开；壳盖打开后电源不能接通。
⑤中华人民共和国安全生产行业标准AQ1023—2006 6.3.3 供电系统控制设备必须具有分级闭锁和选择性断电保护功能，保证在任何情况下打开电源进线腔或主腔前，该支路上级开关实现选择性断电并闭锁，接线端子不带电。
⑥中华人民共和国安全生产行业标准AQ1023—2006 6.5.1 供电系统用电磁启动器除符合产品标准规定外，还应具有分级闭锁保护功能，保证在接地端子不带电情况方能打开接线腔。负载接线腔闭锁于本级开关，电源接线腔和主腔闭锁于上级开关。
⑦中华人民共和国安全生产行业标准AQ1023—2006 6.5.6 供电系统用照明信号综合保护装置除符合产品标准规定外，还应具有全闭锁保护功能，保证在接线端子不带电情况下方能打开接线腔。
⑧中华人民共和国安全生产行业标准AQ1023—2006 6.6.7.1 启动器应具有短路、过载、断相、欠压保护、漏电闭锁、接线腔开盖分级闭锁功能，还应具有远距离控制装置。
⑨《煤矿安全规程》445条：“井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线”。
⑩《煤矿安全规程》446条：“非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备”。
⑾《煤矿安全规程》488条：“采区电工，不得擅自打开电气设备进行修理”。
3．“防电保障”3依据的标准法规
中华人民共和国国家标准GB3836.1—2010 附录A：电缆引入装置安装之后，仅应通过工具才能拆卸下来。
4．没有“防电保障”造成的事故教训
①开关闭锁装置不具备“两防（防止擅自送电，防止擅自开盖操作）”功能，有关事故案例我们已经收集50起，死亡4501人，详见附件。
②防爆电气设备接线腔无联锁保护装置，电气设备接线腔盖板用普通螺栓固定，用扳手等常用工具就能开盖操作，不具备“三开一防”功能。电气设备接线腔（盒）是“吃人”的“虎口”，有关事故案例我们已经收集139起，共死亡3538人，详见附件。
③煤矿井下电气设备的螺旋式喇叭嘴不具备防松装置，能够徒手拧松、造成电气“失爆”。有关 “失爆”引发的事故我们已经收集52起，死亡1283人。
三、预防48.1%瓦斯爆炸技术论证（详见附件）
著名煤矿安全专家孙继平教授研究指出：“电气火源（花）引爆瓦斯最多，为48.1%”。煤矿井下电气火花是引爆瓦斯的主要引火源。产生引爆瓦斯的主要行为是违章“带电作业”。带电作业主要是由于“擅自送电、擅自开盖操作”造成。产生引爆瓦斯的电气火花的主要设施是：开关、电机和电缆；主要部位是：没有联锁保护装置的开关、电机接线盒和连接电缆接线盒，及闭锁装置保护不完善的开关操作腔；接线盒上主要是盖板被擅自打开和没有防松保护的接线嘴被擅自松动；开关操作腔主要是大盖（或门）被擅自打开。
煤矿井下易产生火花的设备及部位如图1所示，只要控制了这几个部位就可以防止绝大部分的引爆瓦斯电气火花。而绝大部分电气火花是违章原因产生的，其他非违章原因产生的电气火花占很小一部分，约在5%以下。因为电缆有高强度护套保护，有屏蔽层、监视线及漏电监视保护，电缆被石头等砸破产生引爆瓦斯的电气火花概率，与违章原因相比很小，其他设备部位有坚固的外壳，或者是本安型电气设备，被石头等砸破产生引爆瓦斯的电气火花概率更小。
上述“防电保障”三项内容就是要保证可能产生火花设备及部位具有“抗违章”性（即“想违章违不成，即使违章也造不成事故”，详见附件），进而有效防止对开关、电机和电缆违章进行擅自送电或擅自开盖操作，防止带电作业，防止井下约100%引爆瓦斯的电气火花，根据上述孙继平教授的研究结论，采用了上述“防电保障”措施，就能降低48.1%（约一半）的瓦斯爆炸。
四、专家意见
孙继平教授对“防电保障”技术高度重视，特别于今年8月29~30日在我省太原市召开了第24届全国煤矿自动化与信息化学术会议，并就“防电保障”技术装备进行了参观研讨。另此三条“防电保障”及相关技术也受到了其他与会专家的充分肯定。更值得一提的是，参会单位神华集团在此次学术会议后，即在其发布实施的《煤矿安全风险预控管理体系考核评分标准》中增加了相关条款内容：“9.7.6电气设备及停送电操作管理2 ：煤矿井下运行时产生火花或电弧的电气设备，应设联锁装置。当电源接通时壳盖不能打开，壳盖打开后电源不能接通。”
鉴于上述理由，特建议如上，如有不妥，敬请批评指正。
附件：
1、 山西煤监局“关于同煤集团进一步落实有关预防带电作业法规标准的建议”的答复
2、 孙继平教授亲自选定的学术交流论文：《可预防一半瓦斯爆炸的抗爆技术研究》
3、 有关法规标准复印件
4、 《矿用开关无“两防”功能隐患造成的事故案例分析》
5、 《接线腔带电开盖作业造成的事故案例分析》
6、 《抗违章技术创新方法研究》
第一建议人：郭春平
2014年11月7日