煤矿井上防爆电气设备中的应用技术分析
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摘 要：结合实际，对煤矿井上防爆电气的技术应用进行分析，首先阐述煤矿井上防爆电气设备的使用要求，其次在阐述防爆途径的同时，对它的技术应用要点进行全面的分析，希望研究后能够给相关工作人员提供参考。
关键词：煤矿井上;防爆电气;设备;技术分析
0 前言
随着社会的不断发展，生产水平的不断增长，对于能源的需求也不断地飞速增长，作为常用能源之一的煤炭的消耗量也随之快速上涨。长久以来煤炭的开采都伴随很大的生产风险，尤其是当前煤炭需求量飞速上涨，煤矿不得不扩大生产规模，这使得本来冒有风险的煤炭生产行业，随着开采时间和频率的上升，煤矿生产的安全风险也变得越来越高。煤矿在生产过程中的事故以电气事故为主，每次事故都会都煤矿生产带来巨大影响，轻则导致降低产量，重则可能导致整个煤矿在短时间内都无法进行生产，给国家和社会造成不可估量的巨大经济损失。为此，有关规定严格要求了煤矿在生产时必须安装防爆电气设备。防爆电气设备能够有效避免爆炸性气体发生突然性的爆炸，因此保证防爆电气设备正常运转对于井下工作人员的生命安全具有相当重要的意义。为此本文就防爆电气设备的应用技术进行具体的分析。
1 设备要求
不同于其他行业，煤矿作业环境比较特殊，通常是在矿井深处比较潮湿的环境中，这就要求防爆电气设备必须具备很强的防潮能力，同时由于矿井中以坚硬的岩石、矿石为主，很容易会对防爆电气设备造成损伤，因此在选择防爆电气设备时务必要考虑到要具有很强的抗击打能力，由于矿井中的坑道窄小，防爆电气设备还必须具有体积小巧、容易搬卸等特点。防爆电气设备的原理是让矿井内的混合气体引入防爆电气内部，利用电引爆混合气体，若能引爆说明混合气体存在爆炸的风险，若不能引爆，便说明混合气体不易引爆，井下作业是安全的。基于防爆电气设备的工作原理，防爆电气设备内部必然要能禁受得起强烈的混合气体爆炸，因此防爆电气设备的外壳必须由高强度金属制成，必须能够承受1.5倍参考压力动静压试验，而且为了能够方便使用，防爆电气设备既要能够经隔爆接线盒（或插销座）接线，又能直接接线[1]。
2 防爆途径
在煤矿井上防爆电气设备技术应用的过程中，需要严格的对防爆路径进行研究，从而能够有效的提高防爆效率。
①防爆电气设备拥有强度很高的防爆外壳，而且由于在井下这种富含混合气体的特殊环境，防爆电气在工作时不得不使用电气原件，因此防爆电气设备还要采用更为高级的隔爆外壳;
②防爆电气设备的工作地点在混合气体充足的井下，必须采取专业的防护措施对防爆电气设备进行安全防护，确保防爆电气设备里的电子原件通电后不会引起井下爆炸;
③由于电气工作时或多或少会产生不必要的电火花，而井下又是混合气体充足的环境，因此这时就需要通过限制电路电压和电流参数，减小防爆电气设备工作时释放的电火花能量，使其不足以点燃混合气体。
3 应用分析
市场上的井下防爆电气设备目前主要有两大类，一类为热管技术，另一类是冷磷化工艺。这两种防爆电气设备都能够有效的检测矿井中的危险混合气体，避免爆炸的发生。
3.1 热管技术
热管技术的工作原理极小阻值的电子元件，以独特的方式传导热能，能够以小范围温差代替大范围温差的传热效果，利用点燃矿井中的极小部分混合气体，来反映整个矿井内部的混合气体特性，以小见大，能够很安全的测验出矿井中的混合气体。在实际操作时，只需要将防爆电气设备置于井中，让防爆电气设备内部的极小电阻工作发热，测验进入防爆电气设备内部的混合气体，由于热管式防爆电气设备内部特殊的防爆隔热结构，即使处于混合气体充足的矿井中，也能保证防爆安全，并且隔热的特点，能够很好的隔绝内部电子元件发出的热量，保证矿井中的混合气体不会受到过热影响而导致爆炸。除此之外热管式防爆电气设备还具有很高的智能化和自动化，无需过多人为干预，可实现自动工作，大大降低了热管式防爆电气设备在工作时产生不必要的安全事故。就当前市场行情来看，热管式防爆电气设备的使用已经相当普遍，在我国的市场空间极大，在实际工作过程中，其综合性能令人满意，体积小、重量轻、移动轻松等优点很明显，市场竞争力十分强大[2]。
3.2 冷磷化工艺
冷磷式防爆电气设备多采用磷酸盐溶液对混合气体进行金属磷化，通过这样的操作后，防爆电气设备会形成一种很特殊、比较厚的薄膜，在这层薄膜上涂抹一層防锈油，会让使用效果更加出色，同时也能大幅度增强冷磷式防爆电气设备在潮湿井下的防腐蚀能力。防腐蚀能力强的冷磷式防爆电气设备的外壳不会被腐蚀，因此其防爆性能也相当优越。相较于其他防爆电气设备，冷磷式防爆电气设备具有更明显的优势，抗腐蚀性强、机械磨损率低、由于通过稳定化学反应实现防爆，其性能也相当可靠。冷磷式防爆电气设备利用化学性质良好的磷化薄膜，使得混合气体和腐蚀性液体在磷化薄膜表面发生稳定的化学反应，通过化学反应的具体结果来判定矿井中的混合气体。冷磷化防爆电气设备的优点置于，磷化薄膜上有许多细孔，这些细孔结构具有很强的沾附性，对于涂料和油料等能够很好的沾附，因此直接在磷化薄膜上涂抹防腐蚀的油类，磷化薄膜上的细孔结构可以很有效的吸附这些抗腐蚀油，即使很长时间过后，防腐蚀油形成的防腐蚀层仍然具有很好的抗腐蚀性。
除此之外磷化薄膜的厚度只有0.05mm～0.07mm，相较于零件厚度磷化薄膜厚度机会可以忽略不计，因此在零件上涂抹磷化薄膜结构不会对零件的尺寸大小造成影响。煤矿的作业环境不同于其他，矿井中的环境（下转第58页）（上接第56页）极其恶劣，在环境相当复杂的矿井中，冷磷式防爆电气设备的外壳容易收到损伤，这些损伤在冷磷式防爆电气设备工作时有可能会影响到正常工作，给设备运行留下了安全隐患。因此对于冷磷式防爆电气设备能正常运行的关键便是做好增强其防爆性能，确保冷磷式防爆电气设备在复杂的矿井中能够完好无损，持续发挥有效的作用[3-5]。
第一步，首先要用干净的汽油彻底洗掉隔爆面上的油脂，令隔爆面直接暴露在空气中，保持隔爆面的干净整洁;
第二步，将准备好的磷化膏涂抹在干净的隔爆面上，要求必须涂抹均匀，避免因涂抹不均而产生气泡或气孔;
第三步，对于温度的良好把控，要求温度必须控制在10℃到20℃之间，时间也要控制在1小时45分钟到2小时15分钟之间，期间密切观察磷化颜色，如果磷化颜色显示为浅粉色，那么说明磷化成功，如果磷化显示为浅灰色，则说明磷化过度，这时需要严格处理;
第四步，磷化操作完成后，需将磷化膏用专业工具刮去，露出棕色的磷化膜;
第五步，在确认磷化膜无误后，开始向磷化膜上严格按照相关规定涂抹除锈油，进一步对隔爆面进行有效的保护。
4 总结
经历了我国煤炭行业的不断实践，防爆电气设备对于我国煤矿安全生产作用很大。目前矿井中能否安全生产已经成为煤矿生产过程中作为重要的一项，保持安全生产能够极大保证煤矿的顺利生产，对于国家和社会的发展起着积极作用，重视和发展防爆电气设备能够有效的保证煤矿安全顺利生产，不断的提升煤矿防爆电气设备技术对于社会的发展具有积极意义。
参考文献：
[1]许鲁芳.煤矿井下防爆电气设备的检查维护及安全性能评价[J].科技风，2017（17）：282.
[2]白日.煤矿井下防爆电气设备的检修及维护[J].技术与市场，2015（5）：270-270.
[3]吴保荣.刍议煤矿防爆电气设备的维护措施[J].新商务周刊，2017（19）：150.
[4]火贵田.煤矿井下防爆电气设备管理[J].机电工程技术，2018，47（7）：221-223.
[5]吕瞳.煤矿井下防爆电气设备的检修及维护分析[J].中国化工贸易，2018，10（1）：181.
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