摘要:介紹了靜電對(duì)現(xiàn)代煤礦產(chǎn)生的危害,并提出了安全防護(hù)方法。

1、前言

人類(lèi)對(duì)于電的認(rèn)識(shí)是始于靜電。如自然界的雷電,日常生活的摩擦帶電就是人們對(duì)于靜電的認(rèn)識(shí)。然而隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,靜電卻以危害的形式闖入各工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)部門(mén)以至人的日常生活中,特別是煤礦井下,從而不得不重新對(duì)靜電研究和認(rèn)識(shí),靜電和靜電放電會(huì)給煤礦生產(chǎn)造成許多危害,因而煤礦防靜電危害成了急需解決的新課題。

2、煤礦井下靜電

①人體靜電。在井下人體靜電的積累比較嚴(yán)重,主要是由于井下人員腳穿的防水膠鞋、手帶手套使人體處于絕緣狀態(tài),人體起電后就難以散失;其次是人體會(huì)因吸附帶電粉塵而又帶上附加的靜電。井下巷道對(duì)于人體是很近的接地體,易發(fā)生放電。井下空間小,人體之間及人體與設(shè)備之間也易接觸和感應(yīng)以至放電。

②井下非金屬材料靜電。隨著合成材料的

生產(chǎn)和使用日益廣泛,越來(lái)越多的高分子材料被大量投入到井下使用,如傳動(dòng)膠帶、輸送膠帶、風(fēng)筒、水管、電纜、液壓管道等都是由橡膠、塑料或玻璃鋼材制成,還有許多設(shè)備的外罩、底座和部件也由塑料制成。人體衣物由棉或化纖制成。這樣就不可避免的使井下靜電變得突出起來(lái)。

③煤塵、巖塵靜電。采煤機(jī)、綜掘機(jī)截煤和扒矸機(jī)扒矸石時(shí)激起的煤塵、巖塵以及爆破本身產(chǎn)生的煙塵帶電都會(huì)形成帶電云塵。

④?chē)姖{、噴水、靜化噴霧會(huì)形成帶電霧滴,管道和噴咀、噴槍也會(huì)帶較高的靜電。

⑤局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)和井下移動(dòng)抽排泵站抽放瓦斯時(shí),局部通風(fēng)機(jī)和管道也會(huì)帶靜電,尤其是井下煤塵和液霧使管道氣體中含雜質(zhì)時(shí)而產(chǎn)

生更高的靜電。

⑥井下排水管、灌漿管、壓風(fēng)管和液壓管也會(huì)帶靜電。

⑦井下皮帶輸送機(jī)及其傳動(dòng)部分也會(huì)帶靜電。

⑧井下壓電,如爆破產(chǎn)生的壓力,支架和假頂承受巨大地壓等都會(huì)產(chǎn)生壓電效應(yīng)。

⑨特殊情況下,煤、水、瓦斯、煤塵、巖塵的瞬間大量涌出和突出會(huì)因急劇磨擦而起電。

3、煤礦井下靜電危害

靜電的危害形式是多方面的,可歸納為由于靜電力效應(yīng)和靜電發(fā)電效應(yīng)兩方面引起的。在煤礦井下靜電力會(huì)使液體、氣體在管道輸送時(shí)產(chǎn)生靜電阻力而損耗能源,靜電力會(huì)使人體衣著纏身而煩躁不安影響工作效率,甚至?xí)谷梭w頭發(fā)和衣著絞入運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備而引起事故。靜電電壓會(huì)引爆電雷管,靜電放電火花會(huì)成為瓦斯、煤塵、炸藥等易燃易爆危險(xiǎn)品的點(diǎn)火源,引起火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。靜電放電會(huì)使人體受到電擊。靜電電擊通常不會(huì)導(dǎo)致人身直接死亡事故,但會(huì)使人受擊而發(fā)生摔倒和墜落等二次事故以及操作者產(chǎn)生誤動(dòng)作而引起的事故。靜電放電會(huì)使計(jì)算機(jī)、繼電器、開(kāi)關(guān)等電子設(shè)備中的電子元件擊穿或產(chǎn)生誤動(dòng)作以至使計(jì)算、控制出錯(cuò)而引起事故。靜電放電產(chǎn)生的電磁波會(huì)使通訊和控制儀器受到干擾以至引起事故。

4、煤礦井下靜電的安全防護(hù)

煤礦井下靜電的安全防護(hù)主要是防止靜電引起的燃燒和爆炸。發(fā)生靜電燃燒和爆炸的基本條件:①有靜電的產(chǎn)生和積聚并產(chǎn)生放電火花;②放電場(chǎng)所有易燃易爆危險(xiǎn)品的存在且最小引燃能量小于靜電火花能量。只有這兩個(gè)條件同時(shí)具備,才有可能發(fā)生危險(xiǎn)品的燃燒和爆炸。因此靜電安全不僅僅是對(duì)靜電提出限制,同時(shí)也要對(duì)危險(xiǎn)品提出限制。防靜電危害僅從單一條件出發(fā)往往是不能奏效,只有同時(shí)對(duì)兩個(gè)條件加以破壞,安全才更加可靠。

4.1導(dǎo)體可靠接地

機(jī)電設(shè)備、運(yùn)輸設(shè)備、軌道等多為金屬導(dǎo)體,金屬導(dǎo)體在接觸磨擦、碰撞時(shí)同樣會(huì)產(chǎn)生靜電。但由于導(dǎo)體中電荷能自由移動(dòng),只要導(dǎo)體不是處于絕緣狀態(tài)起電,電荷就能沿散電途徑迅速失掉。因此對(duì)于導(dǎo)體可用接地措施來(lái)消除產(chǎn)生的靜電。接地是將導(dǎo)體用導(dǎo)線與大地連接,主要用來(lái)使帶電導(dǎo)體上產(chǎn)生的電荷能通過(guò)導(dǎo)線散失到大地中以達(dá)到消除導(dǎo)體上的靜電。接地還可以抑制帶電體的電位和使帶電體屏蔽以防止感應(yīng)起電。

4.2提高介質(zhì)的電導(dǎo)率

工業(yè)靜電問(wèn)題主要是介質(zhì)起電,尤其是高分子材料。因?yàn)閷?duì)于導(dǎo)體雖然起電,只要采取可靠的接地措施,靜電就難以積聚。而對(duì)于介質(zhì),易于起電又因其電阻率很高難于散電,接地措施對(duì)介質(zhì)就不適用。解決介質(zhì)靜電問(wèn)題必須提高介質(zhì)的電導(dǎo)率。煤礦井下使用的傳動(dòng)膠帶、輸送膠帶、風(fēng)筒、水管、電纜、液壓管道、塑鋼管等都可以通過(guò)摻入導(dǎo)電材料成為抗靜電產(chǎn)品。

4.3防人體靜電

人體靜電引起的燃燒、爆炸事故約站總靜電事故的20%,防人體靜電是靜電安全工作的重要方面。人體靜電的特點(diǎn):人體在生產(chǎn)場(chǎng)所活動(dòng)頻繁,易產(chǎn)生靜電且起電量較高;人體是活動(dòng)的導(dǎo)體,易引起自身和其它導(dǎo)體起電和放電;防靜電時(shí),人們往往只注意人體外的物體靜電,而忽視自身靜電。防人體靜電主要是減少人體及人體衣物的起電量和減少人體的散電電阻,因此消除人體靜電應(yīng)使人體接地,衣物應(yīng)經(jīng)抗靜電處理。所以《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定入井人員“嚴(yán)禁穿化纖衣服”。

4.4危險(xiǎn)品的控制

4.4.1井下雷管、炸藥

雷管、炸藥儲(chǔ)存地點(diǎn)的溫度、濕度必須在規(guī)定范圍。在運(yùn)輸時(shí)禁止爆破器材與其它貨物混裝,雷管或硝化甘油類(lèi)炸藥的裝載高度不得超過(guò)兩層,并且要積極推進(jìn)采掘工藝改革,最大限度地減少炮采、炮掘,加快淘汰木支護(hù)。

4.4.2瓦斯抽排系統(tǒng)

瓦斯抽排系統(tǒng)必須做到:①瓦斯抽排泵采用防爆水環(huán)式真空泵、防爆防回火裝置、防爆器;②采用抽放瓦斯管每米管長(zhǎng)表面電阻值必須小于100kΩ;③防爆水環(huán)式真空泵及控制電氣設(shè)備必須可靠接地。

4.4.3井下瓦斯、粉塵

對(duì)于井下瓦斯采用抽排、通風(fēng)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等措施控制瓦斯?jié)舛?使之低于爆炸下限。對(duì)于井下粉塵采用噴霧、人工撒水滅塵等措施控制粉塵的產(chǎn)生。

4.4.4采用抗靜電的新產(chǎn)品

例如對(duì)于電雷管,為防止外電場(chǎng),在管體上復(fù)蓋金屬鍍膜實(shí)現(xiàn)屏蔽,為防止使用現(xiàn)場(chǎng)的地面雜散電流,在橋系中串入電容使直流不能通過(guò)。引爆時(shí)采用交流電源,或直接將電阻式橋系改為電容式,引爆時(shí)用高壓電源。