煤礦井上防爆電氣設備中的應用技術分析

1 設備要求
　　不同于其他行業，煤礦作業環境比較特殊，通常是在礦井深處比較潮濕的環境中，這就要求防爆電氣設備必須具備很強的防潮能力，同時由于礦井中以堅硬的巖石、礦石為主，很容易會對防爆電氣設備造成損傷，因此在選擇防爆電氣設備時務必要考慮到要具有很強的抗擊打能力，由于礦井中的坑道窄小，防爆電氣設備還必須具有體積小巧、容易搬卸等特點。防爆電氣設備的原理是讓礦井內的混合氣體引入防爆電氣內部，利用電引爆混合氣體，若能引爆說明混合氣體存在爆炸的風險，若不能引爆，便說明混合氣體不易引爆，井下作業是安全的。基于防爆電氣設備的工作原理，防爆電氣設備內部必然要能禁受得起強烈的混合氣體爆炸，因此防爆電氣設備的外殼必須由高強度金屬制成，必須能夠承受1.5倍參考壓力動靜壓試驗，而且為了能夠方便使用，防爆電氣設備既要能夠經隔爆接線盒（或插銷座）接線，又能直接接線[1]。
　　2 防爆途徑
　　在煤礦井上防爆電氣設備技術應用的過程中，需要嚴格的對防爆路徑進行研究，從而能夠有效的提高防爆效率。
　　①防爆電氣設備擁有強度很高的防爆外殼，而且由于在井下這種富含混合氣體的特殊環境，防爆電氣在工作時不得不使用電氣原件，因此防爆電氣設備還要采用更為高級的隔爆外殼;
　　②防爆電氣設備的工作地點在混合氣體充足的井下，必須采取專業的防護措施對防爆電氣設備進行安全防護，確保防爆電氣設備里的電子原件通電后不會引起井下爆炸;
　　③由于電氣工作時或多或少會產生不必要的電火花，而井下又是混合氣體充足的環境，因此這時就需要通過限制電路電壓和電流參數，減小防爆電氣設備工作時釋放的電火花能量，使其不足以點燃混合氣體。
　　3 應用分析
　　市場上的井下防爆電氣設備目前主要有兩大類，一類為熱管技術，另一類是冷磷化工藝。這兩種防爆電氣設備都能夠有效的檢測礦井中的危險混合氣體，避免爆炸的發生。
　　3.1 熱管技術
　　熱管技術的工作原理極小阻值的電子元件，能夠以小范圍溫差代替大范圍溫差的傳熱效果，利用點燃礦井中的極小部分混合氣體，來反映整個礦井內部的混合氣體特性，以小見大，能夠很安全的測驗出礦井中的混合氣體。在實際操作時，只需要將防爆電氣設備置于井中，讓防爆電氣設備內部的極小電阻工作發熱，測驗進入防爆電氣設備內部的混合氣體，由于熱管式防爆電氣設備內部特殊的防爆隔熱結構，即使處于混合氣體充足的礦井中，也能保證防爆安全，并且隔熱的特點，能夠很好的隔絕內部電子元件發出的熱量，保證礦井中的混合氣體不會受到過熱影響而導致爆炸。除此之外熱管式防爆電氣設備還具有很高的智能化和自動化，無需過多人為干預，可實現自動工作，大大降低了熱管式防爆電氣設備在工作時產生不必要的安全事故。就當前市場行情來看，熱管式防爆電氣設備的使用已經相當普遍，在我國的市場空間極大，在實際工作過程中，其綜合性能令人滿意，體積小、重量輕、移動輕松等優點很明顯，市場競爭力十分強大[2]。
　　3.2 冷磷化工藝
　　冷磷式防爆電氣設備多采用磷酸鹽溶液對混合氣體進行金屬磷化，通過這樣的操作后，防爆電氣設備會形成一種很特殊、比較厚的薄膜，在這層薄膜上涂抹一層防銹油，會讓使用效果更加出色，同時也能大幅度增強冷磷式防爆電氣設備在潮濕井下的防腐蝕能力。防腐蝕能力強的冷磷式防爆電氣設備的外殼不會被腐蝕，因此其防爆性能也相當*。相較于其他防爆電氣設備，冷磷式防爆電氣設備具有更明顯的優勢，抗腐蝕性強、機械磨損率低、由于通過穩定化學反應實現防爆，其性能也相當可靠。冷磷式防爆電氣設備利用化學性質良好的磷化薄膜，使得混合氣體和腐蝕性液體在磷化薄膜表面發生穩定的化學反應，通過化學反應的具體結果來判定礦井中的混合氣體。冷磷化防爆電氣設備的優點置于，磷化薄膜上有許多細孔，這些細孔結構具有很強的沾附性，對于涂料和油料等能夠很好的沾附，因此直接在磷化薄膜上涂抹防腐蝕的油類，磷化薄膜上的細孔結構可以很有效的吸附這些抗腐蝕油，即使很長時間過后，防腐蝕油形成的防腐蝕層仍然具有很好的抗腐蝕性。
　　除此之外磷化薄膜的厚度只有0.05mm～0.07mm，相較于零件厚度磷化薄膜厚度機會可以忽略不計，因此在零件上涂抹磷化薄膜結構不會對零件的尺寸大小造成影響。煤礦的作業環境不同于其他，礦井中的環境（下轉第58頁）（上接第56頁）極其惡劣，在環境相當復雜的礦井中，冷磷式防爆電氣設備的外殼容易收到損傷，這些損傷在冷磷式防爆電氣設備工作時有可能會影響到正常工作，給設備運行留下了安全隱患。因此對于冷磷式防爆電氣設備能正常運行的關鍵便是做好增強其防爆性能，確保冷磷式防爆電氣設備在復雜的礦井中能夠完好無損，持續發揮有效的作用[3-5]。
　　第一步，首先要用干凈的汽油洗掉隔爆面上的油脂，令隔爆面直接暴露在空氣中，保持隔爆面的干凈整潔;
　　第二步，將準備好的磷化膏涂抹在干凈的隔爆面上，要求必須涂抹均勻，避免因涂抹不均而產生氣泡或氣孔;
　　第三步，對于溫度的良好把控，要求溫度必須控制在10℃到20℃之間，時間也要控制在1小時45分鐘到2小時15分鐘之間，期間密切觀察磷化顏色，如果磷化顏色顯示為淺粉色，那么說明磷化成功，如果磷化顯示為淺灰色，則說明磷化過度，這時需要嚴格處理;
　　第四步，磷化操作完成后，需將磷化膏用專業工具刮去，露出棕色的磷化膜;
　　第五步，在確認磷化膜無誤后，開始向磷化膜上嚴格按照相關規定涂抹除銹油，進一步對隔爆面進行有效的保護。
　　4 總結
　　經歷了我國煤炭行業的不斷實踐，防爆電氣設備對于我國煤礦安全生產作用很大。目前礦井中能否安全生產已經成為煤礦生產過程中作為重要的一項，保持安全生產能夠極大保證煤礦的順利生產，對于國家和社會的發展起著積極作用，重視和發展防爆電氣設備能夠有效的保證煤礦安全順利生產，不斷的提升煤礦防爆電氣設備技術對于社會的發展具有積極意義。