防治帶電作業及瓦斯爆炸的抗違章技術

一、 名詞解釋

防治帶電作業及瓦斯爆炸的抗違章技術(Anti-ViolationTechnologyforPreventionandControlofLive-lineWorkandGasExplosion)是一種能夠確保人們無法違章帶電作業，或即使違章帶電作業也造不成瓦斯爆炸事故的煤礦安全技術。
關鍵字：抗違章、抗違章技術、帶電作業、瓦斯爆炸。
技術完成單位：山西全安新技術開發有限公司等
技術發明人及技術完成人：郭春平（技術發明人）等
概念形成：2009年12月22日，郭春平在科技日報發表《抗違章技術創新方法研究》 ,在國內外首次提出抗違章技術理論。
現代管理學之父彼得•德魯克曾提出重要觀點：“儘管汽車已經被設計成在正確使用下是安全的，但還應該被設計成在不正確使用下也是安全的”。受此觀點啟發，參照醫藥領域的抗生素、抗菌素等術語，形成適用於煤礦井下的防治帶電作業及瓦斯爆炸的抗違章技術，該技術能夠確保人無法違章帶電作業，可預防48.1%的瓦斯爆炸。

二、 技術原理

採用抗違章技術，就像人體注射疫苗後，即使病毒侵入體內，也不會致病，這是由於人體具備了抗病毒性。採用了抗違章技術，就使技術裝備具備了“抗違章性”。只有研究、開發、生產、推廣抗違章技術裝備，建立抗違章系統，才能從根本上預防違章帶電作業，才能徹底杜絕煤礦事故的發生。

圖一 防治帶電作業及瓦斯爆炸的抗違章技術集成模板圖

如圖，該技術模板包括八大模組，分別是：三開一防、兩防鎖、防松鎖、防電軟體、遠漏試驗、輔助器件、安裝連線技術及網路系統。

圖二 煤礦井下易產生電氣火花的設備及部點陣圖

煤礦井下電氣火花是引爆瓦斯的主要引火源。產生引爆瓦斯的主要行為是違章“帶電作業”。帶電作業主要是由於“擅自送電、擅自開蓋操作”（簡稱：兩擅）造成。如上圖所示，產生引爆瓦斯的電氣火花的主要設施是：開關、電機和電纜，主要部位是：沒有聯鎖保護裝置的開關電機接線盒和連線電纜接線盒，及閉鎖裝置保護不完善的開關操作腔；接線盒上主要是蓋板被擅自打開和沒有防松保護的接線嘴被擅自鬆動；開關操作腔主要是大蓋（或門）被擅自打開。我國著名煤礦安全專家孫繼平教授研究指出：“電氣火源（花）引爆瓦斯最多，為48.1%”。因此，該技術的套用可從技術裝備上降低48.1%的瓦斯爆炸。
三開一防、兩防鎖、防松鎖、防電軟體、安裝連線技術、網路系統集成在一起，共同作用，可防止對開關、電機和電纜違章進行擅自送電或擅自開蓋操作，進而防止帶電作業。
遠漏試驗大大提高了漏電保護裝置的靈敏度及可靠性，即使違章帶電作業或其他非違章原因產生電氣火花，漏電保護可靠動作，電氣火花也不能引爆瓦斯。
瓦斯超限（或有電）閉鎖裝置等輔助器件，作為其它技術的必要補充，當聯網不方便時，可確保瓦斯超限或有電時打不開設備蓋板
不更換現有在用設備，而配套套用圖1集成模板的模組①~⑧後，就可防止帶電作業，防止井下約100%引爆瓦斯的電氣火花。根據前述孫繼平教授的研究結論，就能降低48.1%（約一半）的瓦斯爆炸，產生了出人意料的集成創新效應，產生原因是把發明的專利技術和自創技術集成在公知技術網路系統上所致。

三、 獎項

2015年1月，《防治帶電及瓦斯爆炸的抗違章技術》榮獲第六屆安全生產科技成果獎 。

圖三 第六屆安全生產科技成果獎

四、 相關專利

“一種超前開蓋斷電方法及其裝置” 、“預防煤礦帶電作業及瓦斯爆炸的系統” 、“一種安全鎖” 、“一種煤礦遠方漏電試驗設備” 等，其中“一種超前開蓋斷電方法及其裝置”等獲得中、美 、歐盟 等30多個國家和地區發明專利。

五、 有關係列產品

產品包括礦用本安型/澆封型/澆封兼本安型開蓋感測器、礦用開關兩防鎖、礦用螺鏇喇叭嘴防松鎖、煤礦遠方漏電試驗裝置等。

六、有關標準中關於該抗違章技術的要求

IEC標準中有關抗違章技術的要求如下：
IEC60079-010Interlockingdevice
Whereaninterlockingdeviceisusedtomaintainaspecifictypeofprotection,itshallbesoconstructedthatitseffectivenesscannoteasilybedefeated.
NOTETheintentisthattheinterlockbedesignedsuchthatitcannotbeeasilydefeatedbycommontoolssuchasascrewdriver,pliers,orasimilartool.
國標中有關抗違章技術的要求如下：
GB3836.110聯鎖裝置：為保持專用防爆型式用的聯鎖裝置，其結構應保證非專用工具不能輕易解除其作用。
注1：螺絲刀、鑷子或類似的工具不應使聯鎖裝置失效。
注2：開蓋聯鎖可實現開蓋前斷電、斷電後閉鎖（鎖定，如不能向該設備供電）等聯鎖功能，必要時也可根據需要同時實現相關報警功能。
AQ1023-2006：6.2.6.2煤礦井下用電氣設備的聯鎖裝置應設計成專用工具才能解除其聯鎖功能的結構。6.2.6.3正常運行時產生火花或電弧的電氣設備，應有聯鎖裝置。當電源接通時殼蓋不能打開；殼蓋打開後電源不能接通。
山西省安全質量標準化標準：煤礦電氣地面供電系18.開關櫃門具備防止帶電開門和擅自送電功能：爆炸危險場所的防爆設備，其用螺栓緊固的接線腔（盒）蓋板要實現“三開一防”（開蓋報警、開蓋斷電、開蓋閉鎖及防止非專職人員擅自開蓋操作）
井下供電系統1.一般規定（5）井下不得帶電檢修、搬遷電氣設備、電纜和電線：非專職人員或非值班電氣人員不得擅自操作電氣設備：採區電工不準對採區變電所內高壓電氣設備進行維修：高低壓開關閉鎖裝置，必須具有“兩防”功能（防止擅自送電和開蓋操作），保證螺絲刀、鑷了等非專用工具不能輕易解除其作用，且各隊組的專用工貝互不相同；用螺栓緊固的電氣設備接線腔（盒）蓋板要實現“三開一防”；電氣設備螺鏇式喇叭嘴應有防松裝置。