賀強

（華亭煤業(yè)集團有限責任公司，甘肅 平涼 744100）

0 引言

礦山電力設施的運行質量，直接決定著礦區(qū)作業(yè)的有序性。然而，部分礦區(qū)內的電力設施，多次出現(xiàn)外力破壞問題，減少了電力設施的剩余可用時間。為此，需要加強電力設施保護，配合宣傳工作，指導人們形成約束意識，減少對電力設施的損壞行為。

1 礦山電力設施出現(xiàn)外破問題的原因

1.1 電力設施保護不到位

部分企業(yè)在進行礦山生產時，側重于追求作業(yè)速度。更多的是礦井、個體單位，存在野蠻施工問題，形成外破事故。電力設施保護工作不全面，增大了外破事故的可能性。

1.2 缺少電力保護宣傳

多數(shù)礦山單位并未關注電力設施的防護工作，更未關注電力設施宣傳工作。當出現(xiàn)電線外破損壞事件后，不能及時通知供電單位做出搶修處理，而是采取簡單修理，致使外破點無法得到妥善修理，電力設施無法正常運行。

1.3 外破行為的監(jiān)管不力

在發(fā)生暴雨、長時間降雨的環(huán)境中，礦山內鐵塔可能會出現(xiàn)塔基結構受損、鐵塔傾斜、電線受凍等各類事故，未能及時給出處理。在電力設施四周未設監(jiān)測平臺，無法確定電力設施的破壞者，難以追究外破行為主體的責任。各類監(jiān)管不善的問題，增加了外破事故的發(fā)生次數(shù)[1]。

2 加強礦山電力設施保護的可行措施

2.1 加強保護

措施如下：①明確電力設施的防護區(qū)域。②電企需有序規(guī)劃電力設施的防控工作，設立專項整治項目，有效去除礦山電力設施的各類風險。③有序落實運維檢查工作，增加定檢次數(shù)，設計抽檢方案，及時排查潛在問題。當開采方案設計不合理，對礦山內電力設施形成較大威脅時，電力監(jiān)管單位應要求采礦單位整改。

2.2 加強宣傳

措施如下：①開展有效的宣傳工作，切實保護電力設施。電企宣傳時，以“供電安全”“用電安全防護”“節(jié)電環(huán)?！睘橹行模么笃?、微信等技術，宣傳電力保護的各項內容，具體包括法律處罰、護電常識等，以此引導人們愛護電力設施。②電企與礦山生產單位，建立保護電力設施的聯(lián)合機制，確定雙方的保護責任，共同開展電力保護的宣傳工作[2]。

2.3 全面監(jiān)管

措施如下：①供電企業(yè)應與林業(yè)、市場各類部門，建立聯(lián)合監(jiān)管體系，共同保護電力設施。深化警企合作關系，創(chuàng)建有效的警企保護機制，嚴懲電力設施外破的人員。②印刷“電力保護彩頁”，分發(fā)給礦山通行的車輛，使車主形成電力設施保護意識。

3 礦區(qū)電力設施外破風評實踐

3.1 建立礦區(qū)電力設施風評體系的必要性

必要性包括：①加強外破問題監(jiān)管，使用專業(yè)方法，客觀評價各類外破問題。引入先進技術，及時防范各類外破風險，防止其發(fā)展成外破事故。②依照外破風險的危害性，給出對應的防范措施，高效、精準地消除外破風險。③利用風險監(jiān)管機制，創(chuàng)建電力設施保護的常態(tài)機制，引導全民形成電力設施保護思想。

3.2 建立外破風評體系

創(chuàng)建礦區(qū)電線外破風評體系，應確定外破風險類型，分析各類外破風險帶來的危害，形成外破風控體系。采取礦區(qū)走訪方式，整理礦區(qū)電線外破事故的具體情況。

（1）交通過車碰線事故。礦區(qū)內會出入各類車輛，對礦區(qū)各個電力設施，形成一定外破威脅。司機在作業(yè)之前，尚未檢查礦區(qū)內的情況，風險辨識不到位。在司機駕車路線不規(guī)劃、行車前未檢查的情況下，可能會出現(xiàn)電力設施受損問題。

（2）雜物碰線事故。在礦區(qū)內有塑料袋、樹枝等各類雜物，掛在電線上會出現(xiàn)跳閘問題，致使電力設施無法正常供電。礦區(qū)內運行無人機，進行礦區(qū)外破巡檢。然而，礦區(qū)架空線路較多，無人機碰線的可能性較高。

（3）火災。當?shù)V區(qū)電力設施安裝在植被林立的區(qū)域時，發(fā)生火災事件后，會危及電力設施的運行性能，無法保證礦區(qū)供電的正常性[3]。

（4）人為活動。在礦區(qū)內會有各類人員出入，進行礦區(qū)生產。依照礦區(qū)生產規(guī)范，導線、地面的間距最小值為6.5m。在人為活動時，不應選擇架空線路過近的范圍。依照《架空輸電線路狀態(tài)評價導則》（Q/GDW 173—2008）的電力設施評價準則，創(chuàng)建電線外破事故的風評方案。

3.3 初期使用安全評定方案

LEC 評價法是針對礦區(qū)內的各類風險因素，進行定量風評。LEC 評價法如式（1）所示。

式中：R——電力設施外破評估的風險結果；L——出現(xiàn)外破事故的可能性；E——外破風險發(fā)生的頻率；C——外破事故對礦區(qū)、供電系統(tǒng)形成的影響。

如果R 值較大，說明被評價的電力設施，存在較大的外破事故風險，需采取有效措施加以防范，直至外破風險可控。此種風評機制，具有評價方式簡單、風評級別清楚等特點，可在企業(yè)中全面推行。在實際風評中，LEC 風評方式主要是參照管理者經驗，對L、E、C 三個因素給出賦值，會出現(xiàn)主觀性賦值的局限問題。而礦區(qū)電力設施所在的環(huán)境，存在較多的不可控因素，使用LEC 進行外破風險評價，會增大風評結果的不準確性。風評方式的三個因素，人員經驗的賦值方法與實際情況存在一定脫離。為此，參照實際應用場景，優(yōu)化風評方法，使R 值處于一定的范圍內。

3.4 優(yōu)化后的安全評定方法

重新設定式（1）的各個因素，L 表示外破風險來源的分值，E 表示外破風險類型的發(fā)生頻繁率，C 表示外破事故傾向度參數(shù)。礦區(qū)的電力設施，多數(shù)設立在山梁表面。礦區(qū)內地形多變、生態(tài)環(huán)境欠佳。礦區(qū)內電力設施分布地域較廣，運行較多的采掘設施。在作業(yè)區(qū)推進時，車輛會對應改變位置。礦區(qū)環(huán)境變化，在一定程度上會引起電線發(fā)生外破事故。在此種情況下，電力監(jiān)管單位需要參考環(huán)境條件，以礦區(qū)環(huán)境實時數(shù)據為依據，綜合確定L、E 兩個因素的取值。而人工獲取的數(shù)據，實時性不強，且數(shù)據量較少，無法保證風評過程的實時性。為此，利用在線監(jiān)測技術，實時監(jiān)測礦區(qū)電力設施的情況。

（1）L 賦值方法。礦區(qū)內各類電力設施存在的外破風險，主要有施工機械、礦區(qū)雜物等。此類風險可采取圖像觀察形式，利用目標檢測算法，準確甄別外破風險類型。相比其他目標檢測方法，網絡風險預測方法，表現(xiàn)出較高的檢測優(yōu)勢。在網絡風險預測體系中，添加一張礦區(qū)電力設施的監(jiān)測圖像，會形成較多的預測方案。方案中各類風險出現(xiàn)的可能性為P，此參數(shù)取值為0～1。P 值較大時，此處電力設施出現(xiàn)外破問題的概率會增大。確定P 值時僅關注風險是否存在，無須判斷風險類型。當P 值小于0 時，說明此處電力設施并不會發(fā)生外破風險。在風險預測框架中的另一個因素，是條件類型可能性K，是指各類外破風險發(fā)生的概率。網絡風險預測法，各個風險評價目標并不具有互斥性，在概率矩陣分析期間，主要利用激活函數(shù)。多數(shù)情況下，風險概率預測結果較大的類型，作為風險預測的結果。表1 為L的賦值方法。

表1 L 的賦值方法

（2）E 的賦值方法。參照風險因素的持續(xù)時間，對風險發(fā)生頻率E 給出賦值。運行無人機，拍攝礦區(qū)電力設施的圖像。進行線上風險識別，判斷一定時間段外破風險因素的類型。如果持續(xù)拍攝圖像中，含有同等數(shù)量、同一類型的外破風險因素，可認定此種風險會一直存在。預測未來一段時間內，此種風險因素發(fā)生的可能性會持續(xù)升高。以60min 為預測時間單位，每次預測一個場景，綜合評價各類風險問題的發(fā)生概率。E 的賦值方法如表2 所示。

表2 E 的賦值方法

（3）C 的賦值方法。當出現(xiàn)一種外破風險問題時，含有各類風險因素，決定著風險問題向外破事故轉變的成功性。例如，車輛撞線事故，吊斗鏟設為A1、卡車設為A2 等。當車輛出現(xiàn)在外破風險預警范圍內，標記為X1。車輛未在預警區(qū)域內，標記為X2。風險因素持續(xù)靠近預警范圍，記為Y1。風險因素并未發(fā)生動態(tài)變化，記為Y2。預警范圍，具體表示人員在架空線路周邊的預警區(qū)域內。當此區(qū)域內有人員經過時，認定預警區(qū)域內進入了風險因素。如果本次判斷風險因素與電力設施的間距為a 米，上一次的測值大于a 值，說明風險因素向電力設施靠近[4]。

火焰、煙霧具有一定不規(guī)律性，無法判斷此類因素與電力設施預警范圍的間距。此種風險轉變成外破事故時，需要依賴于氣象條件，具有外破事故發(fā)生的隨機性。無須考慮火災、預警范圍的相互關系，針對火焰、煙霧各類特殊場景，開展外破風險評價。利用風險修正系數(shù)Q，優(yōu)化風險值R。礦區(qū)內，一定數(shù)量的場景中含有較多的植被，依照《全國森林火險天氣等級》（LY/T 1172—95）的規(guī)定內容，Q 的取值方式需參考溫度、濕度等各類條件。假設被測區(qū)域溫度為t，t≤5℃時，Qt=0；5℃＜t≤15℃，Qt=0.02；15℃＜t≤25℃，Qt=0.05；t 值大于25℃時，Qt=0.07。假設被測區(qū)濕度為h，h≥70%，Qh=0；50%≤h＜70%，Qh=0.02；30%≤h＜50%，Qh=0.05；h＜30%，Qh=0.07。假設被測區(qū)風速為w，0＜w≤3.3，Qw=0；3.3＜w≤10.7，Qw=0.03；10.7＜w≤17.1，Qw=0.05；17.1＜w，Qw=0.10。

當發(fā)現(xiàn)火焰、煙霧等類似風險因素時，可參照礦區(qū)的氣象情況，綜合得出風險調節(jié)系數(shù)Q 值。此時，Q 值=1+Qt+Qh+Qw。風險值R=LECQ。

3.5 設計風險因素的級別

礦區(qū)內電線外破風險級別共有4 個等級：無風險、風險值較小、風險值中等、風險值較高。

（1）無風險。R 值＜24，此時電線不會發(fā)生外破事故，無須處理。

（2）風險值較小。R 值介于24 至36 之間，需要進行定檢，消除風險，防止發(fā)展成外破事故。

（3）風險值中等。R 值大于36、不超過72，此時風險形成，有可能轉變成外破事故，需加強監(jiān)視，消除隱患。

（4）風險值較大。R 值大于72，此時風險向事故轉變的概率較大，需及時排查，處理風險。

3.6 電線外破風評的防控效果

甘肅電力單位使用上述外破風評方法，對煤礦11號井周邊的電力設施，進行3 個月監(jiān)控測試。在風險監(jiān)測期間，共發(fā)生交通過車碰線事故12 次、雜物事故7次、火災威脅0 次、人為威脅3 次。22 次風險中，無風險的有3 次、風險較小的有8 次、風險中等的有10 次，風險較大的有1 次。案例單位針對風險誤判問題，進行重點標記，增加監(jiān)測次數(shù)，排查風險問題。針對小型風險問題，及時進行現(xiàn)場檢查，消除不利因素。事后持續(xù)監(jiān)測1 星期，確定風險已經成功排除。面對中級風險，制定有效的風險處理方案，分析除險效果。除險后，持續(xù)監(jiān)測1個月，防止風險再次發(fā)生。應對較大級別的風險，建立多方研究機制，收集多方建議，選擇外破防護效果較好、資金投入較少的除險方案，高效、快速地解決外破風險問題。除險完成，設定3 個月的持續(xù)觀察機制，監(jiān)測除險效果。在除險后監(jiān)測中，并未見異常問題，整體除險效果較好。案例單位結合監(jiān)測風評結果，及時進行風險處理，成功規(guī)避了電線外破事故，整體防控效果較好[5]。案例單位參照監(jiān)測、除險各項工作情況，建立了外破風險的保護方案，以視頻形式進行分享，以此逐步強化電力單位人員的外破保護技能，使其更好地利用外破風評結果，開展外破防護的各項工作。

4 結語

（1）參照當前礦區(qū)的電力外破問題，分析形成過程，給出解決措施。

（2）創(chuàng)建礦區(qū)電線外破風評體系，明確交通過車、雜物、火災、人為活動四類風險因素。

（3）改進LEC 風險評價體系，利用網絡監(jiān)測圖像分析技術，重新定義L、E、C 的賦值方法。從實時角度進行外破風評，以此保證風評結果的準確性。利用Q 修正系數(shù)，消除火災、煙霧等特殊風險的評價偏差。

（4）結合實際項目進行外破風險評價。經實踐發(fā)現(xiàn)：電線外破風評體系，可用于礦山項目中，能夠及時發(fā)現(xiàn)各類外破風險，有效防控電力裝置的外破事故。