賀強

（華亭煤業(yè)集團有限責(zé)任公司，甘肅 平?jīng)?744100）

0 引言

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

1 礦山電力設(shè)施出現(xiàn)外破問題的原因

1.1 電力設(shè)施保護不到位

部分企業(yè)在進行礦山生產(chǎn)時，側(cè)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(shè)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(guān)注電力設(shè)施的防護工作，更未關(guān)注電力設(shè)施宣傳工作。當(dāng)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(shè)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(nèi)鐵塔可能會出現(xiàn)塔基結(jié)構(gòu)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(shè)施四周未設(shè)監(jiān)測平臺，無法確定電力設(shè)施的破壞者，難以追究外破行為主體的責(zé)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(shè)施保護的可行措施

2.1 加強保護

措施如下：①明確電力設(shè)施的防護區(qū)域。②電企需有序規(guī)劃電力設(shè)施的防控工作，設(shè)立專項整治項目，有效去除礦山電力設(shè)施的各類風(fēng)險。③有序落實運維檢查工作，增加定檢次數(shù)，設(shè)計抽檢方案，及時排查潛在問題。當(dāng)開采方案設(shè)計不合理，對礦山內(nèi)電力設(shè)施形成較大威脅時，電力監(jiān)管單位應(yīng)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(shè)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(shù)，宣傳電力保護的各項內(nèi)容，具體包括法律處罰、護電常識等，以此引導(dǎo)人們愛護電力設(shè)施。②電企與礦山生產(chǎn)單位，建立保護電力設(shè)施的聯(lián)合機制，確定雙方的保護責(zé)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(yīng)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(shè)施。深化警企合作關(guān)系，創(chuàng)建有效的警企保護機制，嚴(yán)懲電力設(shè)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(shè)施保護意識。

3 礦區(qū)電力設(shè)施外破風(fēng)評實踐

3.1 建立礦區(qū)電力設(shè)施風(fēng)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(shù)，及時防范各類外破風(fēng)險，防止其發(fā)展成外破事故。②依照外破風(fēng)險的危害性，給出對應(yīng)的防范措施，高效、精準(zhǔn)地消除外破風(fēng)險。③利用風(fēng)險監(jiān)管機制，創(chuàng)建電力設(shè)施保護的常態(tài)機制，引導(dǎo)全民形成電力設(shè)施保護思想。

3.2 建立外破風(fēng)評體系

創(chuàng)建礦區(qū)電線外破風(fēng)評體系，應(yīng)確定外破風(fēng)險類型，分析各類外破風(fēng)險帶來的危害，形成外破風(fēng)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(nèi)會出入各類車輛，對礦區(qū)各個電力設(shè)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(nèi)的情況，風(fēng)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(shè)施受損問題。

（2）雜物碰線事故。在礦區(qū)內(nèi)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(shè)施無法正常供電。礦區(qū)內(nèi)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(zāi)。當(dāng)?shù)V區(qū)電力設(shè)施安裝在植被林立的區(qū)域時，發(fā)生火災(zāi)事件后，會危及電力設(shè)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(nèi)會有各類人員出入，進行礦區(qū)生產(chǎn)。依照礦區(qū)生產(chǎn)規(guī)范，導(dǎo)線、地面的間距最小值為6.5m。在人為活動時，不應(yīng)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(dǎo)則》（Q/GDW 173—2008）的電力設(shè)施評價準(zhǔn)則，創(chuàng)建電線外破事故的風(fēng)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(nèi)的各類風(fēng)險因素，進行定量風(fēng)評。LEC 評價法如式（1）所示。

式中：R——電力設(shè)施外破評估的風(fēng)險結(jié)果；L——出現(xiàn)外破事故的可能性；E——外破風(fēng)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(shè)施，存在較大的外破事故風(fēng)險，需采取有效措施加以防范，直至外破風(fēng)險可控。此種風(fēng)評機制，具有評價方式簡單、風(fēng)評級別清楚等特點，可在企業(yè)中全面推行。在實際風(fēng)評中，LEC 風(fēng)評方式主要是參照管理者經(jīng)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(shè)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(fēng)險評價，會增大風(fēng)評結(jié)果的不準(zhǔn)確性。風(fēng)評方式的三個因素，人員經(jīng)驗的賦值方法與實際情況存在一定脫離。為此，參照實際應(yīng)用場景，優(yōu)化風(fēng)評方法，使R 值處于一定的范圍內(nèi)。

3.4 優(yōu)化后的安全評定方法

重新設(shè)定式（1）的各個因素，L 表示外破風(fēng)險來源的分值，E 表示外破風(fēng)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(shè)施，多數(shù)設(shè)立在山梁表面。礦區(qū)內(nèi)地形多變、生態(tài)環(huán)境欠佳。礦區(qū)內(nèi)電力設(shè)施分布地域較廣，運行較多的采掘設(shè)施。在作業(yè)區(qū)推進時，車輛會對應(yīng)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(jù)為依據(jù)，綜合確定L、E 兩個因素的取值。而人工獲取的數(shù)據(jù)，實時性不強，且數(shù)據(jù)量較少，無法保證風(fēng)評過程的實時性。為此，利用在線監(jiān)測技術(shù)，實時監(jiān)測礦區(qū)電力設(shè)施的情況。

（1）L 賦值方法。礦區(qū)內(nèi)各類電力設(shè)施存在的外破風(fēng)險，主要有施工機械、礦區(qū)雜物等。此類風(fēng)險可采取圖像觀察形式，利用目標(biāo)檢測算法，準(zhǔn)確甄別外破風(fēng)險類型。相比其他目標(biāo)檢測方法，網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險預(yù)測方法，表現(xiàn)出較高的檢測優(yōu)勢。在網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險預(yù)測體系中，添加一張礦區(qū)電力設(shè)施的監(jiān)測圖像，會形成較多的預(yù)測方案。方案中各類風(fēng)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(shè)施出現(xiàn)外破問題的概率會增大。確定P 值時僅關(guān)注風(fēng)險是否存在，無須判斷風(fēng)險類型。當(dāng)P 值小于0 時，說明此處電力設(shè)施并不會發(fā)生外破風(fēng)險。在風(fēng)險預(yù)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(fēng)險發(fā)生的概率。網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險預(yù)測法，各個風(fēng)險評價目標(biāo)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(fēng)險概率預(yù)測結(jié)果較大的類型，作為風(fēng)險預(yù)測的結(jié)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(fēng)險因素的持續(xù)時間，對風(fēng)險發(fā)生頻率E 給出賦值。運行無人機，拍攝礦區(qū)電力設(shè)施的圖像。進行線上風(fēng)險識別，判斷一定時間段外破風(fēng)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(fēng)險因素，可認(rèn)定此種風(fēng)險會一直存在。預(yù)測未來一段時間內(nèi)，此種風(fēng)險因素發(fā)生的可能性會持續(xù)升高。以60min 為預(yù)測時間單位，每次預(yù)測一個場景，綜合評價各類風(fēng)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(dāng)出現(xiàn)一種外破風(fēng)險問題時，含有各類風(fēng)險因素，決定著風(fēng)險問題向外破事故轉(zhuǎn)變的成功性。例如，車輛撞線事故，吊斗鏟設(shè)為A1、卡車設(shè)為A2 等。當(dāng)車輛出現(xiàn)在外破風(fēng)險預(yù)警范圍內(nèi)，標(biāo)記為X1。車輛未在預(yù)警區(qū)域內(nèi)，標(biāo)記為X2。風(fēng)險因素持續(xù)靠近預(yù)警范圍，記為Y1。風(fēng)險因素并未發(fā)生動態(tài)變化，記為Y2。預(yù)警范圍，具體表示人員在架空線路周邊的預(yù)警區(qū)域內(nèi)。當(dāng)此區(qū)域內(nèi)有人員經(jīng)過時，認(rèn)定預(yù)警區(qū)域內(nèi)進入了風(fēng)險因素。如果本次判斷風(fēng)險因素與電力設(shè)施的間距為a 米，上一次的測值大于a 值，說明風(fēng)險因素向電力設(shè)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(shè)施預(yù)警范圍的間距。此種風(fēng)險轉(zhuǎn)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(zāi)、預(yù)警范圍的相互關(guān)系，針對火焰、煙霧各類特殊場景，開展外破風(fēng)險評價。利用風(fēng)險修正系數(shù)Q，優(yōu)化風(fēng)險值R。礦區(qū)內(nèi)，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(nèi)容，Q 的取值方式需參考溫度、濕度等各類條件。假設(shè)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(shè)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(shè)被測區(qū)風(fēng)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(dāng)發(fā)現(xiàn)火焰、煙霧等類似風(fēng)險因素時，可參照礦區(qū)的氣象情況，綜合得出風(fēng)險調(diào)節(jié)系數(shù)Q 值。此時，Q 值=1+Qt+Qh+Qw。風(fēng)險值R=LECQ。

3.5 設(shè)計風(fēng)險因素的級別

礦區(qū)內(nèi)電線外破風(fēng)險級別共有4 個等級：無風(fēng)險、風(fēng)險值較小、風(fēng)險值中等、風(fēng)險值較高。

（1）無風(fēng)險。R 值＜24，此時電線不會發(fā)生外破事故，無須處理。

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

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

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

3.6 電線外破風(fēng)評的防控效果

甘肅電力單位使用上述外破風(fēng)評方法，對煤礦11號井周邊的電力設(shè)施，進行3 個月監(jiān)控測試。在風(fēng)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(zāi)威脅0 次、人為威脅3 次。22 次風(fēng)險中，無風(fēng)險的有3 次、風(fēng)險較小的有8 次、風(fēng)險中等的有10 次，風(fēng)險較大的有1 次。案例單位針對風(fēng)險誤判問題，進行重點標(biāo)記，增加監(jiān)測次數(shù)，排查風(fēng)險問題。針對小型風(fēng)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(fēng)險已經(jīng)成功排除。面對中級風(fēng)險，制定有效的風(fēng)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(fēng)險再次發(fā)生。應(yīng)對較大級別的風(fēng)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(fēng)險問題。除險完成，設(shè)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(jié)合監(jiān)測風(fēng)評結(jié)果，及時進行風(fēng)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(fēng)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(fēng)評結(jié)果，開展外破防護的各項工作。

4 結(jié)語

（1）參照當(dāng)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(fēng)評體系，明確交通過車、雜物、火災(zāi)、人為活動四類風(fēng)險因素。

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

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