煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計探討

1、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計探討 鑒于煤礦生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，其生產(chǎn)過程的安全性也就顯得尤為重要 ，而煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)正是煤礦諸多安全措施中最為重要的一種。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)能實時、準確地反映井下環(huán)境狀況，并能在瓦斯超限時發(fā)出聲光報警，同時切斷相關(guān)設(shè)備電源，預防事故發(fā)生。下面筆者從設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計及監(jiān)控設(shè)備布點等三方面，來探討煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計。        一、 設(shè)備選型        在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選擇過程中應始終遵循以下幾個原則：（1）系

2、統(tǒng)設(shè)備應是通過國家技術(shù)監(jiān)督局認證、經(jīng)過有關(guān)部門檢驗，取得“ma標志準用證”的產(chǎn)品，并符合aq6201-2006、煤礦安全規(guī)程、煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范及其它規(guī)程、規(guī)范、標準的要求；（2）系統(tǒng)選型應結(jié)合煤礦的實際情況，考慮設(shè)備的可靠性、先進性、開放性及可擴展性等特性，以滿足礦井對監(jiān)控信息有效獲得的需要，同時要考慮礦井近、遠期發(fā)展以及產(chǎn)品的技術(shù)更新情況，以減少重復投資；（3）考慮技術(shù)先進性的同時，還應結(jié)合礦井規(guī)模、建設(shè)條件等實際情況，考慮系統(tǒng)設(shè)備的經(jīng)濟合理性。        二、 系統(tǒng)設(shè)計   

3、;     煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計應符合aq1029-2007、煤礦安全規(guī)程、煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范及其它規(guī)程、規(guī)范的要求。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)具有模擬量、開關(guān)量累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、斷電控制等功能，用于監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、風速、風壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風門狀態(tài)、風筒狀態(tài)、局部通風機開停、主通風機開停，并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制；系統(tǒng)由主機、傳輸接口、分站、傳感器、斷電控制器、聲光報警器、電源箱、避雷器等設(shè)備組成的系統(tǒng)。       

4、; 按功能分，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備又分為三大部分，即地面中心站、分站、各種測控設(shè)備及傳輸電纜等。地面中心站應配有兩臺以上監(jiān)控主機，互為熱備用，另外還應配備打印機、ups電源、傳輸接口、交換設(shè)備、存儲設(shè)備及顯示終端等；系統(tǒng)應使用獨立的傳輸電纜或光纜，電（光）纜入井處應裝設(shè)避雷裝置；分站分布在工作面、掘進頭及通風機房等處；各種測控設(shè)備分布在礦井生產(chǎn)及環(huán)境的各個環(huán)節(jié)，采集的數(shù)據(jù)通過分站上傳至中心站，并通過風站實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制。        三、 監(jiān)控設(shè)備布置   

5、;     監(jiān)控設(shè)備布置是煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的重點，是有效實現(xiàn)系統(tǒng)功能的重要環(huán)節(jié)。下面筆者將按照煤礦安全規(guī)程、aq1029-2007及其它相關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求，并結(jié)合煤礦實際，以礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)為順序，詳細說明監(jiān)控設(shè)備的布置，包括放置地點、報警值、斷電值及復電值等。        一、采煤工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置        1、傳感器類型、數(shù)量、位置     

6、0;  在采煤工作面上隅角設(shè)瓦斯傳感器1個，在工作面回風順槽距工作面不超過10m處設(shè)瓦斯傳感器各1個；在工作面回風順槽靠近回風巷10-15m的范圍內(nèi)分別設(shè)瓦斯、風速傳感器各1個，如果是自燃礦井，此處還應增加一氧化碳、溫度傳感器各一個；在工作面進風順槽工作面移變處設(shè)饋電、設(shè)備開停傳感器若干個用于監(jiān)測工作面主要設(shè)備的開停和饋電狀態(tài)；煤與瓦斯突出礦井或工作面回風順槽長度超過1000米的高瓦斯礦井，則應在工作面回風順槽中部設(shè)置瓦斯傳感器1個；煤與瓦斯突出礦井，還應在工作面進風順槽設(shè)置瓦斯傳感器1個；采用串聯(lián)通風的采煤工作面，被串工作面的進風巷應設(shè)置瓦斯傳感器1個；有專用排瓦斯巷的工作面，必須

7、在專用排瓦斯巷靠近回風巷10-15m的范圍內(nèi)分別設(shè)瓦斯傳感器1個，同時在回風大巷混合回風流10-15m的范圍內(nèi)分別設(shè)瓦斯傳感器1個。        為及時監(jiān)測回采工作面的環(huán)境參數(shù)變化情況，采煤工作面設(shè)置的傳感器應盡量靠近工作面設(shè)置。為保證采煤工作面回風順槽傳感器能正確反映瓦斯、一氧化碳含量，回風巷瓦斯傳感器應設(shè)置在瓦斯等有害氣體與新鮮風流混合均勻，且風流穩(wěn)定的位置。        2、各類瓦斯傳感器的報警、斷電、復電值   &

8、#160;    1）當工作面及上隅角瓦斯?jié)舛冗_以下數(shù)值時，分別進行報警、斷電、復電。        1.0%ch4   報警     1.5%ch4   斷電     1.0%ch4   復電        斷電范圍：工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。  &

9、#160;     2）當工作面回風順槽瓦斯?jié)舛冗_以下數(shù)值時，分別進行報警、斷電、復電。        1.0%ch4報警     1.0%ch4斷電     1.0%ch復電        斷電范圍：工作面及其回風巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        3）當高

10、瓦斯、煤與瓦斯突出礦井采煤工作面進風巷瓦斯?jié)舛冗_以下數(shù)值時，分別進行報警、斷電、復電。        0.5%ch4報警     0.5%ch4斷電     0.5%ch復電        斷電范圍：進風巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        4）當采用串聯(lián)通風的被串采煤工作面進風巷瓦斯?jié)舛冗_以下數(shù)值時

11、，分別進行報警、斷電、復電。        0.5%ch4報警     0.5%ch4斷電     0.5%ch復電        斷電范圍：被串采煤工作面及其進回風巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。       5）當專用排瓦斯巷瓦斯?jié)舛冗_以下數(shù)值時，分別進行報警、斷電、復電。    

12、60;   2.5%ch4報警     2.5%ch4斷電     2.5%ch復電        斷電范圍：工作面內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        6）當專用排瓦斯巷的采煤工作面混合回風流處瓦斯?jié)舛冗_以下數(shù)值時，分別進行報警、斷電、復電。        1.0%ch4報警

13、60;    1.0%ch4斷電     1.0%ch復電        斷電范圍：工作面內(nèi)及其回風巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        3、一氧化碳傳感器的報警濃度為0.0024%co。        4、采煤工作面溫度傳感器的報警值為300c。     &#

14、160;  二、掘進工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置        1、傳感器類型、數(shù)量、位置        在瓦斯礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出巖巷的掘進工作面混合風流處設(shè)置甲烷傳感器1個，在工作面回風流中設(shè)置甲烷傳感器1個；采用串聯(lián)通風的掘進工作面，必須在被串工作面局部通風機前設(shè)置掘進工作面進風流甲烷傳感器1個；在局部通風機風筒末端設(shè)風筒傳感器1個。在高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井雙巷掘進工作面5米范圍內(nèi)及其回風巷設(shè)置甲烷傳感器各1個；在工作面混合回風流處

15、設(shè)置甲烷傳感器1個。高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井的掘進工作面長度大于1000m時，必須在掘進巷道中部增設(shè)甲烷傳感器。瓦斯傳感器應垂直懸掛，距頂板不得大于300mm，距巷道側(cè)壁不得小于200mm，并應安裝維護方便，不影響行人和行車。        2、各類傳感器的報警、斷電、復電        1）當掘進工作面瓦斯?jié)舛冗_到以下值時,分別進行報警、斷電、復電。        1.0%ch4

16、60;  報警     1.5%ch4   斷電    1.0%ch4   復電        斷電范圍：掘進巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        2）當掘進工作面回風流瓦斯?jié)舛冗_以下值時,分別進行報警、斷電、復電。        1.0%ch4 &

17、#160; 報警      1.0%ch4   斷電    1.0%ch4   復電        斷電范圍：掘進巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        3）采用串聯(lián)通風的被串掘進工作面局部通風機前瓦斯?jié)舛冗_以下值時,分別進行報警、斷電、復電。        0

18、.5%ch4   報警      0.5%ch4   斷電    0.5%ch4   復電        斷電范圍：被串掘進巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        4）當高瓦斯礦井雙巷掘進工作面混合回風流處瓦斯?jié)舛冗_以下值時,分別進行報警、斷電、復電。     

19、   1.5%ch4   報警      1.5%ch4   斷電    1.0%ch4   復電        斷電范圍：包括局部通風機在內(nèi)的雙巷掘進巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        5）當高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井掘進巷道中部瓦斯?jié)舛冗_以下值時,分別進行報警、斷電、復電。 

20、       1.0%ch4   報警      1.0%ch4   斷電    1.0%ch4   復電        斷電范圍：掘進巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        三、其它地點傳感器類型、數(shù)量及位置   

21、60;    1、在一翼回風巷、采區(qū)回風巷及總回風巷的測風站內(nèi)設(shè)有風速、瓦斯傳感器各1個，自燃礦井還應增設(shè)一氧化碳傳感器1個。風速傳感器應設(shè)置在巷道前后10 m內(nèi)無分支風流、無拐彎、無障礙、斷面無變化、能準確計算風量的地點。當風速低于或超過煤礦安全規(guī)程的規(guī)定值時，應發(fā)出聲、光報警信號，一氧化碳傳感器的報警濃度為0.0024%co。        2、對井下主要風門開關(guān)狀態(tài)進行監(jiān)測，設(shè)有風門傳感器，風門傳感器安裝在風門處。      &#

22、160; 4、在煤倉上設(shè)瓦斯傳感器，當瓦斯?jié)舛冗_到以下值時,分別進行報警、斷電、復電。        1.5%ch4  報警   1.5%ch4   斷電   1.5%ch4  復電        斷電范圍：儲煤倉運煤的各類運輸設(shè)備。        5、在帶式輸送機滾筒下風側(cè)10-15m處設(shè)一氧化碳和煙霧傳感器，一氧化碳傳感器的報警濃度為0.0024%co。        6