煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

1、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討 鑒于煤礦生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，其生產(chǎn)過(guò)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(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地反映井下環(huán)境狀況，并能在瓦斯超限時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)切斷相關(guān)設(shè)備電源，預(yù)防事故發(fā)生。下面筆者從設(shè)備選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及監(jiān)控設(shè)備布點(diǎn)等三方面，來(lái)探討煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。        一、 設(shè)備選型        在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選擇過(guò)程中應(yīng)始終遵循以下幾個(gè)原則：（1）系

2、統(tǒng)設(shè)備應(yīng)是通過(guò)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局認(rèn)證、經(jīng)過(guò)有關(guān)部門檢驗(yàn)，取得“ma標(biāo)志準(zhǔn)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(jì)規(guī)范及其它規(guī)程、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求；（2）系統(tǒng)選型應(yīng)結(jié)合煤礦的實(shí)際情況，考慮設(shè)備的可靠性、先進(jìn)性、開(kāi)放性及可擴(kuò)展性等特性，以滿足礦井對(duì)監(jiān)控信息有效獲得的需要，同時(shí)要考慮礦井近、遠(yuǎn)期發(fā)展以及產(chǎn)品的技術(shù)更新情況，以減少重復(fù)投資；（3）考慮技術(shù)先進(jìn)性的同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合礦井規(guī)模、建設(shè)條件等實(shí)際情況，考慮系統(tǒng)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)合理性。        二、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)   

3、;     煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合aq1029-2007、煤礦安全規(guī)程、煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)量累計(jì)量采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示、打印、聲光報(bào)警、斷電控制等功能，用于監(jiān)測(cè)甲烷濃度、一氧化碳濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開(kāi)停、主通風(fēng)機(jī)開(kāi)停，并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報(bào)警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制；系統(tǒng)由主機(jī)、傳輸接口、分站、傳感器、斷電控制器、聲光報(bào)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(cè)控設(shè)備及傳輸電纜等。地面中心站應(yīng)配有兩臺(tái)以上監(jiān)控主機(jī)，互為熱備用，另外還應(yīng)配備打印機(jī)、ups電源、傳輸接口、交換設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備及顯示終端等；系統(tǒng)應(yīng)使用獨(dú)立的傳輸電纜或光纜，電（光）纜入井處應(yīng)裝設(shè)避雷裝置；分站分布在工作面、掘進(jìn)頭及通風(fēng)機(jī)房等處；各種測(cè)控設(shè)備分布在礦井生產(chǎn)及環(huán)境的各個(gè)環(huán)節(jié)，采集的數(shù)據(jù)通過(guò)分站上傳至中心站，并通過(guò)風(fēng)站實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報(bào)警、斷電和甲烷風(fēng)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(jì)的重點(diǎn)，是有效實(shí)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(shí)際，以礦井各生產(chǎn)環(huán)節(jié)為順序，詳細(xì)說(shuō)明監(jiān)控設(shè)備的布置，包括放置地點(diǎn)、報(bào)警值、斷電值及復(fù)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(gè)，在工作面回風(fēng)順槽距工作面不超過(guò)10m處設(shè)瓦斯傳感器各1個(gè)；在工作面回風(fēng)順槽靠近回風(fēng)巷10-15m的范圍內(nèi)分別設(shè)瓦斯、風(fēng)速傳感器各1個(gè)，如果是自燃礦井，此處還應(yīng)增加一氧化碳、溫度傳感器各一個(gè)；在工作面進(jìn)風(fēng)順槽工作面移變處設(shè)饋電、設(shè)備開(kāi)停傳感器若干個(gè)用于監(jiān)測(cè)工作面主要設(shè)備的開(kāi)停和饋電狀態(tài)；煤與瓦斯突出礦井或工作面回風(fēng)順槽長(zhǎng)度超過(guò)1000米的高瓦斯礦井，則應(yīng)在工作面回風(fēng)順槽中部設(shè)置瓦斯傳感器1個(gè)；煤與瓦斯突出礦井，還應(yīng)在工作面進(jìn)風(fēng)順槽設(shè)置瓦斯傳感器1個(gè)；采用串聯(lián)通風(fēng)的采煤工作面，被串工作面的進(jìn)風(fēng)巷應(yīng)設(shè)置瓦斯傳感器1個(gè)；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(fēng)巷10-15m的范圍內(nèi)分別設(shè)瓦斯傳感器1個(gè)，同時(shí)在回風(fēng)大巷混合回風(fēng)流10-15m的范圍內(nèi)分別設(shè)瓦斯傳感器1個(gè)。        為及時(shí)監(jiān)測(cè)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(yīng)盡量靠近工作面設(shè)置。為保證采煤工作面回風(fēng)順槽傳感器能正確反映瓦斯、一氧化碳含量，回風(fēng)巷瓦斯傳感器應(yīng)設(shè)置在瓦斯等有害氣體與新鮮風(fēng)流混合均勻，且風(fēng)流穩(wěn)定的位置。        2、各類瓦斯傳感器的報(bào)警、斷電、復(fù)電值   &

8、#160;    1）當(dāng)工作面及上隅角瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下數(shù)值時(shí)，分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。        1.0%ch4   報(bào)警     1.5%ch4   斷電     1.0%ch4   復(fù)電        斷電范圍：工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。  &

9、#160;     2）當(dāng)工作面回風(fēng)順槽瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下數(shù)值時(shí)，分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。        1.0%ch4報(bào)警     1.0%ch4斷電     1.0%ch復(fù)電        斷電范圍：工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        3）當(dāng)高

10、瓦斯、煤與瓦斯突出礦井采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下數(shù)值時(shí)，分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。        0.5%ch4報(bào)警     0.5%ch4斷電     0.5%ch復(fù)電        斷電范圍：進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        4）當(dāng)采用串聯(lián)通風(fēng)的被串采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下數(shù)值時(shí)

11、，分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。        0.5%ch4報(bào)警     0.5%ch4斷電     0.5%ch復(fù)電        斷電范圍：被串采煤工作面及其進(jìn)回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。       5）當(dāng)專用排瓦斯巷瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下數(shù)值時(shí)，分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。    

12、60;   2.5%ch4報(bào)警     2.5%ch4斷電     2.5%ch復(fù)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(dāng)專用排瓦斯巷的采煤工作面混合回風(fēng)流處瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下數(shù)值時(shí)，分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。        1.0%ch4報(bào)警

13、60;    1.0%ch4斷電     1.0%ch復(fù)電        斷電范圍：工作面內(nèi)及其回風(fēng)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(bào)警濃度為0.0024%co。        4、采煤工作面溫度傳感器的報(bào)警值為300c。     &#

14、160;  二、掘進(jìn)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(jìn)工作面混合風(fēng)流處設(shè)置甲烷傳感器1個(gè)，在工作面回風(fēng)流中設(shè)置甲烷傳感器1個(gè)；采用串聯(lián)通風(fēng)的掘進(jìn)工作面，必須在被串工作面局部通風(fēng)機(jī)前設(shè)置掘進(jìn)工作面進(jìn)風(fēng)流甲烷傳感器1個(gè)；在局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)筒末端設(shè)風(fēng)筒傳感器1個(gè)。在高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井雙巷掘進(jìn)工作面5米范圍內(nèi)及其回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器各1個(gè)；在工作面混合回風(fēng)流處

15、設(shè)置甲烷傳感器1個(gè)。高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井的掘進(jìn)工作面長(zhǎng)度大于1000m時(shí)，必須在掘進(jìn)巷道中部增設(shè)甲烷傳感器。瓦斯傳感器應(yīng)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(yīng)安裝維護(hù)方便，不影響行人和行車。        2、各類傳感器的報(bào)警、斷電、復(fù)電        1）當(dāng)掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛冗_(dá)到以下值時(shí),分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。        1.0%ch4

16、60;  報(bào)警     1.5%ch4   斷電    1.0%ch4   復(fù)電        斷電范圍：掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        2）當(dāng)掘進(jìn)工作面回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下值時(shí),分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。        1.0%ch4 &

17、#160; 報(bào)警      1.0%ch4   斷電    1.0%ch4   復(fù)電        斷電范圍：掘進(jìn)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(fēng)的被串掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)前瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下值時(shí),分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。        0

18、.5%ch4   報(bào)警      0.5%ch4   斷電    0.5%ch4   復(fù)電        斷電范圍：被串掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        4）當(dāng)高瓦斯礦井雙巷掘進(jìn)工作面混合回風(fēng)流處瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下值時(shí),分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。     

19、   1.5%ch4   報(bào)警      1.5%ch4   斷電    1.0%ch4   復(fù)電        斷電范圍：包括局部通風(fēng)機(jī)在內(nèi)的雙巷掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        5）當(dāng)高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井掘進(jìn)巷道中部瓦斯?jié)舛冗_(dá)以下值時(shí),分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。 

20、       1.0%ch4   報(bào)警      1.0%ch4   斷電    1.0%ch4   復(fù)電        斷電范圍：掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。        三、其它地點(diǎn)傳感器類型、數(shù)量及位置   

21、60;    1、在一翼回風(fēng)巷、采區(qū)回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷的測(cè)風(fēng)站內(nèi)設(shè)有風(fēng)速、瓦斯傳感器各1個(gè)，自燃礦井還應(yīng)增設(shè)一氧化碳傳感器1個(gè)。風(fēng)速傳感器應(yīng)設(shè)置在巷道前后10 m內(nèi)無(wú)分支風(fēng)流、無(wú)拐彎、無(wú)障礙、斷面無(wú)變化、能準(zhǔn)確計(jì)算風(fēng)量的地點(diǎn)。當(dāng)風(fēng)速低于或超過(guò)煤礦安全規(guī)程的規(guī)定值時(shí)，應(yīng)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，一氧化碳傳感器的報(bào)警濃度為0.0024%co。        2、對(duì)井下主要風(fēng)門開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，設(shè)有風(fēng)門傳感器，風(fēng)門傳感器安裝在風(fēng)門處。      &#

22、160; 4、在煤倉(cāng)上設(shè)瓦斯傳感器，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到以下值時(shí),分別進(jìn)行報(bào)警、斷電、復(fù)電。        1.5%ch4  報(bào)警   1.5%ch4   斷電   1.5%ch4  復(fù)電        斷電范圍：儲(chǔ)煤倉(cāng)運(yùn)煤的各類運(yùn)輸設(shè)備。        5、在帶式輸送機(jī)滾筒下風(fēng)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(bào)警濃度為0.0024%co。        6