煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的重要性及使用

1、.煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的重要性及使用摘要：在當(dāng)前煤炭市場需求旺盛的推動下，為保障煤礦的安全生產(chǎn)，除進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦安全管理意識外，建立完善可靠的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)已成為煤礦安全生產(chǎn)工作必須解決的問題。關(guān)鍵詞：煤礦 安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)引言：我國煤炭資源豐富，但開采條件復(fù)雜，自然災(zāi)害嚴(yán)重， 47%的礦井屬于高瓦斯或瓦斯突出礦井。在當(dāng)前煤炭市場需求旺盛的推動下，部分煤礦存在突擊生產(chǎn)或盲目超產(chǎn)現(xiàn)象，造成近幾年礦井安全事故發(fā)生率居高不下。為保障煤礦的安全生產(chǎn)，除進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦安全管理意識外，關(guān)鍵是建立煤礦井下安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，形成煤礦井上、井下可靠的安全預(yù)警機(jī)制和管理決策信息通道。所以當(dāng)前現(xiàn)代化礦井的生產(chǎn)不僅

2、要解決煤礦生產(chǎn)過程中存在的安全問題、生產(chǎn)自動化的問題、又要了解各種與生產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)的信息。建立安全生產(chǎn)、調(diào)度和管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對井上、井下安全生產(chǎn)全面了解，靠及時準(zhǔn)確的信息指揮生產(chǎn)和防止各種事故的發(fā)生，已成為煤礦設(shè)計工作必須解決的問題。1. 煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)涵和作用礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是傳感器技術(shù)、信息傳輸技術(shù)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、電氣防爆技術(shù)和控制技術(shù)等多種技術(shù)在礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)物，對保障煤礦安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和機(jī)電設(shè)'.備的利用率都具有十分重要的作用。礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)一般由三部分組成 : 中心站 ( 包括應(yīng)用軟件、計算機(jī)及外圍設(shè)備 ) ；信息傳輸裝置 ( 包括傳輸接

3、口、分站、傳輸線、接線盒等 ) ；傳感器和執(zhí)行裝置。具體來講，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是指對煤礦的瓦斯、風(fēng)速、一氧化碳、煙霧、溫度等環(huán)境參數(shù)和礦井生產(chǎn)、運(yùn)輸、提升、排水等環(huán)節(jié)的機(jī)電設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制，用計算機(jī)分析處理并取得數(shù)據(jù)的一種系統(tǒng)。安全監(jiān)控系統(tǒng)可以為各級生產(chǎn)指揮者和業(yè)務(wù)部門提供環(huán)境安全參數(shù)動態(tài)信息，為指揮生產(chǎn)提供及時的現(xiàn)場資料和信息，便于提前采取防范措施。另外通過對被測參數(shù)的比較和分析，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動報警、斷電和閉鎖，便于制止事故的發(fā)生或擴(kuò)大；在發(fā)生事故的情況下，能及時指示最佳救災(zāi)和避災(zāi)路線，為搶救和疏散人員、器材，提供決策信息。2. 安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)目前存在的問題2.1 傳感器質(zhì)量和

4、性能差與安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)配接的甲烷傳感器和 CO傳感器已成為礦井瓦斯綜合治理和監(jiān)測煤炭自燃發(fā)火災(zāi)害預(yù)測的關(guān)鍵技術(shù)裝備，并越來越受到使用單位和研究人員的普遍重視。但在現(xiàn)場使用中，雖然系統(tǒng)主機(jī)、分站以及軟件已經(jīng)不斷進(jìn)行升級，但國產(chǎn)安全檢測用的傳感器幾乎全部采用載體催化元件，長期以來我國載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩(wěn)定性差和調(diào)校期頻繁、靈敏度漂移以及制作工藝水平低等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約著礦井有害氣體的正常檢測。另外煤礦安全規(guī)程中對甲烷傳感器的調(diào)校有嚴(yán)格的規(guī)定，調(diào)校工'.作需要專用器具和標(biāo)準(zhǔn)氣樣，對調(diào)校人員的技術(shù)水平有一定的要求。很多煤礦往往由于缺乏專業(yè)技術(shù)人員等原因而不能按時對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)

5、和調(diào)校，甚至從不調(diào)校，嚴(yán)重制約了礦井有害氣體的正常檢測。2.2通信協(xié)議不規(guī)范，可集成性差因?yàn)闆]有一個符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標(biāo)準(zhǔn)，所以現(xiàn)有生產(chǎn)廠家的監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議幾乎都采用各自專用的，互不兼容。不同廠家產(chǎn)品之間缺乏互操作性、互換性，因此可集成性差，不易于系統(tǒng)功能擴(kuò)展。在使用中，個別系統(tǒng)雖經(jīng)多次升級改造，仍不能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)資源的有效共享，形成了一個個獨(dú)立的“信息孤島” ，嚴(yán)重阻礙了礦井安全生產(chǎn)管理水平的進(jìn)一步提高。2.3 診斷功能有待加強(qiáng)，系統(tǒng)的可維護(hù)性低現(xiàn)場設(shè)備在線故障診斷、報警、記錄功能不強(qiáng)，現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定困難，影響系統(tǒng)的可維護(hù)性。作為管理維護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的輔助手段，部分系統(tǒng)只能

6、對系統(tǒng)的通訊狀況診斷，不能詳細(xì)地判斷故障的性質(zhì)和故障點(diǎn)。但實(shí)際工作中要求能迅速判斷出分站、傳感器或電纜故障之間，或短路報警與真實(shí)超限之間的區(qū)別，為維護(hù)人員提供故障的類型和方位，以便于迅速處理故障地點(diǎn)。2.4 現(xiàn)場管理和維護(hù)水平欠缺盡管各省市煤炭管理部門都強(qiáng)制性要求各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，而且近幾年再次加大了對礦井安全生產(chǎn)的管理力度，但一些地方國有煤礦，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，多數(shù)由于缺乏專業(yè)技術(shù)人員而不能正常使用和維護(hù)已'.裝備的系統(tǒng)，甚至對系統(tǒng)配接的傳感器根本不進(jìn)行調(diào)校。另外，在大多國有煤礦還存在著監(jiān)測監(jiān)控方面的管理制度不夠健全、對已經(jīng)存在的監(jiān)測監(jiān)控

7、管理制度執(zhí)行不嚴(yán)、對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督管理不到位等問題，嚴(yán)重地制約著安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。實(shí)時監(jiān)測監(jiān)控各個礦井的安全狀況，隨時調(diào)度指揮生產(chǎn)，避免和減少安全事故的發(fā)生，因此煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，對煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)、科學(xué)生產(chǎn)具有重要意義。3、貫徹落實(shí)國家煤礦安全監(jiān)察局煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范為指導(dǎo)煤礦正確安裝、維護(hù)、使用、和管理煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)和安全檢測儀器，國家安全監(jiān)管總局發(fā)布了煤礦安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范編號 AQ10292007。該標(biāo)準(zhǔn)在煤礦安全規(guī)程通風(fēng)安全監(jiān)控相關(guān)條文的基礎(chǔ)上，增加了傳感器裝備數(shù)量規(guī)定，修改了部分報警斷

8、電值，對安全監(jiān)控設(shè)備的安裝、維護(hù)、使用、管理及系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)工作提出了具體要求，并要求做好下列工作：3.1 做好在用安全監(jiān)控系統(tǒng)的改造工作根據(jù)國務(wù)院安委會辦公室關(guān)于加強(qiáng)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)裝備和維護(hù)使用工作的指導(dǎo)意見（200621 號），煤礦在用安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的原制造單位按煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求（AQ6201'.2006）制造并取得新的煤礦安全標(biāo)志證書后，應(yīng)負(fù)責(zé)在用系統(tǒng)的改造工作。改造的重點(diǎn)：一是采用統(tǒng)一顯示格式的系統(tǒng)軟件；二是按新的煤礦安全標(biāo)志證書確認(rèn)系統(tǒng)配置安裝或更換穩(wěn)定性為 15 天以上的傳感器或傳感元件等關(guān)聯(lián)設(shè)備，嚴(yán)禁使用未經(jīng)國家授權(quán)的安全生產(chǎn)檢測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行安全聯(lián)檢的關(guān)聯(lián)設(shè)備。

9、3.2 煤礦企業(yè)要按照AQ10292007 的規(guī)定，將監(jiān)控設(shè)備安裝到位。甲烷、饋電、設(shè)備開停、風(fēng)壓、一氧化碳、煙霧、溫度、風(fēng)門、風(fēng)筒等傳感器的安裝數(shù)量、 地點(diǎn)和位置必須符合要求。 中心站要裝備 2 套主機(jī)， 1 套備用， 1 套使用，確保系統(tǒng) 24 小時不間斷運(yùn)行。3.3 定期調(diào)校，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確必須按使用說明書的要求對安全監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行定期調(diào)校。新裝備的按煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求（ AQ62012006）制造并取得新的煤礦安全標(biāo)志的系統(tǒng)，接入系統(tǒng)的傳感器穩(wěn)定性大于 15 天，傳感器調(diào)校期應(yīng)為 10 天；在用系統(tǒng)已按要求進(jìn)行改造并經(jīng)上級主管部門驗(yàn)收合格后，傳感器調(diào)校期可延長到 10 天；未經(jīng)改

10、造的在用系統(tǒng)的傳感器穩(wěn)定性只有 7 天，傳感器必須每隔 7 天調(diào)校一次。在用甲烷傳感器應(yīng)在井下調(diào)校，調(diào)校的同時應(yīng)測試網(wǎng)上斷電閉鎖功能和數(shù)據(jù)跟蹤誤差。3.4 確保斷電可靠'.安全監(jiān)控系統(tǒng)最重要的功能是瓦斯超限后自動切斷被控設(shè)備的電源，并保持閉鎖狀態(tài)。安裝斷電控制時，斷電控制器與被控開關(guān)之間必須正確接線。為防止人為取消系統(tǒng)的斷電功能，必須安裝饋電傳感器或饋電狀態(tài)顯示，監(jiān)測開關(guān)負(fù)荷側(cè)有無電壓。應(yīng)按AQ1029標(biāo)準(zhǔn)正確定義甲烷傳感器的斷電值。要使用合格的電氣開關(guān)，采用 DW10元件的 DW80型饋電開關(guān)存在瓦斯超限斷電后瞬間復(fù)電的嚴(yán)重缺陷，已被列入淘汰產(chǎn)品目錄，應(yīng)該立即停止使用。3.5 加強(qiáng)系

11、統(tǒng)中心站值班工作煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)地面中心站值班應(yīng)設(shè)在礦調(diào)度室內(nèi)，執(zhí)行24 小時值班制度。發(fā)現(xiàn)瓦斯超限斷電但饋電傳感器顯示開關(guān)仍然有點(diǎn)的異常信息時，中心站值班人員必須立即通知有關(guān)部門采取措施加以解決。當(dāng)系統(tǒng)顯示顯示井下某一區(qū)域瓦斯超限并有可能波及其它區(qū)域時，礦井有關(guān)人員應(yīng)按瓦斯事故應(yīng)急預(yù)案，利用系統(tǒng)的異地斷電功能遙控切斷瓦斯可能波及區(qū)域的電源。3.6 加強(qiáng)監(jiān)督檢查各級煤礦安全監(jiān)管和煤炭行業(yè)管理部門、煤礦暗暗期監(jiān)察機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)對煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的督查，指導(dǎo)煤礦企業(yè)采取有力措施，把貫徹落實(shí) AQ1029標(biāo)準(zhǔn)工作真正落實(shí)到實(shí)處，做到裝備到位、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、斷電可靠。落實(shí) AQ1029標(biāo)準(zhǔn)'.及在用監(jiān)

12、控系統(tǒng)的改造工作， 國有重點(diǎn)煤礦應(yīng)與 2007 年底之前完成，其他煤礦應(yīng)于 2008 年底前完成。預(yù)期沒有落實(shí) AQ1029標(biāo)準(zhǔn)的煤礦應(yīng)停產(chǎn)整頓。4、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及使用1 術(shù)語和定義煤礦安全監(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、控制等功能，用于監(jiān)測甲烷濃度、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)開停、主通風(fēng)機(jī)開停，并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制，由主機(jī)、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)。傳感器將被測物理量轉(zhuǎn)換為電信號輸出的裝置。甲烷傳感器連續(xù)監(jiān)測礦

13、井環(huán)境氣體中及抽放管道內(nèi)甲烷濃度的裝置，一般具有顯示及聲光報警功能。風(fēng)速傳感器'.連續(xù)監(jiān)測礦井巷道中風(fēng)速的裝置。風(fēng)壓傳感器連續(xù)監(jiān)測礦井通風(fēng)機(jī)、風(fēng)門、密閉巷道、通風(fēng)巷道等地通風(fēng)壓力的裝置。4.1.6一氧化碳傳感器連續(xù)監(jiān)測礦井環(huán)境氣體中一氧化碳濃度的裝置。4.1.7溫度傳感器連續(xù)監(jiān)測礦井環(huán)境溫度高低的裝置。4.1.8煙霧傳感器連續(xù)監(jiān)測礦井中膠帶輸送機(jī)膠帶等著火時產(chǎn)生的煙霧濃度的裝置。設(shè)備開關(guān)傳感器連續(xù)監(jiān)測礦井中機(jī)電設(shè)備“開”或“?！惫ぷ鳡顟B(tài)的裝置。風(fēng)筒傳感器連續(xù)監(jiān)測局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)筒“有風(fēng)”或“無風(fēng)”狀態(tài)的裝置。風(fēng)門開關(guān)傳感器'.連續(xù)監(jiān)測礦井中風(fēng)門“開”或“關(guān)”狀態(tài)的裝置。饋電傳感器連

14、續(xù)監(jiān)測礦井中饋電開關(guān)或電磁啟動器負(fù)荷側(cè)有無電壓的裝置。執(zhí)行器（含聲光報警及斷電器）將控制信號轉(zhuǎn)換為被控物理量的裝置。聲光報警器能發(fā)出聲光報警的裝置。斷電控制器控制饋電開關(guān)或電磁啟動器等的裝置。分站煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中用于接收來自傳感器的信號，并按預(yù)先約定的復(fù)用方式遠(yuǎn)距離傳送給傳輸接口，同時，接收來自傳輸接口多路復(fù)用信號的裝置。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運(yùn)算等簡單的數(shù)據(jù)處理、對傳感器輸入的信號和傳輸接口傳輸來的信號進(jìn)行處理能力，控制執(zhí)行器工作。主機(jī)'.一般選用工控微型計算機(jī)或普通微型計算機(jī)、雙機(jī)或多機(jī)備份。主機(jī)主要用來接收監(jiān)測信號、校正、報警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、磁盤存儲、顯示、聲光報警

15、、人機(jī)對話、輸出控制、控制打印輸出、與管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接等。4.2一般要求瓦斯礦井必須裝備煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)必須24h 連續(xù)運(yùn)行。接入煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的各類傳感器應(yīng)符合 AQ6201-2006的規(guī)定，穩(wěn)定性應(yīng)不小于 15d。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)傳感器的數(shù)據(jù)及狀態(tài)應(yīng)傳輸?shù)降孛嬷鳈C(jī)。煤礦必須按礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志證書規(guī)定的型號選擇監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器、斷電控制器等關(guān)聯(lián)設(shè)備，嚴(yán)禁對不同系統(tǒng)間的設(shè)備進(jìn)行置換。原國有重點(diǎn)煤礦必須實(shí)現(xiàn)礦務(wù)局（公司）所屬高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井的安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；國有地方和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦必須實(shí)現(xiàn)縣（市）范圍內(nèi)高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。4.3設(shè)計和安裝'.煤礦

16、的采區(qū)設(shè)計、 采掘作業(yè)規(guī)程和安全技術(shù)措施，必須對安全測控儀器的種類、數(shù)量和位置，信號電纜和電源電纜的敷設(shè)，斷電區(qū)域等做出明確規(guī)定，并繪制布置圖和斷電控制圖。安全監(jiān)控設(shè)備之間必須使用專用阻燃電纜連接，嚴(yán)禁與調(diào)度電話電線和動力電纜等共用。井下分站，應(yīng)設(shè)置在便于人員觀察、調(diào)試、檢驗(yàn)及支護(hù)良好、無滴水、無雜物的進(jìn)風(fēng)巷道或硐室中，安設(shè)時應(yīng)墊支架，或吊掛在巷道中，使其距巷道底板不小于 300mm。隔爆兼本質(zhì)安全型等防爆電源宜設(shè)置在采區(qū)變電所， 嚴(yán)禁設(shè)置在下列區(qū)域：（ 1）斷電范圍內(nèi)；（ 2）低瓦斯和高瓦斯礦井的采煤工作面和回風(fēng)巷內(nèi)；（ 3）煤與瓦斯突出礦井的采煤工作面、進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷；（ 4）掘進(jìn)工作面內(nèi)；（ 5）采用串聯(lián)通風(fēng)的被串采煤工作面、進(jìn)風(fēng)巷和回風(fēng)巷；（ 6）采用串聯(lián)通風(fēng)的被串掘進(jìn)巷道內(nèi)。安全監(jiān)控設(shè)備的電源必須取自被控開關(guān)的電源側(cè)，嚴(yán)禁接在被控開關(guān)的負(fù)荷側(cè)。宜為井下安全監(jiān)控設(shè)備提供專項(xiàng)供電電源。安裝斷電控制時，必