安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置要求[1]

1、第一節(jié) 概述一、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置要求1、礦井災(zāi)害種類和程度 本礦屬低瓦斯礦井，煤與瓦斯不突出，煤塵具有爆炸性，屬很易自燃 煤層。礦井設(shè)置了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。 并將火災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為安全 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)與之相連， 能預(yù)測(cè)瓦斯事故和火災(zāi)危險(xiǎn)， 通過(guò) 風(fēng)電閉鎖，預(yù)防瓦斯爆炸和煤層自燃發(fā)火。2、礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的條件和要求 礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心設(shè)置在生產(chǎn)辦公樓內(nèi)。 礦井安全方面的測(cè)點(diǎn)按 煤礦安全規(guī)程、礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定 的相關(guān)要 求進(jìn)行配備，生產(chǎn)方面的測(cè)點(diǎn)按礦井生產(chǎn)管理慣例和監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的 產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明書(shū)及相關(guān)設(shè)備資料進(jìn)行配備。二、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)選擇1、開(kāi)采技術(shù)

2、條件和安全條件 本礦屬低瓦斯礦井，煤與瓦斯不突出，煤塵具有爆炸性，很易自燃煤 層。2、安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和傳輸設(shè)備選擇 依照礦井的災(zāi)害種類及災(zāi)害程度， 結(jié)合礦井的建設(shè)規(guī)模， 確定監(jiān)測(cè)監(jiān) 控系統(tǒng)。該礦建設(shè)規(guī)模 5.0Mt/a，安全監(jiān)測(cè)與生產(chǎn)監(jiān)控合并，系統(tǒng)選 用 KJ4-2000 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。在井下設(shè)置火災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，火 災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的子系統(tǒng)納入全礦井安全監(jiān) 測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。按照煤礦安全規(guī)程、礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定的相 關(guān)規(guī)定確定瓦斯，風(fēng)速、一氧化碳、溫度、負(fù)壓、煙霧、風(fēng)筒開(kāi)關(guān)、 設(shè)備開(kāi)停、風(fēng)電瓦斯閉鎖環(huán)節(jié)等測(cè)點(diǎn)位置、設(shè)備選型、傳輸設(shè)備等。 結(jié)合本礦井的開(kāi)采技術(shù)條件

3、和安全條件、 礦井開(kāi)拓布置及地面總平面 布置、采區(qū)機(jī)械配備布置、 井下巷道開(kāi)拓布置及機(jī)電峒室、井上下供 電系統(tǒng)、礦井通風(fēng)系統(tǒng)等進(jìn)行系統(tǒng)選型和測(cè)點(diǎn)設(shè)置。第二節(jié) 安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和傳輸設(shè)備選擇一、監(jiān)測(cè)設(shè)備選擇1、監(jiān)測(cè)設(shè)備選型的原則 依照礦井的災(zāi)害種類及災(zāi)害程度，結(jié)合礦井的建設(shè)規(guī)模，按照煤礦 安全規(guī)程、礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定 的相關(guān)規(guī)定和相 關(guān)專業(yè)的設(shè)計(jì)資料， 確定瓦斯， 風(fēng)速、一氧化碳、 溫度、負(fù)壓、煙霧、 風(fēng)筒開(kāi)關(guān)、設(shè)備開(kāi)停、風(fēng)電瓦斯閉鎖環(huán)節(jié)等測(cè)點(diǎn)位置、設(shè)備選型及實(shí) 施方案等，傳感器采用符合煤礦井下環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)通用型傳感器。2、監(jiān)測(cè)設(shè)備各設(shè)置地點(diǎn)和布置 結(jié)合本礦井的開(kāi)采技術(shù)條件和安全條件、

4、 礦井開(kāi)拓布置及地面總平面 布置、采區(qū)機(jī)械配備布置、 井下巷道開(kāi)拓布置及機(jī)電峒室、井上下供 電系統(tǒng)、礦井通風(fēng)系統(tǒng)等， 在地面中央變電所、 生產(chǎn)系統(tǒng)、 提升機(jī)房、 通風(fēng)機(jī)房、 空壓機(jī)房、 井下中央變電所、 井下主排水泵房、 井下水倉(cāng)、 工作面進(jìn)風(fēng)巷、工作面回風(fēng)巷、回采工作面回風(fēng)巷等地點(diǎn)設(shè)置測(cè)點(diǎn)。二、監(jiān)控設(shè)備選擇1、監(jiān)控設(shè)備選型的原則 在監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選擇上， 設(shè)計(jì)重點(diǎn)注意考慮設(shè)備必須符合煤礦井 下環(huán)境的使用條件， 井下設(shè)備必須符合煤礦安全規(guī)程 的有關(guān)規(guī)定， 以保證設(shè)備本身的使用安全和可靠工作。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的技術(shù)發(fā)展，煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)較為成熟。 一些基礎(chǔ)設(shè)施已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平， 在系統(tǒng)

5、和設(shè)備選擇上充分尊重建 設(shè)單位的意見(jiàn)，選擇技術(shù)先進(jìn)并經(jīng)實(shí)踐證明使用效果較好的監(jiān)測(cè)監(jiān)控 系統(tǒng)，結(jié)合礦井的建設(shè)規(guī)模，本礦確定選用 KJ4-2000 型煤礦安全與 生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。2、監(jiān)控總站和各分站主要設(shè)備的功能、型號(hào)及數(shù)量 監(jiān)控系統(tǒng)由地面中心站 （監(jiān)控總站）、井上下 12 個(gè)監(jiān)測(cè)監(jiān)控分站構(gòu)成。 監(jiān)控總站由以下設(shè)備組成：（1）監(jiān)測(cè)監(jiān)控主機(jī)，研華工控機(jī) 2臺(tái)，1用 1備；（2）配置 5kVA 交流穩(wěn)壓電源和 2kVA 的 UPS 電源，確保系統(tǒng)的可 靠運(yùn)行；（3）配接 2 臺(tái)圖形工作站；（4）HP 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 1 臺(tái)， 8 口集線器 1 臺(tái)，用作礦領(lǐng)導(dǎo)、通風(fēng)安全、調(diào)度等工作站的信息共享。系統(tǒng)中采用

6、多CPU、高智能化的KJ2007F分站12個(gè)，該分站本身具 有顯示功能， 可配接并遙控設(shè)定各類開(kāi)關(guān)量和模擬量傳感器， 并可作 為主站，繼續(xù)掛接小分站。根據(jù)礦井的災(zāi)害程度， 本礦井井下設(shè)有煤自燃發(fā)火色譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 系 統(tǒng)選用 GC-85 型礦井火災(zāi)多參數(shù)色譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)由自動(dòng)取樣器、 專用色譜分析儀、 色譜數(shù)據(jù)處理工作站以及束管采樣單元組成。 其中， 自動(dòng)取樣器具有 1 2路束管接口，數(shù)據(jù)處理工作站可控制自動(dòng)取樣器， 循環(huán)采集各路束管的氣樣進(jìn)行分析。同時(shí)，還留有手動(dòng)進(jìn)樣口，可以 分析人工采集的任何地點(diǎn)的氣樣。該系統(tǒng)應(yīng)用氣相色譜技術(shù)， 對(duì)煤層在自燃升溫過(guò)程中產(chǎn)生的各種氣體 進(jìn)行分析，監(jiān)測(cè)煤層自燃

7、過(guò)程。該系統(tǒng)可直接與井下束管連接，從井 下 12 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)巡回自動(dòng)取樣分析，早期預(yù)報(bào)煤炭自燃發(fā)火，一旦發(fā) 現(xiàn)有關(guān)指標(biāo)超過(guò)或達(dá)到臨界值等異常變化時(shí)立即發(fā)出預(yù)報(bào)。三、傳輸設(shè)備及器材選擇1 、傳輸設(shè)備及器材選型的原則 監(jiān)控總站設(shè)有調(diào)制解調(diào)器，將井上、井下線路分為兩路。另在通往井 下的線路上設(shè)置防雷器， 防止井上雷電等串入井下。 傳輸線路選用符 合煤礦井下環(huán)境的礦用信號(hào)電纜， 構(gòu)成全礦井的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸網(wǎng) 絡(luò)。2、傳輸設(shè)備及器材型號(hào)、數(shù)量 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的主傳輸電纜，型號(hào)為 MPUYV39-1 4 X 1 X 1/1.38,長(zhǎng)度 6000m;模擬量傳感器電纜，型號(hào)為 MHUYVR 1X 4X 7/0.

8、52,長(zhǎng)度 30000m;開(kāi)關(guān)量傳感器電纜，型號(hào)為 MHUYVR 1X 4X 7/0.28,長(zhǎng)度 14000m;斷電電纜，型號(hào)為 MYQ-0.3/0.5 4 X 2.5,長(zhǎng)度 10000m。上述電纜必須選用經(jīng)檢驗(yàn)合格的并取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的阻 燃電纜。第三節(jié) 監(jiān)測(cè)設(shè)備各類傳感器布置一、回采工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置 井下采區(qū)配有二個(gè)采煤回采工作面，傳感器選配如下：1 、在采煤工作面（距工作面 10m 處）設(shè)置高低濃度組合式瓦斯傳感 器1個(gè)，其報(bào)警值為1%CH4;斷電值為1.5%CH4、斷電范圍為工作 面及回風(fēng)巷中全部非本安電器設(shè)備，復(fù)電值為 <1%CH4。在工作面（距工作面 10m 處

9、）設(shè)置一氧化碳傳感器 1 個(gè)、溫度傳感 器 1 個(gè)、風(fēng)速傳感器 1 個(gè)。2、在采煤工作面的回風(fēng)巷（上部順槽尾部距上山巷15m處）設(shè)置高低濃度組合式瓦斯傳感器1個(gè)，其報(bào)警值為1%CH4 ;斷電值為1%CH4、斷電范圍為工作面及回風(fēng)巷中全部非本安電器設(shè)備，復(fù)電 值為 <1%CH4。在采煤工作面的回風(fēng)巷（上部順槽尾部距上山巷）設(shè)置粉塵傳感器 1 個(gè)、溫度傳感器 1 個(gè)、風(fēng)速傳感器 1 個(gè)。二、掘進(jìn)工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置井下 12 采區(qū)配有三個(gè)煤巷綜掘工作面、二個(gè)普掘工作面，傳感器的 選配如下：1、在掘進(jìn)工作面（距掘進(jìn)工作面頭 5m 內(nèi)），設(shè)置高低濃度組合式瓦 斯傳感器1個(gè)，其報(bào)警值為1%CH4

10、;斷電值為1.5%CH4、斷電范圍 為掘進(jìn)巷內(nèi)全部非本安電器設(shè)備，復(fù)電值為 <1%CH4。2、 在掘進(jìn)工作面回來(lái)風(fēng)流中（掘進(jìn)巷尾部至聯(lián)絡(luò)巷15m 處），設(shè)置高低濃度組合式瓦斯傳感器1個(gè)，其報(bào)警值為1%CH4;斷電值為1%CH4、斷電范圍為掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本安電器設(shè)備，復(fù)電值為 <1%CH4。3、在工作面掘進(jìn)頭風(fēng)筒設(shè)置風(fēng)筒傳感器 1 個(gè)，工作面掘進(jìn)頭局扇設(shè) 置設(shè)備開(kāi)停傳感器 1 個(gè)，工作面中的送風(fēng)、 電器設(shè)備和瓦斯?jié)舛葮?gòu)成 風(fēng)電瓦斯閉鎖。4、 掘進(jìn)頭設(shè)置溫度傳感器、粉塵傳感器、風(fēng)速傳感器各1 個(gè)。三、其它地點(diǎn)傳感器的選型及配置1、在 12 采區(qū)煤流轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)置瓦斯傳感器、粉塵傳感器 1

11、 個(gè)。2、 在采區(qū)總風(fēng)巷的測(cè)風(fēng)站設(shè)置風(fēng)速傳感器、溫度傳感器各1 個(gè)。3、 在 12 采區(qū)中部變電所、爆破材料發(fā)放硐室均設(shè)置瓦斯傳感器各1 個(gè)。4、在 12 采區(qū)采煤工作面、掘進(jìn)工作面風(fēng)門(mén)處設(shè)有風(fēng)門(mén)傳感器各 1 個(gè)。5、在風(fēng)井的風(fēng)硐內(nèi)設(shè)置風(fēng)速傳感器和差壓傳感器各1 個(gè)6、井底水倉(cāng)設(shè)置水位傳感器 1 個(gè)。7、設(shè)備開(kāi)停傳感器： 12采區(qū)采煤機(jī)、刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式輸送機(jī)共 10個(gè)； 井下中央泵房水泵 3 個(gè)； 通風(fēng)機(jī)房 2 個(gè)； 掘進(jìn)局扇 3 個(gè)； 副井絞車(chē)房 1 個(gè)； 主井驅(qū)動(dòng)機(jī)房 1 個(gè)； 制氮（空壓）站9個(gè)；第四節(jié) 礦井各類傳感器裝備量一、礦井傳感器裝備標(biāo)準(zhǔn) 本礦屬低瓦斯礦井，煤與瓦斯不突出，

12、煤塵具有爆炸性，屬很易自燃 煤層。礦井設(shè)計(jì)能力5.0Mt/a，主井采用皮帶運(yùn)輸，副井采用一對(duì)1.5t單鉤串車(chē)提升。 1 2 采區(qū)設(shè)有二個(gè)回采工作面，三個(gè)綜掘工作面，二個(gè)普掘 工作面。礦井設(shè)有全礦井的安全和生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)， 在生產(chǎn)管理上應(yīng)嚴(yán)格按 煤礦安全規(guī)程、礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定 的有關(guān)要 求進(jìn)行。 二、礦井各類傳感器的裝備量礦井安全和生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)， 在井上設(shè)有監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心站， 在井上 下設(shè)有分站， 井上下配備在反映安全和生產(chǎn)方面的種類傳感器， 傳感 器的配置滿足 煤礦安全規(guī)程、礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī) 定的相關(guān)要求。礦井安全與生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控的各類傳感器量請(qǐng)見(jiàn)表 8-4-1

13、。 傳感器的裝備數(shù)量：1、低濃瓦斯傳感器 4 臺(tái)2、高低濃瓦斯傳感器 20 臺(tái)3、風(fēng)速傳感器 9 臺(tái)4、溫度傳感器 13 臺(tái)5、設(shè)備開(kāi)停傳感器 38 臺(tái)6、風(fēng)門(mén)傳感器 11 臺(tái)7、風(fēng)筒傳感器 7 臺(tái)8、煙霧傳感器 5 臺(tái)9、一氧化碳傳感器 8 臺(tái)10、電量傳感器 4 臺(tái)11、負(fù)壓傳感器 （含電源） 2臺(tái)12、饋電開(kāi)關(guān)傳感器 16 臺(tái)13、粉塵傳感器 11 臺(tái) 各類傳感器備用量按使用量的 525%考慮（注：取值為整數(shù)） ，并適 當(dāng)考慮不可預(yù)見(jiàn)因素。第五節(jié) 礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行可靠性分析該礦選擇的 KJ4-2000 型礦井安全與生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)是一種將計(jì)算 機(jī)用于煤礦安全生產(chǎn)信息集中監(jiān)控和管理

14、的綜合系統(tǒng)， 該系統(tǒng)類屬于 分布式總線型樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 分站采用工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)， 具有數(shù)據(jù)采 集和控制功能，符合本安防爆標(biāo)準(zhǔn)，適用于井下瓦斯和粉塵爆炸環(huán)境， 分站能配接多種開(kāi)關(guān)量和模擬量傳感器，電路特別注重抗干擾能力， 可在惡劣的工業(yè)環(huán)境下可靠地工作， 具有獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、 處理和 完成相應(yīng)控制的功能， 分站的相對(duì)獨(dú)立性大大地提高了監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng) 的可靠性。監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在地面中心站配備了兩臺(tái)主機(jī)， 互為備用。 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系 統(tǒng)的電源按二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，并配置了 UPS 電源，保證了系統(tǒng)不 間斷的工作要求。 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的主干電纜由副井引至井下， 電纜采 用 MPUYV39-1 型礦用阻燃鋼帶鎧裝信號(hào)電纜， 使主信號(hào)道具有兩路 獨(dú)立互為備份的不間斷信息通路。傳感器電纜也采用 MHUYVR 1X4X7/