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1、 采煤工作面監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)安全措施報告一、 系統(tǒng)概述:本系統(tǒng)具有模擬量、開關量、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、并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制,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、避雷器等設備組成的系統(tǒng)。該采煤工作面的通風方式。采用U型通風。二、 采煤工作面?zhèn)鞲衅鞯脑O置:1) T0:高瓦斯礦井和低瓦斯礦井高瓦斯采區(qū)的采煤工作面上隅角甲烷傳感器,位置設在采煤工作面切頂線對應的煤幫處,設置報警濃度為1,斷電濃度為1.5,斷電

2、范圍是工作面及回風巷中全部非本質安全型電氣設備,復電濃度為<1。 低瓦斯礦井回采工作面上隅角必須設置便攜式瓦斯檢測報警儀,報警濃度1%。2)T1:甲烷傳感器設在回風流距工作面割煤線10m范圍內,設置報警濃度為1,斷電濃度為1.5,斷電范圍是工作面及回風巷中全部非本質安全型電氣設備,復電濃度為<1。3)T2:甲烷傳感器設在距回風繞道口1015m處,設置報警濃度為1,斷電濃度為1,斷電范圍是工作面及回風巷中全部非本質安全型電氣設備,復電濃度為<1。4)T3:甲烷傳感器設在距工作面割煤線10m范圍內,設置報警濃度為0.5%、斷電點濃度為0.5%,斷電范圍是進風巷、工作面及回風巷全部

3、非本質安全型電氣設備,復電濃度為0.5。5)T4:甲烷傳感器設在距回風繞道口1015m處。設置報警濃度為0.5%、斷電點濃度為0.5%,斷電范圍是進風巷、工作面及回風巷全部非本質安全型電氣設備,復電濃度為0.5。(以上甲烷傳感器的設置參照煤礦安全規(guī)程第97頁表三)6)采煤工作面必須至少設置一臺一氧化碳傳感器,位置設在上隅角、工作面或工作面回風巷,報警濃度為0.0024%。一氧化碳傳感器應垂直懸掛,距頂板(頂梁)不得大于300mm,距巷壁不得小于200mm,并應安裝維護方便,不影響行人和行車。帶式輸送機滾筒下風側10m15m處宜設置一氧化碳傳感器,報警濃度為0.0024%CO。自然發(fā)火觀測點、封

4、閉火區(qū)防火墻柵欄外宜設置一氧化碳傳感器,報警濃度為0.0024%CO。開采容易自燃、自燃煤層的礦井,采區(qū)回風巷、一翼回風巷、總回風巷應設置一氧化碳傳感器,報警濃度為0.0024%CO。 圖1 采煤工作面一氧化碳傳感器的設置7)風速傳感器的設置:采區(qū)回風巷、一翼回風巷、總回風巷的測風站應設置風速傳感器。風速傳感器應設置在巷道前后10m內無分支風流、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。8)采煤工作面應設置溫度傳感器,位置可設在上隅角、工作面、回風流,報警值為30。溫度傳感器應垂直懸掛,距頂板(頂梁)不得大于300mm,距巷

5、壁不得小于200mm,并應安裝維護方便,不影響行人和行車。開采容易自燃,自燃煤層及地溫高的礦井采煤工作面應設置溫度傳感器。 圖2 采煤工作面溫度傳感器的設置9)采煤機必須設置機載式瓦斯斷電儀或便攜式瓦斯檢測報警儀,設置報警濃度1%,機載式瓦斯斷電儀斷電濃度1.5,斷電范圍采煤機電源,復電濃度<1。(參照煤礦安全規(guī)程第97頁表三) 1015mT1T2T3 1015mT410mT0上隅角10m 圖3 采煤工作面甲烷傳感器的設置三、 系統(tǒng)設備的安裝、使用及維護:1) 設備入井前測試:分站(區(qū)域控制器)配接設備插頭、插座、電路板上的元器件是否完好,電源(電源擴展器)符合防爆要求;檢查電源(電源擴

6、展器)備用電池接線是否牢靠分站(區(qū)域控制器)、電源(電源擴展器)測試:a)電源(電源擴展器)測量變壓器或開關電源,電源輸入、輸出符合設備技術要求。b)電源(電源擴展器)測量電源板輸出,電源輸入、輸出符合設備技術要求。;c)電源(電源擴展器)測量充電板充電電壓,電源輸入、輸出符合設備技術要求。;d)分站(區(qū)域控制器)模擬量、開入量、開出量輸出電壓符合設備技術要求。e)分站(區(qū)域控制器)顯示單元所指示工作狀態(tài)符合設備技術要求。f)分站(區(qū)域控制器)與監(jiān)控主機通訊,測試信號波形及通訊發(fā)送/接收頻率,符合系統(tǒng)技術要求。測試斷電控制:由監(jiān)控主機發(fā)出的斷電指令,分站(區(qū)域控制器)對應開出端口是否有信號輸出

7、。甲烷、一氧化碳傳感器標校,測試傳感器的報警、斷電、復電點。測試的傳感器數(shù)據(jù)、狀態(tài)均能正常顯示,調校誤差在規(guī)定范圍內,傳感器輸出達到穩(wěn)定值90%時間不大于20秒,報警、斷電時間不大于2秒,報警聲級強度在距其1m遠處的聲響信號的聲級應不小于80分貝,光信號應能在20米遠處清晰可見。模擬量、開關量傳感器的測試數(shù)據(jù)、狀態(tài)與監(jiān)控主機記錄數(shù)據(jù)保持一致。數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)響應時間差最大不超過30s。模擬交流斷電,測試電源箱(電源擴展器)備用電池供電時間不小于2小時。分站(區(qū)域控制器)、電源(電源擴展器)和傳感器、斷電執(zhí)行器等入井設備,地面測試時間不小于24h48h。2)、設備的安設要求:監(jiān)控系統(tǒng)設備安裝要有完

8、整的安裝設計:傳輸線路的敷設、分站、傳感器的安裝及設備供電、斷電控制等。傳輸接口、光端機、以太環(huán)網交換機等主通訊設備應安設在中央變電所、采區(qū)機電峒室等主要配電點,設備必須使用專用電源。井下分站(區(qū)域控制器)、電源(電源擴展器)安設必須符合以下要求:a) 分站(區(qū)域控制器)、電源(電源擴展器)應安放在變電所(機電峒室)、臨時配電點、工作面進風巷或采區(qū)軌道、皮帶進風巷,嚴禁安設在專用排瓦斯巷或專用回風巷。b) 分站(區(qū)域控制器)、電源(電源擴展器)工作面進風巷或采區(qū)軌道、皮帶進風巷道內安設位置應保證支護良好、無滴水、無片幫、不影響行人、行車,便于工作人員觀察、調校和檢驗。c) 分站、電源(電源擴展

9、器)安放在高于地面0.3m的穩(wěn)固支架上。d) 獨立的聲光報警箱要懸掛在巷道頂板以下300400mm處。e) 機電峒室內安設的分站、電源擴展器與墻壁之間應留有0.5m以上的通道,與其它設備相互間距應大于0.8m。f) 電源(電源擴展器)箱體、分站箱體等電氣設備必須有可靠、良好的接地線。g)機電峒室內的分站及電源(電源擴展器)應標識出輸入和輸出通訊(信號)電纜所接設備名稱、地點或用途。井下電源(電源擴展器)的電源接線應由監(jiān)測工,按照電源應配的供電電源等級進行配接,一般電源箱供電電壓為DC36、AC127V、220V、380V、660V,井下供電電壓一般選擇峒室照明AC127、低壓開關AC660V,

10、設備供電電源必須取自被控開關電源側。通信電纜使用接線盒連接時,必須按線序(線色)正確、牢固連接,屏蔽線連接時注間不得與外殼、地線及通信電纜芯線接觸。入井的萬用表、兆歐表、光纖熔接機、測線儀等測量工具必須符合礦用安全儀器使用標準安全監(jiān)控設備之間必須使用專用阻燃電纜連接,嚴禁與調度電話電線和動力電纜等共用。安全監(jiān)控設備的供電電源必須取自被控開關的電源側,嚴禁接在被控開關的負荷側。宜為井下安全監(jiān)控設備提供專用供電電源。模擬量傳感器應設置在能正確反映被測物理量的位置。開關量傳感器應設置在能正確反映被監(jiān)測狀態(tài)的位置。聲光報警器應設置在經常有人工作便于觀察的地點。隔爆兼本質安全型防爆電源宜設置在采區(qū)變電所

11、,嚴禁設置在下列區(qū)域:a、斷電范圍內;b、低瓦斯和高瓦斯礦井的采煤工作面和回風巷內;c、煤與瓦斯突出礦井的采煤工作面、進風巷和回風巷;d、掘進工作面內;e、采用串聯(lián)通風的被串采煤工作面、進風巷和回風巷;f、采用串聯(lián)通風的被串掘進巷道內。3)、設備的檢查和維護:井下安全監(jiān)測工必須24h值班,每天檢查監(jiān)控系統(tǒng)設備及電纜的運行情況。使用便攜式瓦斯檢測報警儀與瓦斯傳感器進行對照,并將記錄和檢查結果報地面中心站值班員。當兩者讀數(shù)誤差大于允許誤差時,先以讀數(shù)較大者為依據(jù),采取安全措施,并必須在8h內將兩種儀器調準。炮采工作面設置的瓦斯傳感器在放炮前應移動到安全位置,放炮后應及時恢復設置到正確位置。傳感器經

12、過調校檢測誤差仍超過規(guī)定值時,必須立即更換;安全監(jiān)控設備發(fā)生故障時,必須及時處理,在更換和故障處理期間必須采用人工監(jiān)測等安全措施,并填寫故障記錄。低濃度瓦斯傳感器經大于4%的瓦斯沖擊后,應及時進行調校或更換。使用中的傳感器應經常擦拭,清除外表積塵,保持清潔。采掘工作面的傳感器應每天除塵;傳感器應保持干燥,避免灑水淋濕;維護、移動傳感器應避免摔打碰撞。四、 斷電控制技術要求:1) 斷電控制方式: 安裝斷電控制時,斷電控制器與被控開關之間必須根據(jù)控制方式及條件正確接線。因監(jiān)控區(qū)域環(huán)境、條件等原因,監(jiān)控斷電控制方法大致可分為就地斷電控制、區(qū)域斷電控制和異地斷電制控制。監(jiān)控系統(tǒng)斷電控制輸出方式有光電偶

13、合、開關管、可控硅等。通常斷電輸出接口有高低電平和晶體管無源觸點型,并且分站的斷電控制端口一般能進行高低電平選擇和常開、常閉的轉換,以適應不同開關閉鎖狀態(tài)控制要求。2)饋電傳感器安裝:饋電傳感器可以檢測饋電開關或磁力啟動器負荷側有無電壓,當監(jiān)控系統(tǒng)執(zhí)行斷電控制時,饋電傳感器可以監(jiān)測到饋電開關或電磁啟動器負荷側有無工作電壓,如仍有電壓表明被控沒有正常斷電。因目前礦井所使用的電纜一部分帶有屏蔽層,饋電傳感器不易測出饋電信號,或監(jiān)測可靠性差,這時可通過監(jiān)控系統(tǒng)開停狀態(tài)實現(xiàn)被控開關饋電信號的監(jiān)測。連接方法是從分站(區(qū)域控制器)開入量接線端口引出信號電纜接到的饋電開關或磁力啟動器最后一級控制回路無源輔助

14、常開接點上,當被控開關負符側有電或無電時,通過監(jiān)控分站(區(qū)域控制器)開入量信號反饋便可以較準確判斷出開關負符側電源是否斷電。3)開關的選用:使用合格的開關,國家明令禁止的,淘汰落后的、不能實現(xiàn)閉鎖的開關,嚴禁作為瓦斯斷電被控開關。如: DW80饋電開關。應使用具有瓦斯風電功能專用接口的饋電開關,且具有斷電顯示功能,有利于執(zhí)行斷電后區(qū)別不同斷電原因。五、系統(tǒng)電器設備完好要求:為了確保監(jiān)控系統(tǒng)本質安全型隔爆電氣設備及系統(tǒng)安全運行。在進行本質安全型電氣設備和本質安全型關聯(lián)設備安裝及檢修時,除對本質安全電路所用元部件的性能、外部配線連接的緊固情況以及接地是否良好等進行檢查外,分站、電源(電源擴展器)、

15、斷電執(zhí)行器等本安型隔爆電氣設備及接線盒必須符合以下要求:1) 電源箱隔爆外殼(應清潔,完整無損,并有清晰的防爆標志):外殼完好無變形。外殼外部有未生銹,油漆層無脫落,銹蝕嚴重為不完好。觀察窗孔透明板不松動,無裂紋,無破損。2) 電源箱防爆接合面(應保持光潔、完整、有防銹措施):防爆接合面嚴密,無傷痕。防爆面無油漆、雜物及銹蝕。螺栓齊全無松動。彈簧墊圈齊全,并且壓平。螺栓或螺孔滑扣緊固。緊固件應齊全、完整、可靠,同一部位螺栓、螺母規(guī)格應求一致,否則為不完好。螺母結構:螺母擰緊后螺栓螺紋應露出螺母1-3螺距。3) 電纜引入裝置(完整、齊全、緊固、密封良好):A、密封圈內徑應小于引入電纜外徑1mm。

16、B、進線嘴內徑D0與密封圈外徑D的差值符合規(guī)定(D20時,D0-D1.0;20D60時,D0-D1.5;60D時,D0-D2.0)。C、密封圈的單孔內只能穿進1根電纜。D、 密封圈完整、無破裂缺口。E、密封圈與電纜之間無其它包扎物。F)、密封圈無破損。G、密封圈的硬度應達到邵氏硬度4555度的要求,防止老化失去彈性、變質、變形,有效尺寸配合間隙符合要求,能夠起到良好的密封作用。H、 電纜護套與密封圈結合部位完整無傷痕。I、電纜編號留存密封圈外。J、一個進線嘴應配1個密封圈。K、密封圈、擋板、墊圈安裝位置符合要求。L、擋板直徑應與進線嘴相批配,擋板絕對厚度大于2mm。M、進線嘴壓緊后內緣與密封圈

17、緊密接合,密封圈端面與器壁接觸嚴密。N、螺旋進線嘴因緊密到位、進線嘴不松動。螺旋式進線嘴是否松動可用五指正向旋轉不超半圈為準,且金屬檔板不旋轉。O、所有空進線嘴必須裝有合格的密封圈、金屬擋板及金屬墊圈。如果缺金屬墊圈時,可視為不完好,將金屬圈裝于膠圈和擋板之間屬于設備失爆;所有安裝電纜的進出線裝置中,必須裝設金屬墊圈,否則為失爆。P、電纜護套伸入器壁要符合515mm的要求,小于5mm或大于15mm均為不完好。Q、接線無雞爪子、羊尾巴、明接頭、電纜無破口。六、系統(tǒng)的管理制度:1)煤礦應建立安全監(jiān)控管理機構。安全監(jiān)控管理機構由煤礦主要技術負責人領導,并應配備足夠的人員。2) 煤礦應制定瓦斯事故應急

18、預案、安全監(jiān)控人員崗位責任制、操作規(guī)程、值班制度等規(guī)章制度。3)安全監(jiān)控工及檢修、值班人員應經培訓合格,持證上崗。4) 賬卡及報表:I 煤礦應建立以下賬卡及報表:(1)安全監(jiān)控設備臺賬;(2)安全監(jiān)控設備故障登記表;(3)檢修記錄;(4)巡檢記錄;(5)傳感器調校記錄;(6)中心站運行日志;(7)安全監(jiān)控日報;(8)報警斷電記錄月報;(9)甲烷超限斷電閉鎖和甲烷風電閉鎖功能測試記錄;(10)安全監(jiān)控設備使用情況月報等。II 安全監(jiān)控日報應包括以下內容:(1)表頭;(2)打印日期和時間;(3)傳感器設置地點;(4)所測物理量名稱;(5)平均值;(6)最大值及時刻;(7)報警次數(shù);(8)累計報警時

19、間;(9)斷電次數(shù);(10)累計斷電時間;(11)饋電異常次數(shù)及時刻;(12)饋電異常累計時間等。III 報警斷電記錄月報應包括以下內容:(1)表頭;(2)打印日期和時間;(3)傳感器設置地點;(4)所測物理量名稱;(5)報警次數(shù)、對應時間、解除時間、累計時間;(6)斷電次數(shù)、對應時間、解除時間、累計時間;(7)饋電異常次數(shù)、對應時間、解除時間、累計時間;(8)每次報警的最大值、對應時刻及平均值;(9)每次斷電累計時間、斷電時刻及復電時刻,平均值,最大值及時刻;(10)每次采取措施時間及采取措施內容等。IV 甲烷超限斷電閉鎖和甲烷風電閉鎖功能測試記錄應包括以下內容:(1)表頭;(2)打印日期和時間;(3)傳感器設置地點;(4)斷電測試起止時間;(5)斷電測試相關設備名稱及編號;(6)校準氣體濃度;(7)斷電測試結果等。5) 煤礦必須繪制煤礦安全監(jiān)控布置圖和斷電控制圖,并根據(jù)采掘工作的變化情況及時修改。布置圖應標明傳感器、聲光報警器、斷電控制器、分站、電源、中心站等設備的位置、接線、斷電范圍、報警值、斷電值、復電值、傳輸電纜、供電電纜等;斷電控制

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