煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)

1、提提 綱綱1 1 礦井監(jiān)控的意義礦井監(jiān)控的意義2 2 礦井監(jiān)控的特點(diǎn)礦井監(jiān)控的特點(diǎn)3 3 礦井監(jiān)控關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題礦井監(jiān)控關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題4 4 煤礦井下電磁環(huán)境與電磁兼容煤礦井下電磁環(huán)境與電磁兼容 煤炭行業(yè)是高危行業(yè)，瓦斯、煤塵、煤炭行業(yè)是高危行業(yè)，瓦斯、煤塵、水災(zāi)、火災(zāi)、沖擊地壓等困擾著煤炭工水災(zāi)、火災(zāi)、沖擊地壓等困擾著煤炭工業(yè)的健康發(fā)展。其中，瓦斯（煤塵）爆業(yè)的健康發(fā)展。其中，瓦斯（煤塵）爆炸事故是煤炭生產(chǎn)最嚴(yán)重的災(zāi)害。炸事故是煤炭生產(chǎn)最嚴(yán)重的災(zāi)害。 1 1 礦井監(jiān)控礦井監(jiān)控的意義的意義 20042004年全國(guó)煤炭總產(chǎn)量年全國(guó)煤炭總產(chǎn)量19.5619.56億噸，億噸，全國(guó)煤礦發(fā)生各類死亡

2、事故全國(guó)煤礦發(fā)生各類死亡事故36413641起，死起，死亡亡60276027人，百萬(wàn)噸死亡率人，百萬(wàn)噸死亡率3.083.08。20042004年年全國(guó)煤礦發(fā)生各類一次死亡全國(guó)煤礦發(fā)生各類一次死亡1010人以上的人以上的特大事故特大事故4242起，死亡起，死亡10081008人；其中，特人；其中，特大瓦斯事故大瓦斯事故3232起，死亡起，死亡867867人，事故起數(shù)人，事故起數(shù)和死亡人數(shù)分別占全國(guó)煤礦特大事故的和死亡人數(shù)分別占全國(guó)煤礦特大事故的 76.2%76.2%和和86%86%。 20052005年全國(guó)煤炭總產(chǎn)量年全國(guó)煤炭總產(chǎn)量21.921.9億噸，億噸，全國(guó)煤礦發(fā)生各類死亡事故全國(guó)煤礦發(fā)生

3、各類死亡事故33063306起，死起，死亡亡59385938人，百萬(wàn)噸死亡率人，百萬(wàn)噸死亡率2.712.71。20052005年年全國(guó)煤礦發(fā)生各類一次死亡全國(guó)煤礦發(fā)生各類一次死亡1010人以上的人以上的特大事故特大事故5858起，死亡起，死亡17391739人；其中，特人；其中，特大瓦斯事故大瓦斯事故4040起，死亡起，死亡11601160人，事故起人，事故起數(shù)和死亡人數(shù)分別占全國(guó)煤礦特大事故數(shù)和死亡人數(shù)分別占全國(guó)煤礦特大事故的的69%69%和和66.7%66.7%。 20062006年全國(guó)煤炭總產(chǎn)量約為年全國(guó)煤炭總產(chǎn)量約為23.2523.25億億噸，全國(guó)煤礦發(fā)生各類死亡事故噸，全國(guó)煤礦發(fā)生各

4、類死亡事故29452945起，起，死亡死亡47464746人，百萬(wàn)噸死亡率人，百萬(wàn)噸死亡率2.042.04。20062006年全國(guó)煤礦發(fā)生各類一次死亡年全國(guó)煤礦發(fā)生各類一次死亡1010人以上人以上的特大事故的特大事故3939起，死亡起，死亡744744人，其中，特人，其中，特大瓦斯事故大瓦斯事故2525起，死亡起，死亡472472人，事故起數(shù)人，事故起數(shù)和 死 亡 人 數(shù) 分 別 占 全 國(guó) 煤 礦 特 大和 死 亡 人 數(shù) 分 別 占 全 國(guó) 煤 礦 特 大 事故的事故的64.1%64.1%和和63.4%63.4%。 20072007年全國(guó)煤炭總產(chǎn)量約為年全國(guó)煤炭總產(chǎn)量約為25.525.5億

5、噸，億噸，全國(guó)煤礦發(fā)生各類死亡事故全國(guó)煤礦發(fā)生各類死亡事故24212421起，死亡起，死亡37863786人，百萬(wàn)噸死亡率約為人，百萬(wàn)噸死亡率約為1.4851.485。20072007年年全國(guó)煤礦發(fā)生一次死亡全國(guó)煤礦發(fā)生一次死亡1010人以上的重特大事人以上的重特大事故故2828起，死亡起，死亡573573人。其中，重特大瓦斯事人。其中，重特大瓦斯事故故2222起，死亡起，死亡460460人，事故起數(shù)和死亡人數(shù)人，事故起數(shù)和死亡人數(shù)分 別 占 全 國(guó) 煤 礦 重 特 大 事 故分 別 占 全 國(guó) 煤 礦 重 特 大 事 故的的78.6%78.6%和和80.3%80.3%。20082008年全國(guó)

6、煤炭總產(chǎn)量約為年全國(guó)煤炭總產(chǎn)量約為27.227.2億噸，億噸，全國(guó)煤礦發(fā)生各類死亡事故全國(guó)煤礦發(fā)生各類死亡事故19541954起，死亡起，死亡32153215人，百萬(wàn)噸死亡率約為人，百萬(wàn)噸死亡率約為1.1821.182。20072007全全國(guó)煤礦發(fā)生一次死亡國(guó)煤礦發(fā)生一次死亡1010人以上重特大事故人以上重特大事故3838起，死亡起，死亡707707人。其中，重特大瓦斯事故人。其中，重特大瓦斯事故1717起，死亡起，死亡334334人，事故起數(shù)和死亡人數(shù)分人，事故起數(shù)和死亡人數(shù)分別占全國(guó)煤礦重特大事故的別占全國(guó)煤礦重特大事故的44.7%44.7%和和47.2 %47.2 %。 20002000

7、年至今以來，全國(guó)煤礦發(fā)生一次年至今以來，全國(guó)煤礦發(fā)生一次死亡百人以上事故死亡百人以上事故9 9起，其中起，其中7 7起是瓦斯事起是瓦斯事故，如表故，如表1 1所示所示 。表表1 2000年年2007年全國(guó)煤礦發(fā)生一次死亡百人以上事故年全國(guó)煤礦發(fā)生一次死亡百人以上事故時(shí)間時(shí)間地點(diǎn)地點(diǎn)類別類別死亡人數(shù)死亡人數(shù)2000.09.27貴州省水城礦務(wù)局木沖溝煤礦貴州省水城礦務(wù)局木沖溝煤礦瓦斯煤塵瓦斯煤塵爆炸爆炸1622002.06.20黑龍江省雞西礦業(yè)集團(tuán)城子河煤礦黑龍江省雞西礦業(yè)集團(tuán)城子河煤礦瓦斯爆炸瓦斯爆炸1242004.10.20河南鄭煤集團(tuán)大平煤礦河南鄭煤集團(tuán)大平煤礦瓦斯爆炸瓦斯爆炸1482004

8、.11.28陜西銅川礦業(yè)集團(tuán)陳家山煤礦陜西銅川礦業(yè)集團(tuán)陳家山煤礦瓦斯爆炸瓦斯爆炸1662005.02.14遼寧阜新礦業(yè)集團(tuán)孫家灣海洲立井遼寧阜新礦業(yè)集團(tuán)孫家灣海洲立井瓦斯爆炸瓦斯爆炸2142005.08.07廣東省興寧市大興煤礦廣東省興寧市大興煤礦透水事故透水事故1212005.11.27黑龍江七臺(tái)河礦業(yè)集團(tuán)東風(fēng)煤礦黑龍江七臺(tái)河礦業(yè)集團(tuán)東風(fēng)煤礦煤塵爆炸煤塵爆炸1712005.12.07河北省唐山市開平區(qū)劉官屯煤礦河北省唐山市開平區(qū)劉官屯煤礦瓦斯爆炸瓦斯爆炸1082007.12.05山西省臨汾市洪洞瑞之源煤業(yè)有限公司山西省臨汾市洪洞瑞之源煤業(yè)有限公司瓦斯爆炸瓦斯爆炸105 因此，瓦斯防治是減少煤

9、礦死亡事因此，瓦斯防治是減少煤礦死亡事故總量的首要工作，是煤礦安全生產(chǎn)工故總量的首要工作，是煤礦安全生產(chǎn)工作的重中之重。作的重中之重。 因此，瓦斯防治是減少煤礦死亡事故總量的因此，瓦斯防治是減少煤礦死亡事故總量的首要工作，是煤礦安全生產(chǎn)工作的重中之重。首要工作，是煤礦安全生產(chǎn)工作的重中之重。 避免或減少瓦斯爆炸事故的方法避免或減少瓦斯爆炸事故的方法 當(dāng)空氣中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到當(dāng)空氣中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到5%5%15% CH15% CH4 4（4%4%16%CH16%CH4 4）時(shí)，在一定能量的火源作用下，就會(huì)發(fā)）時(shí)，在一定能量的火源作用下，就會(huì)發(fā)生瓦斯燃燒和爆炸。因此，避免或減少瓦斯爆炸生瓦斯燃燒和爆炸。因

10、此，避免或減少瓦斯爆炸的發(fā)生就要控制空氣中瓦斯?jié)舛群突鹪?。的發(fā)生就要控制空氣中瓦斯?jié)舛群突鹪础?使瓦斯?jié)舛却笥诒ㄏ奘雇咚節(jié)舛却笥诒ㄏ?地下氣化、地下液化、無人采煤。地下氣化、地下液化、無人采煤。 使瓦斯?jié)舛刃∮诒ㄏ奘雇咚節(jié)舛刃∮诒ㄏ?降低瓦斯?jié)舛龋撼椴桑ǚ牛?、通風(fēng)降低瓦斯?jié)舛龋撼椴桑ǚ牛?、通風(fēng)等；但不能保證任何時(shí)間和地點(diǎn)都滿足等；但不能保證任何時(shí)間和地點(diǎn)都滿足要求。要求。 控制火源控制火源 電氣火花（約占電氣火花（約占5050，監(jiān)控、防爆、，監(jiān)控、防爆、違章、設(shè)備故障等）、放炮、煤炭自燃、違章、設(shè)備故障等）、放炮、煤炭自燃、摩擦撞擊、其他明火等。摩擦撞擊、其他明火等。 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)

11、的作用煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用原理原理 當(dāng)瓦斯超限、或掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)機(jī)當(dāng)瓦斯超限、或掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)機(jī)停風(fēng)時(shí)，切斷相關(guān)區(qū)域的電源并且閉鎖，停風(fēng)時(shí)，切斷相關(guān)區(qū)域的電源并且閉鎖，避免或減少由于下述火源引起瓦斯和煤塵避免或減少由于下述火源引起瓦斯和煤塵爆炸：爆炸：（1 1）電氣設(shè)備失爆、違章作業(yè)、電氣設(shè)備）電氣設(shè)備失爆、違章作業(yè)、電氣設(shè)備故障電火花或危險(xiǎn)溫度引起瓦斯爆炸；故障電火花或危險(xiǎn)溫度引起瓦斯爆炸；（2 2）摩擦碰撞火花及高溫等。）摩擦碰撞火花及高溫等。 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的功能（1 1）瓦斯、風(fēng)速、溫度、）瓦斯、風(fēng)速、溫度、COCO、局部通風(fēng)機(jī)開停、局部通風(fēng)機(jī)開停、風(fēng)筒漏

12、風(fēng)、饋電狀態(tài)監(jiān)測(cè)等；風(fēng)筒漏風(fēng)、饋電狀態(tài)監(jiān)測(cè)等；（2 2）瓦斯超限或掘進(jìn)巷道停風(fēng)時(shí)，聲光報(bào)警、就）瓦斯超限或掘進(jìn)巷道停風(fēng)時(shí)，聲光報(bào)警、就地?cái)嚯?；地?cái)嚯?；? 3）就地?cái)嚯娛Вh(yuǎn)程斷電；）就地?cái)嚯娛Вh(yuǎn)程斷電；（4 4）就地?cái)嚯姾瓦h(yuǎn)程斷電失效，指揮工人斷電；）就地?cái)嚯姾瓦h(yuǎn)程斷電失效，指揮工人斷電；（5 5）指揮撤人等；）指揮撤人等；（6 6）瓦斯突出、通風(fēng)系統(tǒng)、自燃火災(zāi)等監(jiān)測(cè)。）瓦斯突出、通風(fēng)系統(tǒng)、自燃火災(zāi)等監(jiān)測(cè)。6.3 6.3 采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置6.3.1 6.3.1 長(zhǎng)壁采煤工作面甲烷傳感器必須按長(zhǎng)壁采煤工作面甲烷傳感器必須按圖圖1 1設(shè)置。設(shè)置。U U型

13、通風(fēng)方式在上隅角設(shè)置甲烷傳型通風(fēng)方式在上隅角設(shè)置甲烷傳感器感器T T0 0或便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀，工作面設(shè)或便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀，工作面設(shè)置甲烷傳感器置甲烷傳感器T T1 1 ，工作面回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳，工作面回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器感器T T2 2；若煤與瓦斯突出礦井的甲烷傳感器；若煤與瓦斯突出礦井的甲烷傳感器T T1 1不能控制采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)不能控制采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，則在進(jìn)風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感安全型電氣設(shè)備，則在進(jìn)風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器器T T3 3；低瓦斯和高瓦斯礦井低瓦斯和高瓦斯礦井采煤工作面采用串聯(lián)通采煤工作面采用串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，被串工作面的進(jìn)風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器

14、風(fēng)時(shí)，被串工作面的進(jìn)風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器T T4 4，如圖，如圖1a1a所示所示。Z Z型、型、Y Y型、型、H H型和型和W W型通風(fēng)型通風(fēng)方式的采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置參照上方式的采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置參照上述規(guī)定執(zhí)行，如圖述規(guī)定執(zhí)行，如圖1b1b圖圖1e1e所示。所示。 10m10m15m15mT1T2 2T3 10m10m15m15mT410m10mT0上 隅上 隅角角10m10m （a）T2 2T110m15m10m（b）（c）T1T2 210m10m10m10m15m15mT1T2 2T1T2 210m10m10m10m10m10m15m15m10m10m15m15m（d）T1

15、T2 210m10m10m10m15m15m（e）AU型通風(fēng)方式；型通風(fēng)方式；bZ型通風(fēng)方式；型通風(fēng)方式；cY型通風(fēng)方式；型通風(fēng)方式；dH型通風(fēng)方式；型通風(fēng)方式；eW型通風(fēng)方式型通風(fēng)方式. 圖圖1 采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置6.3.2 6.3.2 采用兩條巷道回風(fēng)的采煤工作面甲采用兩條巷道回風(fēng)的采煤工作面甲烷傳感器必須按圖烷傳感器必須按圖2 2設(shè)置。甲烷傳感器設(shè)置。甲烷傳感器T T0 0、T T1 1和和T T2 2的設(shè)置同圖的設(shè)置同圖1a1a；在第二條回風(fēng)巷設(shè)置甲；在第二條回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器烷傳感器T T5 5、T T6 6。采用三條巷道回風(fēng)的采煤。采用三條巷道回

16、風(fēng)的采煤工作面，第三條回風(fēng)巷甲烷傳感器的設(shè)置與工作面，第三條回風(fēng)巷甲烷傳感器的設(shè)置與第二條回風(fēng)巷甲烷傳感器第二條回風(fēng)巷甲烷傳感器T T5 5、T T6 6的設(shè)置相同。的設(shè)置相同。圖圖2采用兩條巷道回風(fēng)的采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置采用兩條巷道回風(fēng)的采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置T110m10m15m15mT6T0T2T510m10m15m15m10m10m10m10m6.3.3 6.3.3 有專用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷傳感器有專用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷傳感器必須按圖必須按圖3 3設(shè)置。甲烷傳感器設(shè)置。甲烷傳感器T T0 0、T T1 1、T T2 2 的設(shè)置同的設(shè)置同圖圖1 a1 a；在專用排瓦

17、斯巷設(shè)置甲烷傳感器；在專用排瓦斯巷設(shè)置甲烷傳感器T7T7，在工，在工作面混合回風(fēng)風(fēng)流處設(shè)置甲烷傳感器作面混合回風(fēng)風(fēng)流處設(shè)置甲烷傳感器T T8 8，如圖，如圖3a3a、圖圖3b3b所示。所示。（a）T110m10m15m15mT7T8T010m10m15m15mT210m10m15m15m10m10m15m15m 10m10mT1T2T710m10m15m15mT8T010m10m15m15m10m10m15m15m（b）圖圖3有專用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置有專用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置 6.3.4 6.3.4 高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井采煤工高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井采煤工

18、作面的回風(fēng)巷長(zhǎng)度大于作面的回風(fēng)巷長(zhǎng)度大于1000m1000m時(shí)，必須在回時(shí)，必須在回風(fēng)巷中部增設(shè)甲烷傳感器。風(fēng)巷中部增設(shè)甲烷傳感器。6.3.5 6.3.5 采煤機(jī)必須設(shè)置機(jī)載式甲烷斷電儀采煤機(jī)必須設(shè)置機(jī)載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀?；虮銛y式甲烷檢測(cè)報(bào)警儀。6.3.6 6.3.6 非長(zhǎng)壁式采煤工作面甲烷傳感器的非長(zhǎng)壁式采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置參照上述規(guī)定執(zhí)行，即在上隅角設(shè)置甲設(shè)置參照上述規(guī)定執(zhí)行，即在上隅角設(shè)置甲烷傳感器烷傳感器T T0 0或便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀，或便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀，在工在工作面及其回風(fēng)巷各設(shè)置作面及其回風(fēng)巷各設(shè)置1 1個(gè)甲烷傳感器。個(gè)甲烷傳感器。 煤礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

19、煤礦生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng) 軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測(cè)信軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測(cè)信號(hào)機(jī)狀態(tài)、電動(dòng)轉(zhuǎn)撤機(jī)狀態(tài)、機(jī)車位置、號(hào)機(jī)狀態(tài)、電動(dòng)轉(zhuǎn)撤機(jī)狀態(tài)、機(jī)車位置、機(jī)車編號(hào)、運(yùn)行方向、運(yùn)行速度、車皮機(jī)車編號(hào)、運(yùn)行方向、運(yùn)行速度、車皮數(shù)、空（實(shí)）車皮數(shù)等，并實(shí)現(xiàn)信號(hào)機(jī)、數(shù)、空（實(shí)）車皮數(shù)等，并實(shí)現(xiàn)信號(hào)機(jī)、電 動(dòng) 轉(zhuǎn) 轍 機(jī) 閉 鎖 控 制 、 地 面 遠(yuǎn) 程電 動(dòng) 轉(zhuǎn) 轍 機(jī) 閉 鎖 控 制 、 地 面 遠(yuǎn) 程 調(diào)度與控制等。調(diào)度與控制等。 膠帶運(yùn)輸監(jiān)控主要用來監(jiān)測(cè)皮帶速膠帶運(yùn)輸監(jiān)控主要用來監(jiān)測(cè)皮帶速度、軸溫、煙霧、堆煤、橫向撕裂、縱度、軸溫、煙霧、堆煤、橫向撕裂、縱向撕裂、跑偏、打滑、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、向撕裂、

20、跑偏、打滑、電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、煤倉(cāng)煤位等，并實(shí)現(xiàn)順煤流啟動(dòng)，逆煤煤倉(cāng)煤位等，并實(shí)現(xiàn)順煤流啟動(dòng)，逆煤流停止閉鎖控制和安全保護(hù)、地面遠(yuǎn)程流停止閉鎖控制和安全保護(hù)、地面遠(yuǎn)程調(diào)度與控制、皮帶火災(zāi)監(jiān)測(cè)與控制等。調(diào)度與控制、皮帶火災(zāi)監(jiān)測(cè)與控制等。 提升運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測(cè)罐提升運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測(cè)罐籠位置、速度、安全門狀態(tài)、搖臺(tái)狀態(tài)、籠位置、速度、安全門狀態(tài)、搖臺(tái)狀態(tài)、阻車器狀態(tài)等，并實(shí)現(xiàn)推車、提升閉鎖阻車器狀態(tài)等，并實(shí)現(xiàn)推車、提升閉鎖控制等?？刂频?。 供電監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電供電監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓、電流、功率、功率因數(shù)、饋電開關(guān)壓、電流、功率、功率因數(shù)、饋電開關(guān)狀態(tài)、電網(wǎng)絕緣狀態(tài)等，

21、并實(shí)現(xiàn)漏電保狀態(tài)、電網(wǎng)絕緣狀態(tài)等，并實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)、饋電開關(guān)閉鎖控制、地面遠(yuǎn)程控制護(hù)、饋電開關(guān)閉鎖控制、地面遠(yuǎn)程控制等。等。 排水監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測(cè)水倉(cāng)水排水監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測(cè)水倉(cāng)水位、水泵開停、水泵工作電壓、電流、位、水泵開停、水泵工作電壓、電流、功率、閥門狀態(tài)、流量、壓力等，并實(shí)功率、閥門狀態(tài)、流量、壓力等，并實(shí)現(xiàn)閥門開關(guān)、水泵開?？刂?、地面遠(yuǎn)程現(xiàn)閥門開關(guān)、水泵開?？刂?、地面遠(yuǎn)程控制等。控制等。 大型機(jī)電設(shè)備健康狀況監(jiān)控系統(tǒng)主大型機(jī)電設(shè)備健康狀況監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測(cè)機(jī)械振動(dòng)、油質(zhì)量污染等，要用來監(jiān)測(cè)機(jī)械振動(dòng)、油質(zhì)量污染等，并實(shí)現(xiàn)故障診斷。并實(shí)現(xiàn)故障診斷。 采煤面綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采煤面綜合自

22、動(dòng)化系統(tǒng) 全面實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、全面實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、泵站、順槽皮帶的集中聯(lián)鎖控制，與井轉(zhuǎn)載機(jī)、泵站、順槽皮帶的集中聯(lián)鎖控制，與井下工業(yè)以太網(wǎng)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)在地面集控中心、調(diào)度室下工業(yè)以太網(wǎng)聯(lián)接實(shí)現(xiàn)在地面集控中心、調(diào)度室對(duì)采煤機(jī)位置及支架壓力等上百個(gè)參數(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)對(duì)采煤機(jī)位置及支架壓力等上百個(gè)參數(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視，同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)度電話與工作面電話的聯(lián)網(wǎng)時(shí)監(jiān)視，同時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)度電話與工作面電話的聯(lián)網(wǎng)通話。通話。http:/采煤工作面自動(dòng)化系統(tǒng)采煤工作面自動(dòng)化系統(tǒng)2 23 3 米米未未采采區(qū)區(qū)支支架架支支架架支支架架支支架架支支架架支支架架采采 煤煤 機(jī)機(jī)前前部部運(yùn)運(yùn)輸輸機(jī)機(jī)

23、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 載載 機(jī)機(jī)破破碎碎機(jī)機(jī)后后部部運(yùn)運(yùn)輸輸機(jī)機(jī)列車變電站電話機(jī)地面調(diào)度電話機(jī)T工工業(yè)業(yè)以以太太網(wǎng)網(wǎng)采采煤煤機(jī)機(jī)開開關(guān)關(guān)運(yùn)運(yùn)輸輸機(jī)機(jī)開開 關(guān)關(guān)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)載載機(jī)機(jī)開開關(guān)關(guān)運(yùn)輸機(jī)機(jī)開開關(guān)關(guān)破破碎碎機(jī)機(jī)開開關(guān)關(guān)泵泵 站站開開 關(guān)關(guān)泵泵 站站開開 關(guān)關(guān)皮帶電機(jī)開關(guān)皮帶電機(jī)開關(guān)皮帶帶電機(jī)開關(guān)皮帶張緊系統(tǒng)皮帶電機(jī)開關(guān)皮帶電機(jī)開關(guān)皮帶電機(jī)開關(guān)皮帶張緊系統(tǒng)電電液液支支架架控控制制主主機(jī)機(jī)（） P PM M3 31 1 至至地地面面集集控控室室http:/礦井電機(jī)車運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)礦井電機(jī)車運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng) 礦井電機(jī)車運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)基于礦井電機(jī)車運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)基于工業(yè)以太網(wǎng)的信集閉系統(tǒng)，在地面集控中心工業(yè)以太

24、網(wǎng)的信集閉系統(tǒng)，在地面集控中心實(shí)現(xiàn)對(duì)井下軌道運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度、信號(hào)的閉鎖、實(shí)現(xiàn)對(duì)井下軌道運(yùn)輸?shù)恼{(diào)度、信號(hào)的閉鎖、道岔的自動(dòng)控制及運(yùn)輸狀況的在線監(jiān)測(cè)，地道岔的自動(dòng)控制及運(yùn)輸狀況的在線監(jiān)測(cè)，地面操作員直接與司機(jī)對(duì)話聯(lián)系，撤消了井下面操作員直接與司機(jī)對(duì)話聯(lián)系，撤消了井下調(diào)度室，使礦井運(yùn)輸管理躍上一個(gè)新的水平。調(diào)度室，使礦井運(yùn)輸管理躍上一個(gè)新的水平。http:/軌道運(yùn)輸監(jiān)控操作場(chǎng)面軌道運(yùn)輸監(jiān)控操作場(chǎng)面http:/http:/礦井皮帶自動(dòng)化系統(tǒng)礦井皮帶自動(dòng)化系統(tǒng) 礦皮帶自動(dòng)化系統(tǒng)在每條皮帶設(shè)置門類齊全的礦皮帶自動(dòng)化系統(tǒng)在每條皮帶設(shè)置門類齊全的保護(hù)裝置、起停信號(hào)預(yù)報(bào)、工業(yè)電視攝像頭、移動(dòng)保護(hù)裝置、起停信號(hào)預(yù)報(bào)、

25、工業(yè)電視攝像頭、移動(dòng)通信裝置，控制信號(hào)、保護(hù)信號(hào)、開停信號(hào)均由設(shè)通信裝置，控制信號(hào)、保護(hù)信號(hào)、開停信號(hào)均由設(shè)在皮帶機(jī)頭的在皮帶機(jī)頭的PLC裝置進(jìn)行集成后，接入井下工業(yè)裝置進(jìn)行集成后，接入井下工業(yè)以太網(wǎng)平臺(tái)傳至地面集控中心，在地面集控中心，以太網(wǎng)平臺(tái)傳至地面集控中心，在地面集控中心，工作人員通過觀看現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)電視圖像，通過與巡工作人員通過觀看現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)電視圖像，通過與巡檢工移動(dòng)電話聯(lián)系，可靠地實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下所有主運(yùn)檢工移動(dòng)電話聯(lián)系，可靠地實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下所有主運(yùn)輸皮帶的開?？刂疲瑢?shí)現(xiàn)井下現(xiàn)場(chǎng)無人值守，撤消輸皮帶的開?？刂疲瑢?shí)現(xiàn)井下現(xiàn)場(chǎng)無人值守，撤消皮帶工區(qū)，井下上百人開停皮帶的工作場(chǎng)景成為歷皮帶工區(qū)，

26、井下上百人開停皮帶的工作場(chǎng)景成為歷史，取而代之的是地面集控中心。史，取而代之的是地面集控中心。 http:/皮帶集控操作場(chǎng)面皮帶集控操作場(chǎng)面http:/http:/供電、排水、通風(fēng)、提升、選煤自動(dòng)化系統(tǒng)供電、排水、通風(fēng)、提升、選煤自動(dòng)化系統(tǒng) 根據(jù)同樣原理，供電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下根據(jù)同樣原理，供電自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下變電所的地面停送電控制；排水自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了變電所的地面停送電控制；排水自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)井下的自動(dòng)排水；通風(fēng)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井對(duì)井下的自動(dòng)排水；通風(fēng)自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦井通風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程開?？刂?；提升自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了煤通風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程開?？刂疲惶嵘詣?dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了煤炭裝卸載及絞車

27、運(yùn)行的全自動(dòng)化；選煤廠自動(dòng)化系炭裝卸載及絞車運(yùn)行的全自動(dòng)化；選煤廠自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)地面生產(chǎn)系統(tǒng)上百臺(tái)設(shè)備的集中控統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)地面生產(chǎn)系統(tǒng)上百臺(tái)設(shè)備的集中控制。制。 http:/http:/http:/http:/http:/ 2 2礦井監(jiān)控的特點(diǎn)礦井監(jiān)控的特點(diǎn) 煤礦井下是一個(gè)特殊的工作環(huán)境，煤礦井下是一個(gè)特殊的工作環(huán)境，有易燃易爆可燃性氣體和腐蝕性氣體，有易燃易爆可燃性氣體和腐蝕性氣體，潮濕、淋水、礦塵大、電網(wǎng)電壓波動(dòng)大、潮濕、淋水、礦塵大、電網(wǎng)電壓波動(dòng)大、電磁干擾嚴(yán)重、空間狹小、監(jiān)控距離遠(yuǎn)。電磁干擾嚴(yán)重、空間狹小、監(jiān)控距離遠(yuǎn)。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般工業(yè)監(jiān)因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)不同于

28、一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，礦井監(jiān)控系統(tǒng)同一般工業(yè)監(jiān)控控系統(tǒng)，礦井監(jiān)控系統(tǒng)同一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)相比具有如下特點(diǎn)：系統(tǒng)相比具有如下特點(diǎn)： (1)(1)電氣防爆。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)均電氣防爆。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)均工作在非爆炸性環(huán)境中，而礦井監(jiān)控系工作在非爆炸性環(huán)境中，而礦井監(jiān)控系統(tǒng)工作在有瓦斯和煤塵爆炸性環(huán)境的煤統(tǒng)工作在有瓦斯和煤塵爆炸性環(huán)境的煤礦井下。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備必礦井下。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備必須是防爆型電氣設(shè)備，并且不同于化工、須是防爆型電氣設(shè)備，并且不同于化工、石油等爆炸性環(huán)境中的工廠用防爆型電石油等爆炸性環(huán)境中的工廠用防爆型電氣設(shè)備。氣設(shè)備。 (2)(2)傳輸距離遠(yuǎn)。一般工業(yè)監(jiān)控對(duì)系傳輸距

29、離遠(yuǎn)。一般工業(yè)監(jiān)控對(duì)系統(tǒng)的傳輸距離要求不高，僅為幾千米，統(tǒng)的傳輸距離要求不高，僅為幾千米，甚至幾百米，而礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸距甚至幾百米，而礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸距離至少要達(dá)到離至少要達(dá)到1010千米。千米。 (3) (3)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)宜采用樹形結(jié)構(gòu)。一般網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)宜采用樹形結(jié)構(gòu)。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)電纜敷設(shè)的自由度較大，工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)電纜敷設(shè)的自由度較大，可根據(jù)設(shè)備、電纜溝、電桿的位置選擇可根據(jù)設(shè)備、電纜溝、電桿的位置選擇星形、環(huán)形、樹形，總線形等結(jié)構(gòu)。而星形、環(huán)形、樹形，總線形等結(jié)構(gòu)。而礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸電纜必須沿巷道敷礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸電纜必須沿巷道敷設(shè)，掛在巷道壁上。由于巷道為分支結(jié)設(shè)，掛在巷道壁上。由

30、于巷道為分支結(jié)構(gòu)，并且分支長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)千米。因此，構(gòu)，并且分支長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)千米。因此，為便于系統(tǒng)安裝維護(hù)、節(jié)約傳輸電纜、為便于系統(tǒng)安裝維護(hù)、節(jié)約傳輸電纜、降低系統(tǒng)成本宜采用樹形結(jié)構(gòu)。降低系統(tǒng)成本宜采用樹形結(jié)構(gòu)。 (4)(4)監(jiān)控對(duì)象變化緩慢。礦井監(jiān)控系監(jiān)控對(duì)象變化緩慢。礦井監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象主要為緩變量，因此，在統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象主要為緩變量，因此，在同樣監(jiān)控容量下，對(duì)系統(tǒng)的傳輸速率要同樣監(jiān)控容量下，對(duì)系統(tǒng)的傳輸速率要求不高。求不高。 (5)(5)電網(wǎng)電壓波動(dòng)大，電磁干擾嚴(yán)重。電網(wǎng)電壓波動(dòng)大，電磁干擾嚴(yán)重。由于煤礦井下空間小，采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)由于煤礦井下空間小，采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等大型設(shè)備啟停和架線電機(jī)車火花

31、等造等大型設(shè)備啟停和架線電機(jī)車火花等造成電磁干擾嚴(yán)重。成電磁干擾嚴(yán)重。 (6) (6)工作環(huán)境惡劣。煤礦井下除有甲工作環(huán)境惡劣。煤礦井下除有甲烷、一氧化碳等易燃易爆性氣體外，還烷、一氧化碳等易燃易爆性氣體外，還有硫化氫等腐蝕性氣體，礦塵大、潮濕、有硫化氫等腐蝕性氣體，礦塵大、潮濕、有淋水、空間狹小。因此，礦井監(jiān)控設(shè)有淋水、空間狹小。因此，礦井監(jiān)控設(shè)備要有防塵、防潮、防腐、防霉、抗機(jī)備要有防塵、防潮、防腐、防霉、抗機(jī)械沖擊等措施。械沖擊等措施。 (7) (7)傳感器（或執(zhí)行機(jī)構(gòu)）宜采用遠(yuǎn)傳感器（或執(zhí)行機(jī)構(gòu)）宜采用遠(yuǎn)程供電。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的電源供給程供電。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的電源供給比較容易，不受

32、電氣防爆要求的限制。比較容易，不受電氣防爆要求的限制。礦井監(jiān)控系統(tǒng)的電源供給，受電氣防爆礦井監(jiān)控系統(tǒng)的電源供給，受電氣防爆要求的限制。由于傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)往要求的限制。由于傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)往往設(shè)置在工作面等惡劣環(huán)境，因此，不往設(shè)置在工作面等惡劣環(huán)境，因此，不宜就地供電?，F(xiàn)有礦井監(jiān)控系統(tǒng)多采用宜就地供電?，F(xiàn)有礦井監(jiān)控系統(tǒng)多采用分站遠(yuǎn)距離供電。分站遠(yuǎn)距離供電。 (8)(8)不宜采用中繼器。煤礦井下工作不宜采用中繼器。煤礦井下工作環(huán)境惡劣，監(jiān)控距離遠(yuǎn)，維護(hù)困難，若環(huán)境惡劣，監(jiān)控距離遠(yuǎn)，維護(hù)困難，若采用中繼器延長(zhǎng)系統(tǒng)傳輸距離，由于中采用中繼器延長(zhǎng)系統(tǒng)傳輸距離，由于中繼器是有源設(shè)備，故障率較無中繼器系繼

33、器是有源設(shè)備，故障率較無中繼器系統(tǒng)高，并且在煤礦井下電源的供給受電統(tǒng)高，并且在煤礦井下電源的供給受電氣防爆的限制，在中繼器處不一定好取氣防爆的限制，在中繼器處不一定好取電源，若采用遠(yuǎn)距離供電還需要增加供電源，若采用遠(yuǎn)距離供電還需要增加供電芯線。因此，不宜采用中繼器。電芯線。因此，不宜采用中繼器。 通過上面對(duì)礦井監(jiān)控系統(tǒng)的分析，通過上面對(duì)礦井監(jiān)控系統(tǒng)的分析，可以看出，礦井監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般工可以看出，礦井監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。因此，直接用一般工業(yè)監(jiān)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。因此，直接用一般工業(yè)監(jiān)控的理論和技術(shù)解決礦井監(jiān)控的問題是控的理論和技術(shù)解決礦井監(jiān)控的問題是行不通的。不是不符合電氣防爆要求，行不

34、通的。不是不符合電氣防爆要求，就是傳輸距離太近，或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不適合就是傳輸距離太近，或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不適合用于礦井監(jiān)控系統(tǒng)，或不能進(jìn)行總線供用于礦井監(jiān)控系統(tǒng)，或不能進(jìn)行總線供電，或節(jié)點(diǎn)容量太小等等。電，或節(jié)點(diǎn)容量太小等等。 4 4 礦井監(jiān)控關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題礦井監(jiān)控關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題 礦井監(jiān)控關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題主要包括：礦井監(jiān)控關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題主要包括： （1 1）礦井監(jiān)控信息傳輸；（）礦井監(jiān)控信息傳輸；（2 2）礦井）礦井監(jiān)控信息處理；（監(jiān)控信息處理；（3 3）傳感器無盲區(qū)布置）傳感器無盲區(qū)布置與分級(jí)控制；（與分級(jí)控制；（4 4）礦用圖像識(shí)別與處理；）礦用圖像識(shí)別與處理；（5 5）生命探測(cè)及人員定位；（）

35、生命探測(cè)及人員定位；（6 6）礦用）礦用本質(zhì)安全防爆電源；（本質(zhì)安全防爆電源；（7 7）礦井監(jiān)控系統(tǒng)）礦井監(jiān)控系統(tǒng)試驗(yàn)方法等。試驗(yàn)方法等。 礦井監(jiān)控信息傳輸主要研究系統(tǒng)網(wǎng)礦井監(jiān)控信息傳輸主要研究系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、礦用現(xiàn)場(chǎng)總線、礦絡(luò)結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、礦用現(xiàn)場(chǎng)總線、礦用以太網(wǎng)、傳輸協(xié)議、聯(lián)網(wǎng)規(guī)約等。用以太網(wǎng)、傳輸協(xié)議、聯(lián)網(wǎng)規(guī)約等。 礦井監(jiān)控信息處理主要研究數(shù)據(jù)處礦井監(jiān)控信息處理主要研究數(shù)據(jù)處理、信息輸出、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘、理、信息輸出、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘、重大災(zāi)害預(yù)警等。重大災(zāi)害預(yù)警等。 傳感器無盲區(qū)布置就是針對(duì)瓦斯等傳感器無盲區(qū)布置就是針對(duì)瓦斯等災(zāi)害，使用最少的傳感器，實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)災(zāi)害，使用最少的傳感器，實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)監(jiān)測(cè)、優(yōu)化傳感器布置，實(shí)現(xiàn)分級(jí)分區(qū)監(jiān)測(cè)、優(yōu)化傳感器布置，實(shí)現(xiàn)分級(jí)分區(qū)控制。控制。 礦用圖像識(shí)別與處理就是建立礦工、礦用圖像