六大系統(tǒng)-礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

2024/9/24安全技術(shù)中心1六大系統(tǒng)之礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)2024/9/24安全技術(shù)中心212安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用與維護(hù)3煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)簡介主要內(nèi)容安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀與問題4煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)2024/9/24安全技術(shù)中心3第一節(jié)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)簡介安全監(jiān)控系統(tǒng)的定義：煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)是指具有模擬量、開關(guān)量、累計(jì)量采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示、打印、聲光報(bào)警、控制等功能，用于煤礦通風(fēng)安全及生產(chǎn)環(huán)節(jié)監(jiān)控的系統(tǒng)。安全監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦瓦斯抽采（放）監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦排水監(jiān)控系統(tǒng)、煤礦火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、礦山壓力監(jiān)控系統(tǒng)、煤與瓦斯突出監(jiān)控系統(tǒng)、人員位置監(jiān)測系統(tǒng)等。

2024/9/24安全技術(shù)中心4第一節(jié)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)簡介1815年英國發(fā)明瓦斯檢定燈20世紀(jì)30年代日本發(fā)明光干涉瓦斯檢定器40年代，美國研制出鉑絲催化元件1954年，英國采礦安全研究所（SMRE）制成了最早的載體催化元件60年代以后，便攜式瓦斯監(jiān)測裝置和監(jiān)測系統(tǒng)得到了快速發(fā)展一、礦井安全監(jiān)控技術(shù)發(fā)展概況2024/9/24安全技術(shù)中心5第一節(jié)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)簡介我國礦井安全監(jiān)控技術(shù)發(fā)展建國初期，煤礦下井人員主要使用光學(xué)瓦斯檢定器、瓦斯檢定燈、檢知管、風(fēng)表等；60年代初期，研制達(dá)到使用水平的載體催化元件和AQR-1型瓦斯測量儀。70年代研制出瓦斯斷電儀；80年代初期，從歐美引進(jìn)、吸收礦井監(jiān)控系統(tǒng)；80年代以后，逐步開發(fā)出KJ126、KJF2000、KJ95、KJ90等系統(tǒng)。2024/9/24安全技術(shù)中心6第一節(jié)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)簡介二、煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的分類

煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)可按照監(jiān)控目的、信號(hào)傳輸方式、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等來進(jìn)行分類:

按傳輸信號(hào)復(fù)用方式分為：時(shí)分制系統(tǒng)、頻分制系統(tǒng)、碼分制系統(tǒng)、復(fù)合復(fù)用方式（同時(shí)采用頻分制、時(shí)分制、碼分制中兩種或兩種以上的系統(tǒng)）；

按系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為：樹形、環(huán)形、星形、總線形等；

按傳輸信號(hào)的調(diào)制方式可分為：數(shù)字基帶傳輸、數(shù)字頻帶傳輸

；

按工作方式可分為：主從方式、多主方式等。2024/9/24安全技術(shù)中心7第一節(jié)煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)簡介按監(jiān)控目的分類：（1）煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)

（2）瓦斯抽采（放）監(jiān)控系統(tǒng)（3）煤礦軌道運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)

（4）煤礦膠帶運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)（5）提升運(yùn)輸監(jiān)控系統(tǒng)

（6）煤礦供電監(jiān)控系統(tǒng)（7）煤礦排水監(jiān)控系統(tǒng)

（8）煤礦火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)（9）礦山壓力監(jiān)控系統(tǒng)

（10）煤與瓦斯突出監(jiān)控系統(tǒng)（11）人員位置監(jiān)測系統(tǒng)

（12）綜合監(jiān)控系統(tǒng)2024/9/2481）、可實(shí)時(shí)采集各種傳感器傳來的數(shù)據(jù):2）、系統(tǒng)具有甲烷超限報(bào)警功能：甲烷傳感器用于檢測煤礦井下空氣中的甲烷含量，當(dāng)被監(jiān)視區(qū)域風(fēng)流中甲烷濃度達(dá)到預(yù)置的報(bào)警點(diǎn)時(shí)，由系統(tǒng)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。當(dāng)甲烷濃度恢復(fù)到預(yù)置的報(bào)警值以下時(shí)，能自動(dòng)解除報(bào)警。3）、甲烷超限斷電及閉鎖功能：當(dāng)被監(jiān)視區(qū)域風(fēng)流中甲烷濃度達(dá)到預(yù)置的斷電點(diǎn)濃度時(shí)，輸出切斷被控區(qū)域動(dòng)力電源并閉鎖；當(dāng)被監(jiān)視區(qū)域風(fēng)流中甲烷濃度降到預(yù)置的復(fù)電點(diǎn)濃度時(shí)，能自動(dòng)解鎖，恢復(fù)供電。斷電點(diǎn)參數(shù)設(shè)置連續(xù)可調(diào)。三、安全監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心94）風(fēng)電閉鎖功能：當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)或風(fēng)筒中風(fēng)速低于規(guī)定數(shù)值時(shí)，裝置輸出切斷被控區(qū)域動(dòng)力電源信號(hào)并閉鎖；當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)恢復(fù)正常工作時(shí)，裝置能自動(dòng)解鎖。5）其他功能：此外系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)一氧化碳、溫度、風(fēng)壓、風(fēng)速、風(fēng)門等環(huán)境參數(shù)與工況參數(shù)超限聲光報(bào)警等功能。三、安全監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

2024/9/24安全技術(shù)中心10基于以上功能，安全監(jiān)控系統(tǒng)可以起到以下作用：

1、避免或減少由于電氣設(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；

2、避免或減少采、掘、運(yùn)等設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的摩擦碰撞火花及危險(xiǎn)溫度等引起瓦斯爆炸；

3、提醒領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)調(diào)度等及時(shí)將人員撤至安全處。

4、提醒領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)調(diào)度等及時(shí)處理事故隱患，防止瓦斯爆炸等事故發(fā)生。

5、還可通過煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控瓦斯抽放系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、煤炭自燃、瓦斯突出等。

6、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)急救援和事故調(diào)查中也發(fā)揮著重要作用，當(dāng)煤礦井下發(fā)生瓦斯（煤塵）爆炸等事故后，系統(tǒng)的監(jiān)測記錄是確定事故時(shí)間、爆源、火源等重要依據(jù)之一。返回2024/9/24安全技術(shù)中心11第二節(jié)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)煤礦安全監(jiān)控的主要內(nèi)容對(duì)井下CH4、CO、O2、CO2等氣體濃度的檢測；對(duì)風(fēng)速、風(fēng)量、氣壓、溫度、粉塵濃度、水位等環(huán)境參數(shù)的檢測；對(duì)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測、監(jiān)控等。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)組成一般由傳感器、井下分站、傳輸線路、地面中心站、監(jiān)控軟件組成，如下圖所示：2024/9/2412礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心132024/9/2414煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)工作原理：

傳感器將被測物理量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并具有顯示和聲光報(bào)警功能（有些傳感器沒有顯示、或沒有聲光報(bào)警）。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)（含聲光報(bào)警及顯示設(shè)備）將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為被控物理量。

分站接收來自傳感器的信號(hào)，并按預(yù)先約定的復(fù)用方式遠(yuǎn)距離傳送給主站（或傳輸接口），同時(shí)，接收來自主站（或傳輸接口）多路復(fù)用信號(hào)。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)處理能力、對(duì)傳感器輸入的信號(hào)和主站（或傳輸接口）傳輸來的信號(hào)進(jìn)行處理，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。2024/9/2415

電源箱將交流電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的本質(zhì)安全型直流電源，并具有維持電網(wǎng)停電后正常供電不小于2小時(shí)的蓄電池。

傳輸接口接收分站遠(yuǎn)距離發(fā)送的信號(hào)，并送主機(jī)處理；接收主機(jī)信號(hào)、并送相應(yīng)分站。傳輸接口還具有控制分站的發(fā)送與接收，多路復(fù)用信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，系統(tǒng)自檢等功能。

主機(jī)一般選用工控微型計(jì)算機(jī)或普通微型計(jì)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(hào)、校正、報(bào)警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、磁盤存儲(chǔ)、顯示、聲光報(bào)警、人機(jī)對(duì)話、輸出控制、控制打印輸出、聯(lián)網(wǎng)等。

2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心16縣煤管局州市煤礦安全監(jiān)管云南煤礦安全監(jiān)察局發(fā)射機(jī)站監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸示意圖煤礦2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心17安全監(jiān)控系統(tǒng)2024/9/2418煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)：

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，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)。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，礦井監(jiān)控系統(tǒng)同一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)相比具有如下特點(diǎn)：

(1)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氣設(shè)備。

2024/9/2419爆炸性危險(xiǎn)物質(zhì)分類:I類：礦井甲烷；II類：爆炸性氣體混合物(含蒸汽、薄霧)，如乙醚、民用煤氣、乙炔等。III類：爆炸性粉塵和纖維，如鎂粉、鋁粉、小麥粉亞麻纖維、火火藥等。爆炸性氣體混合物分級(jí)和分組分級(jí)：Ⅰ、ⅡA、ⅡB、ⅡC。分組：T1

、T2

、T3

、T4

、T5

、T6爆炸性粉塵和纖維分級(jí)和分組分級(jí)：ⅢA、ⅢB。分組：T1-1

、T1-2

、T1-3

主要電氣防爆防爆型式:1、隔爆型(d)6、充砂型(q)2、本安型(ia/ib)7、n型

3、增安型(e)8、澆封型(m)4、正壓型(p)9、氣密型(h)5、充油型(o)10、特殊型(S)2024/9/24安全技術(shù)中心20舉例：1、ExdⅠ:Ex-防爆電器設(shè)備總標(biāo)志；d-隔爆型；Ⅰ-Ⅰ類，煤礦用。2、Exib(ia)Ⅰ:Ex-防爆電器設(shè)備總標(biāo)志；ib(ia)-ib等級(jí)本質(zhì)安全型電氣設(shè)備；Ⅰ-Ⅰ類，煤礦用。3、ExdⅡBT3:Ex-防爆電器設(shè)備總標(biāo)志；d-隔爆型；Ⅱ-Ⅱ類，工廠用；B-Ⅱ類B級(jí)防爆設(shè)備；T3-溫度組別為T3組。2024/9/24安全技術(shù)中心21

(2)傳輸距離遠(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，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10千米。

(3)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，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)構(gòu)，并且分支長度可達(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、降低系統(tǒng)成本宜采用樹形結(jié)構(gòu)。

(4)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，在同樣監(jiān)控容量下，對(duì)系統(tǒng)的傳輸速率要求不高。

(5)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)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。

(6)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)備要有防塵、防潮、防腐、防霉、抗機(jī)械沖擊等措施。2024/9/24安全技術(shù)中心22

(7)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。

(8)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，若采用中繼器延長系統(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。

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)控的問題是行不通的。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。因此，有必要研究適合礦井監(jiān)控系統(tǒng)的理論和技術(shù)。返回2024/9/24安全技術(shù)中心23

監(jiān)控主站使用注意事項(xiàng)1)計(jì)算機(jī)在安裝時(shí)無論有無正式機(jī)房，都應(yīng)避免陽光直射，且將系統(tǒng)安裝在通風(fēng)干燥，遠(yuǎn)離熱源、潮濕和有塵埃的地方。2)計(jì)算機(jī)安裝前，按操作手冊(cè)要求，正確地將主機(jī)與外設(shè)之間的連線接好，然后連接好KJ101N-J型礦用信息傳輸接口。3)系統(tǒng)送電時(shí)，應(yīng)先打開各個(gè)外部設(shè)備的電源，如打開顯示器，打印機(jī)電源。然后再開主機(jī)電源。當(dāng)關(guān)閉主機(jī)時(shí)，應(yīng)和上述順序相反，為了保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)，從開電源到關(guān)電源或從關(guān)電源到開電源的時(shí)間隔不得少于10秒鐘。4)不可帶電拔插主機(jī)與外部設(shè)備間的信號(hào)連線，只關(guān)閉設(shè)備開關(guān)仍然有可能損壞設(shè)備接口電路，必須撤掉交流電源方可操作。第三節(jié)安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用與維護(hù)2024/9/24安全技術(shù)中心24

5)與系統(tǒng)無關(guān)的軟件，不要隨便使用，以免計(jì)算機(jī)感染病毒。如特殊需要使用的軟件，必須對(duì)其進(jìn)行病毒檢查，確保無毒方可使用。6)當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，不得進(jìn)行任何與監(jiān)控?zé)o關(guān)的操作。7)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中，除非死機(jī)，否則不可隨便重新啟動(dòng)或退出，以免丟失數(shù)據(jù)。8)堅(jiān)決杜絕無關(guān)的人員操作計(jì)算機(jī)。9)不要隨意拆下線路避雷器。10)計(jì)算機(jī)外殼一定要妥善接地。11)在必須關(guān)閉主計(jì)算機(jī)電源時(shí)，必須按系統(tǒng)要求順序依次退出程序，退回系統(tǒng)再關(guān)電源，以減少信息損失。2024/9/24安全技術(shù)中心25監(jiān)控分站的使用注意事項(xiàng)：1)交流電源不得錯(cuò)接，若將660V電源接到380V端子上，將立即燒毀設(shè)備！2)儀器外殼使用中切記要良好接地，有利于人身安全！電源接線腔中的地線一定要可靠接地，千萬不可以懸浮，它連接機(jī)內(nèi)變壓器屏蔽層，在外線有異常高壓竄入時(shí)，可提供有效的隔離保護(hù)。3)發(fā)現(xiàn)傳感器顯示數(shù)值與分站不一致時(shí)，首先檢查分站信號(hào)制式是否與傳感器輸出制式一致。4)使用中的后備電源，每次完全放電后，要經(jīng)過48小時(shí)充電方能全部充滿，每天都發(fā)生交流電停電的場合，電池將長期處于過放電狀態(tài)，不能保證后備時(shí)間且極易損壞電池極板。5)輸入端連接三線制的傳感器，如果地線與信號(hào)線發(fā)生錯(cuò)誤交叉連接，傳感器能夠正常工作，監(jiān)控分站無法接收傳感器的數(shù)據(jù)。2024/9/24安全技術(shù)中心26

6)正確設(shè)置地址撥碼開關(guān)，監(jiān)控分站才能與地面主機(jī)正常傳送數(shù)據(jù)，地址撥碼發(fā)生重復(fù)時(shí)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)會(huì)發(fā)生連續(xù)“出錯(cuò)”顯示。7)監(jiān)控分站的參數(shù)、工作模式的設(shè)定，與系統(tǒng)軟件的模式、參數(shù)設(shè)置，二者一定相吻合，否則中心主機(jī)將無法正常收到測點(diǎn)數(shù)據(jù)，比如：井下監(jiān)控分站設(shè)為四模四開，而地面軟件設(shè)定二模二十開，系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)必然發(fā)生混亂。8)使用中的后備電源，每次完全放電后，要經(jīng)過48小時(shí)充電方能全部充滿，每天都發(fā)生交流電停電的場合，電池將長期處于過放電狀態(tài)，電池容量將很快衰竭。9)倉儲(chǔ)中的后備電源要定期半年充電一次，升井檢修的儀器，一定要充足電后再儲(chǔ)藏，避免損壞電池。10)監(jiān)控分站電源開關(guān)采用磁保持記憶開關(guān)，交流電中斷后并且儀器處于關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)用紅外遙控器不能啟動(dòng)后備電池供電之電源，須用磁鋼從機(jī)外啟動(dòng)。2024/9/24安全技術(shù)中心27

關(guān)于后備電源的特別提醒：井下工作面設(shè)備搬遷時(shí)，往往生產(chǎn)部門首先切斷工作面電源，然后才逐步拆卸設(shè)備，帶有后備電源的分站，在交流電停止那一刻開始，已經(jīng)開始消耗后備電池中的電能，直到電池放光為止。如果這臺(tái)設(shè)備不能迅速搬移到新工作地點(diǎn)，并且連接好電源將電池及時(shí)充電，那么這臺(tái)分站中的電池組注定就報(bào)廢了！用戶要防止這種在不知不覺中損壞設(shè)備的習(xí)慣行為，一定要在拆裝設(shè)備之前，用遙控器關(guān)閉分站電源。在進(jìn)行后備電源容量的測試之前，一定要保證48小時(shí)的全充電（二天二夜），如果僅僅充電八小時(shí)就開始放電，電池組只能充到不足1/3的容量，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到全容量的指標(biāo)！2024/9/24安全技術(shù)中心28

關(guān)于交流電源接線方法的特別提醒：在井下打開電源接線腔后，電池接線端子也同時(shí)暴露在腔體內(nèi)，要特別小心電池端子帶電！一旦線頭落入電池接線腔中，會(huì)引起短路火花，有引爆瓦斯的危險(xiǎn)！建議先用絕緣物質(zhì)充填電池接線腔后再作業(yè)。切記保護(hù)接地端子不可以懸空，它連接變壓器內(nèi)部屏蔽層，當(dāng)一次出現(xiàn)異常高壓時(shí)，能夠提供隔離保護(hù)。2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心29

關(guān)于風(fēng)電閉鎖的特別提醒：“風(fēng)機(jī)閉鎖”的概念是僅僅使風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行后不能再啟動(dòng)，防止一風(fēng)吹事故發(fā)生，絕不允許對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行斷電控制！可將閉鎖控制接點(diǎn)與風(fēng)機(jī)啟動(dòng)接點(diǎn)串聯(lián)2024/9/24安全技術(shù)中心30一、甲烷傳感器的設(shè)置1、甲烷傳感器應(yīng)垂直懸掛在巷道上方風(fēng)流穩(wěn)定的位置，距頂板（頂梁）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、甲烷傳感器的報(bào)警濃度、斷電濃度、復(fù)電濃度和斷電范圍必須符合規(guī)定。傳感器的設(shè)置：2024/9/24安全技術(shù)中心313、采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置長壁采煤工作面的通風(fēng)方式有：U型通風(fēng)方式；z型通風(fēng)方式、Y型通風(fēng)方式、H型通風(fēng)方式和w型通風(fēng)方式等五種。2024/9/24安全技術(shù)中心32采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置（1）(1)長壁采煤工作面采用u型通風(fēng)方式，甲烷傳感器設(shè)置。在上隅角設(shè)置甲烷傳感器T。，工作面設(shè)置甲烷傳感器T1，工作面回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器T2；若煤與瓦斯突出礦井的甲烷傳感器T1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)置甲烷傳感器T3；低瓦斯和高瓦斯礦井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T4

。（a）U型通風(fēng)方式2024/9/24安全技術(shù)中心33(b)Z型通風(fēng)方式2024/9/24安全技術(shù)中心34（c）Y型通風(fēng)方式2024/9/24安全技術(shù)中心35（d）H型通風(fēng)方式2024/9/24安全技術(shù)中心36（e）W型通風(fēng)方式2024/9/24安全技術(shù)中心37采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置(2)4、采用兩條巷道回風(fēng)的采煤工作面甲烷傳感器必須按圖2設(shè)置：甲烷傳感器T0、T1和T2的設(shè)置同圖1a；在第二條回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器T5、T6。采用三條巷道回風(fēng)的采煤工作面，第三條回風(fēng)巷甲烷傳感器的設(shè)置與第二條回風(fēng)巷甲烷傳感器T5、T6的設(shè)置相同。2024/9/24安全技術(shù)中心38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2024/9/24安全技術(shù)中心39采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置(3)5、有專用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷傳感器必須按圖3設(shè)置。甲烷傳感器T0、T1、T2的設(shè)置同圖1a；在專用排瓦斯巷設(shè)置甲烷傳感器T7，在工作面混合回風(fēng)風(fēng)流處設(shè)置甲烷傳感器T8，如圖3a、3b所示。

2024/9/24安全技術(shù)中心40圖3有專用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置（b）（a）2024/9/24安全技術(shù)中心41采煤工作面甲烷傳感器的設(shè)置(4)6、高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井采煤工作面的回風(fēng)巷長度大于1000m時(shí)，必須在回風(fēng)巷中部增設(shè)甲烷傳感器。7、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報(bào)警儀。8、非長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)置甲烷傳感器T0或便攜式瓦斯檢測報(bào)警儀，在工作面及其回風(fēng)巷各設(shè)置1個(gè)甲烷傳感器。2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心42掘進(jìn)工作面甲烷傳感器的設(shè)置(1)1、煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出巖巷的掘進(jìn)工作面甲烷傳感器必須按圖4設(shè)置，并實(shí)現(xiàn)瓦斯風(fēng)電閉鎖。在工作面混合風(fēng)流處設(shè)置甲烷傳感器T1，在工作面回風(fēng)流中設(shè)置甲烷傳感器T2；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T3。圖４掘進(jìn)工作面甲烷傳感器的設(shè)置2024/9/24安全技術(shù)中心43掘進(jìn)工作面甲烷傳感器的設(shè)置(2)2、高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井雙巷掘進(jìn)甲烷傳感器必須按圖5設(shè)置：在掘進(jìn)工作面及其回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器T1和T2；在工作面混合回風(fēng)流處設(shè)置甲烷傳感器T3。圖５高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井雙巷掘進(jìn)甲烷傳感器的設(shè)置2024/9/24安全技術(shù)中心44掘進(jìn)工作面甲烷傳感器的設(shè)置(3)3、高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井的掘進(jìn)工作面長度大于800m時(shí)，必須在掘進(jìn)巷道中部增設(shè)甲烷傳感器。4、掘進(jìn)機(jī)必須設(shè)置機(jī)載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測報(bào)警儀。

2024/9/24安全技術(shù)中心45

1、采區(qū)回風(fēng)巷、一翼回風(fēng)巷、總回風(fēng)巷測風(fēng)站應(yīng)設(shè)置甲烷傳感器。2、設(shè)在回風(fēng)流中的機(jī)電硐室進(jìn)風(fēng)側(cè)必須設(shè)置甲烷傳感器，如圖6所示。

圖６在回風(fēng)流中的機(jī)電硐室進(jìn)風(fēng)側(cè)甲烷傳感器的設(shè)置其它巷道甲烷傳感器的設(shè)置2024/9/24安全技術(shù)中心463、使用架線電機(jī)車的主要運(yùn)輸巷道內(nèi)，裝煤點(diǎn)處必須設(shè)置甲烷傳感器，如圖7所示

圖７裝煤點(diǎn)甲烷傳感器的設(shè)置2024/9/24安全技術(shù)中心478、高瓦斯礦井進(jìn)風(fēng)的主要運(yùn)輸巷道使用架線電機(jī)車時(shí)，在瓦斯涌出巷道的下風(fēng)流中必須設(shè)置甲烷傳感器，如圖8所示。

圖8瓦斯涌出巷道的下風(fēng)流中甲烷傳感器的設(shè)置2024/9/24安全技術(shù)中心48

9、礦用防爆特殊型蓄電池電機(jī)車必須設(shè)置車載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測報(bào)警儀；礦用防爆型柴油機(jī)車必須設(shè)置便攜式甲烷檢測報(bào)警儀。10、兼做回風(fēng)井的裝有帶式輸送機(jī)的井筒內(nèi)必須設(shè)置甲烷傳感器。11、采區(qū)回風(fēng)巷、一翼回風(fēng)巷、總回風(fēng)巷道中的電氣設(shè)備上風(fēng)側(cè)10～15m處應(yīng)設(shè)置甲烷傳感器。12、井下煤倉、地面選煤廠煤倉上方應(yīng)設(shè)置甲烷傳感器。13、封閉的地面選煤廠機(jī)房內(nèi)上方應(yīng)設(shè)置甲烷傳感器。14、封閉的帶式輸送機(jī)地面走廊上方宜設(shè)置甲烷傳感器。15、瓦斯抽放泵站甲烷傳感器的設(shè)置：15．1地面瓦斯抽放泵站內(nèi)必須在室內(nèi)設(shè)置甲烷傳感器。15．2井下臨時(shí)抽放泵站內(nèi)下風(fēng)側(cè)柵欄外必須設(shè)置甲烷傳感器。15．3抽放泵輸入管路中應(yīng)設(shè)置甲烷傳感器。利用瓦斯時(shí)，應(yīng)在輸出管路中設(shè)置甲烷傳感器；不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯設(shè)備時(shí)，輸出管路中也應(yīng)設(shè)置甲烷傳感器。2024/9/24安全技術(shù)中心49二、其它傳感器的設(shè)置

（一）一氧化碳傳感器的設(shè)置1、一氧化碳傳感器應(yīng)垂直懸掛，距頂板（頂梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并應(yīng)安裝維護(hù)方便，不影響行人和行車。2、開采容易自燃、自燃煤層的采煤工作面回風(fēng)巷必須設(shè)置一氧化碳傳感器，地點(diǎn)可設(shè)置在上隅角、工作面或工作面回風(fēng)巷，報(bào)警濃度為≥0.0024%,如圖9所示。3、帶式輸送機(jī)滾筒下風(fēng)側(cè)10-15m處宜設(shè)置一氧化碳傳感器，報(bào)警濃度為0.0024%CO。4、自然發(fā)火觀測點(diǎn)、封閉火區(qū)防火墻柵欄外宜設(shè)置一氧化碳傳感器，報(bào)警濃度為0.0024%CO。5、開采容易自燃、自燃煤層的礦井，采區(qū)回風(fēng)巷、一翼回風(fēng)巷、總回風(fēng)巷應(yīng)設(shè)置一氧化碳傳感器，報(bào)警濃度為0.0024%CO。2024/9/24安全技術(shù)中心50圖9采煤工作面一氧化碳傳感器的設(shè)置2024/9/24安全技術(shù)中心51

（二）風(fēng)速傳感器的設(shè)置采區(qū)回風(fēng)巷、一翼回風(fēng)巷、總回風(fēng)巷的測風(fēng)站應(yīng)設(shè)置風(fēng)速傳感器。風(fēng)速傳感器應(yīng)設(shè)置在巷道前后10m內(nèi)無分支風(fēng)流、無拐彎、無障礙、斷面無變化、能準(zhǔn)確計(jì)算風(fēng)量的地點(diǎn)。當(dāng)風(fēng)速低于或超過《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)。（三）風(fēng)壓傳感器的設(shè)置

主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)硐應(yīng)設(shè)置風(fēng)壓傳感器。（四）瓦斯抽放管路中傳感器的設(shè)置

瓦斯抽放泵站的抽放泵輸入管路中宜設(shè)置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器；利用瓦斯時(shí)，應(yīng)在輸出管路中設(shè)置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器。防回火安全裝置上宜設(shè)置壓差傳感器。

2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心52（五）煙霧傳感器的設(shè)置

帶式輸送機(jī)滾筒下風(fēng)側(cè)10～15m處應(yīng)設(shè)置煙霧傳感器。2024/9/24安全技術(shù)中心53

（六）溫度傳感器的設(shè)置

1、溫度傳感器應(yīng)垂直懸掛，距頂板（頂梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并應(yīng)不影響行人和行車，安裝維護(hù)方便，不影響行人和行車。2、開采容易自燃，自燃煤層及地溫高的礦井采煤工作面應(yīng)設(shè)置溫度傳感器。溫度傳感器的報(bào)警值為30℃。如圖10所示。3、機(jī)電硐室內(nèi)應(yīng)設(shè)置溫度傳感器，報(bào)警值為34℃。

2024/9/24安全技術(shù)中心54

圖10采煤工作面溫度傳感器的設(shè)置2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心552024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心56（七）開關(guān)量傳感器的設(shè)置1、主要通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)必須設(shè)置設(shè)備開停傳感器。2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心572、礦井和采區(qū)主要進(jìn)回風(fēng)巷道中的主要風(fēng)門必須設(shè)置風(fēng)門傳感器。當(dāng)兩道風(fēng)門同時(shí)打開時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心58

3、掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)筒末端宜設(shè)置風(fēng)筒傳感器。2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心59

4、為監(jiān)測被控設(shè)備瓦斯超限是否斷電，被控開關(guān)的負(fù)荷側(cè)必須設(shè)置饋電傳感器。2024/9/24全技術(shù)中心60使用與維護(hù)要點(diǎn)

（1）選用符合《AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》等，取得礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志準(zhǔn)用證和防爆合格證的系統(tǒng)。（2）按照《煤礦安全規(guī)程》和《AQ1029-2007煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》設(shè)計(jì)、安裝、使用、管理與維護(hù)系統(tǒng)。（3）甲烷、風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)筒、風(fēng)門、局部通風(fēng)機(jī)開停、主通風(fēng)機(jī)開停、饋電狀態(tài)等傳感器要按規(guī)定的數(shù)量和地點(diǎn)正確安裝與維護(hù)。

2024/9/24安全技術(shù)中心61

（4）根據(jù)被控對(duì)象的不同，正確連接甲烷斷電閉鎖和風(fēng)電閉鎖。（5）根據(jù)工作面和回風(fēng)巷等不同地點(diǎn)，正確設(shè)置報(bào)警濃度、斷電濃度、復(fù)電濃度和斷電區(qū)域。（6）每隔10天使用校準(zhǔn)氣樣和空氣氣樣對(duì)甲烷傳感器進(jìn)行正確調(diào)校，同時(shí)對(duì)甲烷斷電閉鎖和風(fēng)電閉鎖功能進(jìn)行測試。（7）甲烷超限報(bào)警、斷電、饋電異常、停風(fēng)報(bào)警后，要及時(shí)采取停電、撤人等安全措施。

返回2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心62第四節(jié)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)使用現(xiàn)狀和問題

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在全國高瓦斯礦井和有瓦斯煤(巖)突出的礦井及部分低瓦斯礦井普遍裝備使用,但目前有不少煤礦的安全監(jiān)控系統(tǒng)沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用。究其原因,有些礦的領(lǐng)導(dǎo)和主管技術(shù)干部對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的重要性認(rèn)識(shí)不夠,由此產(chǎn)生一系列問題:監(jiān)控技術(shù)人員不能適應(yīng)工作需要,設(shè)備選型不妥,使用維護(hù)不當(dāng),儀器待修率高。2024/9/24安全技術(shù)中心631、現(xiàn)場維護(hù)和管理中存在的問題傳感器的設(shè)置數(shù)量不足，種類不全，地點(diǎn)、位置不符合要求。甲烷傳感器調(diào)校周期過長，方法不對(duì)。不測試斷電閉鎖功能，斷電閉鎖失效。地面中心站的裝備管理存在問題，無備用主機(jī)和電源。培訓(xùn)不到位,維護(hù)、管理人員缺乏相關(guān)知識(shí)，不會(huì)操作、維修。

人為破壞監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控功能，將傳感器報(bào)警濃度調(diào)高，不使用斷電控制功能等2024/9/24云南煤礦安全監(jiān)察局安全技術(shù)中心64煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)使用現(xiàn)狀

這一系列問題嚴(yán)重影響了安全監(jiān)控系統(tǒng)的安全保障作用,只有從思想、技術(shù)、物質(zhì)等方面著手解決,才能發(fā)揮出應(yīng)有的作用。2024/9/24安全技術(shù)中心652、解決辦法1、煤礦應(yīng)按照《煤礦安全規(guī)程》和《AQ1029-2007煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》安裝、使用、維護(hù)和管理系統(tǒng)。2、加強(qiáng)對(duì)維護(hù)、管理人員的培訓(xùn),

使之具備相關(guān)知識(shí)，懂操作和簡單的維修。3、充分依靠測控儀器區(qū)域服務(wù)中心的技術(shù)力量，搞好系統(tǒng)維護(hù)。4、加強(qiáng)使用管理，杜絕使用中的違章現(xiàn)象；下井管理人員帶便攜式甲烷檢測報(bào)警儀，發(fā)現(xiàn)與甲烷傳感器讀數(shù)誤差大于允許誤差時(shí)，應(yīng)立即通知安全監(jiān)控部門進(jìn)行處理。2024/9/24安全技術(shù)中心662、解決辦法5、地面中心站值班應(yīng)設(shè)置在礦調(diào)度室內(nèi)；實(shí)行24h值班制度；按瓦斯事故應(yīng)急預(yù)案遙控區(qū)域斷電。6、改變以往中小型煤礦將甲烷傳感器送到維修中心調(diào)校的做法，因?yàn)樗途S修中心調(diào)校不能測試斷電閉鎖功能，而且頻繁拆卸易產(chǎn)生故障，傳感器在運(yùn)輸過程中由于碰撞等原因易產(chǎn)生誤差，煤礦應(yīng)建立檢修室，甲烷傳感器應(yīng)在井下調(diào)校，方法簡單容易掌握。暫不具備條件的應(yīng)由區(qū)域服務(wù)中心調(diào)校人員下井調(diào)校。2024/9/24安全技術(shù)中心672、解決辦法7、加強(qiáng)對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的檢查，重點(diǎn)檢查以下問題：安全監(jiān)控系統(tǒng)是否有安全標(biāo)志且符合6201標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)井下配置是否符合安標(biāo)證書的規(guī)定。系統(tǒng)中心站、分站、傳感器等設(shè)備安裝設(shè)置是否符合要求。監(jiān)控系統(tǒng)布置圖及中心站顯示是否與實(shí)際設(shè)置相符。系統(tǒng)是否晝夜不間斷運(yùn)行。下井人員是否按規(guī)定攜帶便攜式檢測儀器。

裝備到位2024/9/24安全技術(shù)中心68解決辦法7、加強(qiáng)對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的檢查，重點(diǎn)檢查以下問題：甲烷傳感器等設(shè)備是否按規(guī)定周期正確調(diào)校，其報(bào)警值、斷電值、復(fù)電值是否符合規(guī)定。中心站主機(jī)是否真實(shí)反映了監(jiān)測對(duì)象的數(shù)值或狀態(tài)。煤礦是否有檢修室，儀器和校準(zhǔn)氣體的配備是否符合規(guī)定。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)確2024/9/24安全技術(shù)中心692、解決辦法7、加強(qiáng)對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的檢查，重點(diǎn)檢查以下問題：瓦斯超限達(dá)到斷電值時(shí)，安全監(jiān)控系統(tǒng)是否切斷被控設(shè)備的電源并閉鎖，斷電與饋電數(shù)據(jù)是否對(duì)應(yīng)。瓦斯斷電控制圖是否符合規(guī)定。斷電接線是否正確。是否按期測試瓦斯超限斷電閉鎖和風(fēng)電瓦斯閉鎖功能并有記錄。

斷電可靠2024/9/24安全技術(shù)中心702、解決辦法7、加強(qiáng)對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)的檢查，重點(diǎn)檢查以下問題：管理機(jī)構(gòu)、規(guī)章制度、人員培訓(xùn)、設(shè)備維護(hù)、圖紙資料和報(bào)表管理是否符合要求。瓦斯事故應(yīng)急預(yù)案是否符合要求。

管理規(guī)范2024/9/24安全技術(shù)中心71山西省安全生產(chǎn)委員會(huì)辦公室文件內(nèi)容摘錄

部分煤礦安全監(jiān)管、煤炭行業(yè)管理部門對(duì)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)管理維護(hù)人員培訓(xùn)工作的重要性和必要性認(rèn)識(shí)不足，重視不夠，對(duì)學(xué)員選送督促不落實(shí)。煤礦企業(yè)必須按規(guī)定參加培訓(xùn)。2009年12月31日前，全省井工煤礦必須達(dá)到每個(gè)煤礦從事礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)管理維護(hù)的人員不少于4人的要求，并取得統(tǒng)