煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案

1、織金縣八步鎮(zhèn)青龍煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案 二0一七年三月二十日織金縣八步鎮(zhèn)青龍煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案為保證青龍煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造工作的有序、有效進(jìn)行，確保達(dá)到預(yù)期效果，根據(jù)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術(shù)方案的通知（煤安監(jiān)函20165號）文件要求，結(jié)合我礦安全監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀、監(jiān)測監(jiān)控的技術(shù)發(fā)展和青龍煤礦安全生產(chǎn)的客觀需求，制定本方案。一、煤礦簡介1、隸屬關(guān)系、地理位置織金縣八步鎮(zhèn)青龍煤礦位于織金縣八步鎮(zhèn)，屬織金縣八步鎮(zhèn)管轄，行業(yè)主管隸屬織金縣煤炭工業(yè)管理局管轄，企業(yè)性質(zhì)為私營企業(yè)，現(xiàn)屬于貴州綠寶能源開發(fā)有限公司下屬煤礦；青龍煤礦距織金縣縣城距離約20公里，距八步鎮(zhèn)政府約8.0

2、km。 礦區(qū)地理坐標(biāo): 東經(jīng)105°5005105°5030，北緯26°471026°4740。區(qū)內(nèi)交通以公路為主，礦山主井口距省道307（織金畢節(jié)）僅4km,交通較為方便。2、井田范圍根據(jù)貴州省國土資源廳2008年9月17日下發(fā)的貴州省國土資源廳文件（黔國土資礦管函20081469號）關(guān)于調(diào)整織金縣八步鎮(zhèn)青龍煤礦礦區(qū)范圍的批復(fù)，青龍煤礦礦區(qū)范圍得到擴(kuò)大。礦區(qū)井田范圍由6個拐點坐標(biāo)圈定，井田面積0.6179Km2,礦井開采標(biāo)高+1500m+975m。3、礦井投產(chǎn)時間，設(shè)計生產(chǎn)能力、核定能力青龍煤礦擴(kuò)建為15萬噸/年后于2012年6月通過安全生產(chǎn)許可證驗收

3、正式投產(chǎn)，設(shè)計生產(chǎn)能力為15萬噸/年，2016年重新按照276個工作日核定能力為13.2萬噸/年。二、煤礦瓦斯等級根據(jù)貴州省煤炭管理局文件（黔煤生產(chǎn)字2012512號對畢節(jié)地區(qū)煤礦2012年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復(fù)，青龍煤礦礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果為：礦井絕對瓦斯涌出量：1.2m3/min，相對瓦斯涌出量：16.46m3/ t；絕對二氧化碳涌出量為0.9m3/min，相對二氧化碳涌出量為12.34m3/t，礦井為高瓦斯礦井。2016年經(jīng)畢節(jié)市地方煤礦勘測設(shè)計隊出具的瓦斯數(shù)據(jù)測定報告，礦井絕對瓦斯涌出量：3.41m3/min，相對瓦斯涌出量：11.37m3/ t；礦井為高瓦斯礦井（有關(guān)部門批復(fù)未

4、出具）。三、在用安全監(jiān)控系統(tǒng)簡述礦井安裝有KJ90N煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)一套，監(jiān)控主機(jī)2臺，對井下采掘工作面及其它地點的瓦斯、一氧化碳、溫度、風(fēng)門開閉、設(shè)備開停等參數(shù)及狀態(tài)進(jìn)行地面集中監(jiān)測監(jiān)控。系統(tǒng)各種狀態(tài)下的監(jiān)測、報警、顯示、儲存、報表功能齊全，系統(tǒng)具有軟件故障閉鎖功能，配備有不間斷電源，系統(tǒng)運行正常，煤礦配備的安全監(jiān)測儀器、儀表，滿足生產(chǎn)要求。（設(shè)備裝備表附后）表3-4-1 礦井安全監(jiān)控裝備表名稱型號數(shù)量名稱型號數(shù)量在籍使用在籍使用安全監(jiān)控系統(tǒng)KJ90N22計算機(jī)聯(lián)想22分站KFD-263甲烷傳感器低濃度KJ9701A106煙霧傳感器高低濃度KJ9001C2515斷電氣KDJ2.542溫度傳感

5、器KJW5/KJW50A126開停傳感器KG79-A158負(fù)壓傳感器KGY3A64風(fēng)速傳感器GFY15(B)86風(fēng)門傳感器KGF-4264CO傳感器GTH500(B)106風(fēng)筒傳感器粉塵傳感器饋電傳感器GKD12784四、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造基本目標(biāo)1.促進(jìn)安全監(jiān)測監(jiān)控新技術(shù)新裝備的推廣應(yīng)用，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)性能和安全可靠性，適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)的需要。2.促進(jìn)安全監(jiān)測監(jiān)控多元融合和信息共享，提高煤礦安全預(yù)測預(yù)警水平，實現(xiàn)安全監(jiān)測監(jiān)控信息的深度分析和綜合利用。3.支持安全監(jiān)管監(jiān)察，合理有效使用安全監(jiān)控系統(tǒng)，充分發(fā)揮安全監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中的重要作用，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用水平。六、安全監(jiān)控

6、系統(tǒng)升級改造基本原則1 .統(tǒng)籌規(guī)劃、試點先行、有序推進(jìn)。 制定國家層面的安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造總體方案、技術(shù)方案，明確總體技術(shù)要求，及時完成標(biāo)準(zhǔn)換版;在分類試點的基礎(chǔ)上穩(wěn)步推進(jìn)。2 .政府引導(dǎo)、企業(yè)主體、協(xié)同配合。突出煤礦企業(yè)在安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造中的主體地位和作用;引導(dǎo)安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)積極進(jìn)行產(chǎn)品升級，督促檢測檢驗機(jī)構(gòu)和安標(biāo)中心積極配合開展相關(guān)工作。3 .立足現(xiàn)狀、著眼需求、確保有效。 在充分利用現(xiàn)有安全監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)裝備的基礎(chǔ)上，根據(jù)安全生產(chǎn)的實際需求，進(jìn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造;確保通過升級改造，提高安全監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)水平和應(yīng)用水平，適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)發(fā)展的需要。4 .新安裝系統(tǒng)與煤礦在用

7、系統(tǒng)分類處理。 新安裝的系統(tǒng)滿足全部新要求，煤礦在用系統(tǒng)應(yīng)滿足基本要求，其余要求可分步實施。七、安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造主要內(nèi)容1 .全數(shù)字化在分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)募夹g(shù)上，將各類傳感器、執(zhí)行器至分站升級為數(shù)字傳輸，實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全數(shù)字化。2 .增強(qiáng)抗電磁干擾能力安全監(jiān)控系統(tǒng)及組成設(shè)備采用抗干擾(EMC)技術(shù)設(shè)計，通過以下試驗：地面設(shè)備3級靜電抗擾度試驗，評價等級為A;2級電磁輻射抗擾度試驗，評價等級為A;3級脈沖群抗擾度試驗，評價等級為A;交流電源端口3級、直流電源與信號端口1級浪涌(沖擊)抗擾度試驗，評價等級為B。試驗條件：形成完整的系統(tǒng)架構(gòu)，組成設(shè)備的類型齊全;至少一臺分站達(dá)到滿載要求

8、;交換機(jī)及接口的每個電口至少帶載一臺設(shè)備。試驗加載方法：系統(tǒng)中不同類型組成設(shè)備均分別進(jìn)行試驗;試驗在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下進(jìn)行，即系統(tǒng)傳感、傳輸、顯示、控制、執(zhí)行的功能正常。3 .應(yīng)用先進(jìn)傳感技術(shù)及裝備采掘工作面及總回風(fēng)，瓦斯傳感器必須使用激光傳感器等全量程傳感器;回風(fēng)上隅角，采用無線傳感器。使用低功耗傳感器、自診斷型傳感器，鼓勵使用多參數(shù)傳感器。4 .提升傳感器的防護(hù)等級將傳感器的防護(hù)等級由IP54提升到IP65。5 .完善報警、斷電等控制功能實現(xiàn)分級報警，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮?、瓦斯超限持續(xù)時間、瓦斯超限范圍等，設(shè)置不同的報警級別(響度或頻度)，實施分級響應(yīng)。推行邏輯報警，根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的

9、內(nèi)在邏輯關(guān)系，實施邏輯報警，促進(jìn)各類傳感器的正確安裝、設(shè)置、維護(hù)，監(jiān)控系統(tǒng)的正常使用，防止違法行為。完善就地斷電功能，提高斷電的可靠性，并加強(qiáng)饋電狀態(tài)監(jiān)測。推行區(qū)域斷電，根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實際情況進(jìn)行設(shè)置。6 .支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合實現(xiàn)井下有線和無線傳輸網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合、監(jiān)測監(jiān)控與GIS技術(shù)的有機(jī)融合。多系統(tǒng)的融合可以采用地面方式，也可以井下方式。在地面統(tǒng)一平臺上必須融合的系統(tǒng)：環(huán)境監(jiān)測、人員定位、應(yīng)急廣播，如有供電監(jiān)控系統(tǒng)，也應(yīng)融入。其它可考慮融合的系統(tǒng)：視頻監(jiān)測、無線通信、設(shè)備監(jiān)測、車輛監(jiān)測等。7 .格式規(guī)范化規(guī)范傳感器、執(zhí)行器至分站，分站至中心站的信息傳輸格式，逐步實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸

10、格式的統(tǒng)一。傳感器、執(zhí)行器至分站的有線傳輸采用現(xiàn)場總線方式，包括RS485、CAN;無線傳輸采用無線傳感網(wǎng)絡(luò)，包括WaveMesh、Zigbee、Wi-Fi、RFID>、藍(lán)牙4.0。分站至中心站傳輸采用工業(yè)以太網(wǎng)、RS485、CAN。8 .增加自診斷、自評估功能實現(xiàn)系統(tǒng)定期的自診斷、自評估，能夠預(yù)先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問題。自診斷的內(nèi)容包括：(1)傳感器、控制器的設(shè)置及定義;(2)傳感器、控制器、電源箱等設(shè)備及通信網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài);(3)傳感器維護(hù)、定期未標(biāo)校提醒;(4)中心站軟件自診斷，包括雙機(jī)熱備、數(shù)據(jù)庫存儲、軟件模塊通信。9 .加強(qiáng)數(shù)據(jù)應(yīng)用分析安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有大數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)

11、用功能，至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：(1)偽數(shù)據(jù)濾除及異常數(shù)據(jù)分析;(2)瓦斯、煤與瓦斯突出等的預(yù)測預(yù)警;(3)大數(shù)據(jù)分析，如多系統(tǒng)融合條件下的綜合數(shù)據(jù)分析等。10 .應(yīng)急聯(lián)動在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下時，可自動與應(yīng)急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應(yīng)急聯(lián)動。11 .提升系統(tǒng)性能指標(biāo)(1)系統(tǒng)巡檢周期不超過25s，并具備對瓦斯涌出異常區(qū)域監(jiān)控設(shè)備加速巡檢功能，在瓦斯超限時瓦斯超限區(qū)域監(jiān)控設(shè)備的巡檢時間不超過10s;(2)異地斷電時間不超過40s;(3)備用電源能維持?jǐn)嚯姾笳９╇姇r間由2h提升到3h，更換電池要求由僅能維持1h時必須更換，提高到僅能維護(hù)1.5h時必須更換;(4)突出、高瓦斯礦

12、井的采掘工作面甲烷傳感的免調(diào)校周期不低于6個月。(5)具有雙機(jī)熱備自動切換，切換時間不得超過5s。(6)模擬量傳輸處理誤差不超過0.5%。(7)分站的最大遠(yuǎn)程本安供電距離(在設(shè)計工況條件下)實行分級管理，分別為2km、3km、6km。12 .增加加密存儲要求為有利于安全監(jiān)管監(jiān)察和企業(yè)安全管理，對采掘工作面等重點區(qū)域的瓦斯超限、報警、斷電信息應(yīng)進(jìn)行加密存儲，采用如著名的加密算法MD5、RSA對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。由國家局指定加密密鑰，確保數(shù)據(jù)無法被破解篡改。13 .方便用戶使用、維護(hù)、培訓(xùn)軟件界面友好，方便調(diào)用，強(qiáng)化幫助功能。以上升級改造內(nèi)容，我礦可采取逐步推進(jìn)、逐漸完善的方式，保證改造后的安全監(jiān)控系

13、統(tǒng)滿足升級改造的基本要求。八、改造計劃時間安排我礦按照在用安全監(jiān)控實際情況，結(jié)合新標(biāo)準(zhǔn)計劃在“十三五”末完成安全監(jiān)控系統(tǒng)改造改造工作。九、技術(shù)實施方案1.新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后，嚴(yán)格按照新要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)制造，并取得安全標(biāo)志。煤礦新安裝的安全監(jiān)控系統(tǒng)，必須滿足新要求。2.在用安全監(jiān)控系統(tǒng)，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，應(yīng)在相關(guān)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家的協(xié)助下，制定升級改造方案，并實施改造，升級改造方案報煤礦企業(yè)報屬地省級煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)。對于經(jīng)評估后沒有改造價值的，應(yīng)安裝新的安全監(jiān)控系統(tǒng)。3.在用安全監(jiān)控系統(tǒng)的升級改造，可選擇采取以下方式：(1)按安標(biāo)認(rèn)可的配置進(jìn)行部分更換。更換過程中涉及本安關(guān)聯(lián)的，應(yīng)按照實際連接情況進(jìn)行本安關(guān)聯(lián)評定，出具本安關(guān)聯(lián)評定報告;使用性能由生產(chǎn)單位保證。對已經(jīng)進(jìn)行本安關(guān)聯(lián)評定的同類情況，在其他礦井升級改造時不再進(jìn)行。(2)在用傳感器、分站升級過程中，如果僅涉及軟件更新，不涉及防