礦井監(jiān)控系統(tǒng)

1、礦井監(jiān)控系統(tǒng)第一節(jié)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)一、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計選型1、設(shè)置安全監(jiān)測系統(tǒng)的重要性礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為90萬t/a大型礦井，13號煤層布置一個綜放工作面，1 套綜掘、1套普掘，運輸、通風(fēng)、供配電等系統(tǒng)交義作業(yè)，不論是哪一個環(huán)節(jié)出了 問題都會釀成事故，其至造成重大事故。因此礦井設(shè)置安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，對礦井 安全實施全方位的監(jiān)測監(jiān)控是十分必要的。根據(jù)煤礦安全規(guī)程2010年版158條，160條，170條，171條、175條， 以及國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布的關(guān)于煤礦安全規(guī)程最新條文規(guī)定，所有 礦井必須裝備滿足煤礦安全規(guī)程的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)對礦井井下火災(zāi)、瓦斯?jié)舛?、一氧化碳、礦井環(huán)

2、境溫度、風(fēng)速、負(fù) 壓等影響礦井安全的環(huán)境參數(shù)、礦井主要機(jī)電設(shè)備的運行狀況、變電所電壓、電 流、功率、電度等電力參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測。2、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的選擇本礦井選擇KJ70N環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)采用時分制分布式結(jié)構(gòu)，主要由 地面中心站，現(xiàn)場分站、防雷設(shè)備、安全生產(chǎn)參數(shù)傳感器、斷電儀、報警器以及信 息傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)通訊接口等組成。系統(tǒng)可對礦井生產(chǎn)環(huán)境中影響安全生產(chǎn)的參數(shù) 和設(shè)備進(jìn)行自動檢測和閉鎖控制，并在地面中心站計算機(jī)上進(jìn)行集中顯示、報警、 記錄和自動報表等，并進(jìn)行危險分析與預(yù)測，以提高礦井生產(chǎn)的安全性和自動化水 平。設(shè)計時選定具有煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的安全監(jiān)控系統(tǒng)，并按規(guī)定配置相應(yīng)設(shè) 備。監(jiān)測

3、、監(jiān)控總站和各分站等主要設(shè)備的功能應(yīng)滿足煤礦安全規(guī)程2010年 版第160條及執(zhí)行說明第160條要求。二、礦井監(jiān)控系統(tǒng)中心站的設(shè)置監(jiān)測監(jiān)控中心站機(jī)房為二級負(fù)荷供電，并應(yīng)良好接地。機(jī)房應(yīng)防塵、防火， 并應(yīng)遠(yuǎn)離電磁輻射干擾的場所設(shè)置。監(jiān)控中心站主要設(shè)備如下：(1) 、監(jiān)測監(jiān)控主機(jī)2臺，主機(jī)為工控機(jī)，雙機(jī)熱備。(2) 、配置交流穩(wěn)壓電源和UPS電源，確保系統(tǒng)的可靠運行；(3) 、網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)器1臺，交換機(jī)1臺，錄音電話1臺，用作礦領(lǐng)導(dǎo)、通 風(fēng)安全、調(diào)度等工作站的信息共享。監(jiān)控總站的技術(shù)要求如下： 、環(huán)境中心站選址應(yīng)避開如下區(qū)域：發(fā)生火災(zāi)危險程度高的區(qū)域；有害氣體來源以 及存放腐蝕、易燃、易爆物品的地

4、方；低洼、潮濕、落雷區(qū)域和地震頻繁的地方； 強振動源和強噪音源；強電磁場的干擾的地方；設(shè)在建筑物的高層或地下室，以及 用水設(shè)備的下層或隔壁；重鹽害地區(qū)。 、中心站供配電監(jiān)控中心需按二級負(fù)荷配電，不僅有來自變電所不同母線的兩路電源供電， 還必須配備性能卓越的UPS電源，正常情況下，山機(jī)房綜合配電柜提供的電源經(jīng) UPS穩(wěn)頻穩(wěn)壓、調(diào)整電壓波形后為計算機(jī)設(shè)備供電，同時為UPS后備電池充電；一 旦市電停電后，計算機(jī)設(shè)備經(jīng)UPS逆變后供電，保證對訃算機(jī)設(shè)備的不間斷供電， 確保供電的可靠性和質(zhì)量，保證設(shè)備足夠的停電過渡期。 、中心站通信地面中心站主機(jī)連續(xù)不斷地輪流與各個分站進(jìn)行通信，每個分站接收到主機(jī) 的詢

5、問后，立即將該分站接收的各測點的信號傳給主機(jī)，各分站乂不停地對接收到 的各傳感器信號（開關(guān)量、模擬量）進(jìn)行檢測變換和處理，時刻等待主機(jī)的詢問， 以便把檢測的參數(shù)送到地面。需要對井下設(shè)備進(jìn)行控制時，主機(jī)將控制命令與分站 巡檢信號一起傳給分站，由分站輸出通過遠(yuǎn)動開關(guān)控制設(shè)備。監(jiān)控主機(jī)將接收到的 實時信號進(jìn)行處理和存盤，并通過本機(jī)顯示器、電視墻、模擬盤等外設(shè)顯示出來。 可顯示各種工藝過程模擬盤、測量參數(shù)表、各種參數(shù)的實時或歷史曲線、柱狀圖、 圓餅圖等，也可通過打印機(jī)打印各種報表，或通過繪圖儀繪制各種圖表和曲線。 、主機(jī)運行要求主機(jī)必須24h不間斷運行。當(dāng)工作主機(jī)發(fā)生故障時，備用主機(jī)應(yīng)在5min內(nèi)投

6、入工作。 、主機(jī)電源要求中心站應(yīng)雙回路供電并配備不小于2h在線式不間斷電源。 、中心站接地及防雷中心站設(shè)備應(yīng)有可靠的接地裝置和防雷裝置。 、中心站應(yīng)使用錄音電話 、地面中心站值班應(yīng)設(shè)置在礦調(diào)度室內(nèi)，實行24h值班制度。三、分站及傳輸設(shè)備的設(shè)置1、傳輸電纜敷設(shè)安全監(jiān)測、監(jiān)控設(shè)備之間的輸入輸出信號必須為本質(zhì)安全型信號，設(shè)備之間 必須使用專用阻燃電纜連接，嚴(yán)禁與調(diào)度電話電纜或動力電纜等共用。根據(jù)MT818 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選型，中心站至分站傳輸采用信號電纜，所有電纜均為阻燃型電纜。主傳 輸電纜選擇MHYA32 1X4X1/1. 38mm型，傳輸電纜選擇MHYBV 1X4X 1/1. 00mm 型，傳感器電纜

7、選擇MHYV 1X4X7/0.43型。2、分站及傳感器設(shè)置井下配置KJF16B型監(jiān)控分站，井下各類傳感器均接入分站，井下分站與地面 中心站的信號傳輸由KJJ14A礦用信心傳輸接口完成。井下傳感器布置應(yīng)符合 AQ1029-2007煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范的相關(guān)要求。3、隔爆電源的設(shè)置地點、安裝方式，斷電范圍隔爆電源一般設(shè)置在無淋水、頂板支護(hù)可靠的巷道內(nèi)，通過KDW65礦用隔爆 兼本安直流穩(wěn)壓電源供電。斷電范圍為其控制的分站內(nèi)的設(shè)備。四、甲烷傳感器的設(shè)置1、甲烷傳感器的設(shè)置要求井下瓦斯傳感器要避開淋水點，以防失靈。瓦斯傳感器應(yīng)垂直懸掛在巷道上 方風(fēng)流穩(wěn)定的位置，距頂板（頂梁、屋頂）不

8、得大于300mm,距巷道側(cè)壁（墻壁）不得 小于200mm,并應(yīng)安裝維護(hù)方便，不影響行人和行車。2、甲烷傳感器的設(shè)置位置根據(jù)節(jié)底礦井的地質(zhì)報告，本礦井為低瓦斯礦井。設(shè)計需在13101綜放工作 面、各掘進(jìn)工作面、井下測風(fēng)站、煤倉及溜煤眼等地點設(shè)置屮烷傳感器。（1）、13101綜放工作面13101綜放工作面共設(shè)置屮烷傳感器3個，其中工作面設(shè)置屮烷傳感器1個，安設(shè)在靠近工作面的回風(fēng)巷不大于10m處；工作面回風(fēng)巷設(shè)置屮烷傳感器1個，安設(shè)在第一合流點以里1015m處：工作面上隅角設(shè)置中烷傳感器1個，安設(shè) 在工作面上隅角位置。(2) 、掘進(jìn)工作面本礦井共有2個掘進(jìn)工作面，每個掘進(jìn)工作面安設(shè)1個甲烷傳感器，安

9、設(shè)位 置為距掘進(jìn)工作面5m內(nèi)；每個掘進(jìn)工作面回風(fēng)流合流處安設(shè)1個甲烷傳感器，安 設(shè)在距回風(fēng)合流點1015m處。(3) 、其它地點設(shè)置的甲烷傳感器 、采區(qū)回風(fēng)巷、總回風(fēng)巷測風(fēng)站應(yīng)設(shè)置甲烷傳感器； 、掘進(jìn)機(jī)和采煤機(jī)應(yīng)自帶機(jī)載式甲烷便攜儀； 、井下煤倉及溜煤眼上方應(yīng)設(shè)置甲烷傳感器(4) 、甲烷傳感器報警、斷電、復(fù)電值及斷電范圍相見下表10-1-1設(shè)置地點報警 濃 度(%)斷電 濃 度魏)復(fù)電濃度(紛斷電范圍采煤工作面N1.0N1.5<1.0匸作面及其回風(fēng)巷全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè) 備回采工作面上隅角N1.0N1.5<1.0匸作面及其回風(fēng)巷全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè) 備回采工作面回風(fēng) 巷N1.0

10、N1.0<1.0采面及其回風(fēng)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣 設(shè)備表 10-1-1監(jiān)測監(jiān)控點傳感器和執(zhí)行器配置表掘進(jìn)工作面N1.0N1.5<1.0掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備掘進(jìn)工作面回風(fēng)流M1.0N1.0<1.0掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備總回風(fēng)巷N0. 7釆區(qū)回風(fēng)巷1.0N1.0<1.0回風(fēng)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備釆煤機(jī)N1.0N1.5<1.0采煤機(jī)電源掘進(jìn)機(jī)$1.0N1.5<1.0掘進(jìn)機(jī)電源井下煤倉上方N1.5N1.5<1.5貯煤倉運煤的各類運輸設(shè)備3、其它傳感器的設(shè)置（1）、一氧化碳傳感器根據(jù)節(jié)底礦井地質(zhì)報告，本礦井有自燃發(fā)火傾向性

11、，應(yīng)設(shè)置一氧化碳傳感 器。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。、采煤工作面一氧化碳傳感器設(shè)置13101采煤工作面共安設(shè)2個一氧化碳傳感器，其中工作面上隅角安設(shè)1個 一氧化碳傳感器，安設(shè)位置為工作面上隅角；工作面回風(fēng)流合流處安設(shè)1個中烷傳 感器，安設(shè)在距回風(fēng)合流點1015m處。一氧化碳傳感器報警濃度為$0. 0024%C0o、其它地點一氧化碳傳感器設(shè)置帶式輸送機(jī)滾筒下風(fēng)側(cè)lOlom處應(yīng)設(shè)置一氧化碳傳感器；自然發(fā)火觀測點、 封閉火區(qū)防火墻柵欄外宜設(shè)置一氧化碳傳感器：本礦井采區(qū)回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷設(shè)置 一氧化碳傳感器

12、。一氧化碳傳感器報警濃度均為0. 0024%C0o（2）、溫度傳感器溫度傳感器應(yīng)垂直懸掛在巷道正頂上，距頂板（頂梁）不得大于500mm,并應(yīng) 安裝維護(hù)方便，不影響行人和行車。 、采煤工作面溫度傳感器設(shè)置13101采煤匸作面回風(fēng)流合流處安設(shè)1個溫度傳感器，安設(shè)在距回風(fēng)合流點 1013m處。采煤工作面溫度傳感器的報警值為34°Co 、其它地點溫度傳感器設(shè)置機(jī)電碉室溫度傳感器吊掛在設(shè)備下風(fēng)測，報警值為34°C。（3）、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)確計算風(fēng)量的地點。當(dāng)風(fēng)速低于或超過煤礦安全規(guī)程的規(guī)定值時， 應(yīng)發(fā)出聲、光報

13、警信號。在總回風(fēng)巷及采區(qū)回風(fēng)巷安設(shè)風(fēng)速傳感器。（4）、風(fēng)門開閉傳感器礦井和采區(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 同時打開時，發(fā)出聲光報警信號。（5）、設(shè)備開停傳感器局扇安裝設(shè)備開停傳感器（6）、饋電狀態(tài)傳感器為監(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。（7）、煙霧傳感器帶式輸送機(jī)滾筒下風(fēng)側(cè)10-15m處應(yīng)設(shè)置煙霧傳感器。（8）、風(fēng)筒傳感器掘進(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。（9）、水位傳感器安設(shè)在各水倉內(nèi)的適當(dāng)位置。（10）、煤位傳感器安設(shè)在采區(qū)煤倉內(nèi)的適當(dāng)位置。本節(jié)所述各類傳感器的報警濃度、斷電濃 度、復(fù)電濃度及斷電范圍依據(jù)201

14、0年版煤礦安全規(guī)程。安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)圖 見CA1521-274-1,安全生產(chǎn)監(jiān)控巷道及采區(qū)傳感器布置圖見CA1521-274-2,安全 生產(chǎn)監(jiān)控斷電控制圖見CA1521-274-3o井下各類傳感器和執(zhí)行器配置表見表10-1-分站名稱低溫氧風(fēng)設(shè)備風(fēng)筒風(fēng)饋電狀斷電聲報警水煤布置地點濃度化速開開門態(tài)器器位位碳停關(guān)表 10-1-2監(jiān)測監(jiān)控點傳感器和執(zhí)行器配置表中央變電所水泵房2662軌道上山大巷掘進(jìn) 面2112113102面運輸順槽掘進(jìn)21121運輸上山大巷2113101工作面33211井底煤倉11總回風(fēng)巷測風(fēng)站1111一釆區(qū)泵房12其它地點1241備用2111121111合計12943231277751第二節(jié)其他安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)一、井下膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)1、井下膠帶輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)本礦井下共有膠帶輸送機(jī)4條，選用KJD5礦用型膠帶監(jiān)控系統(tǒng)對1條綜釆工 作面運輸順槽膠帶輸送機(jī)、1條主要一采區(qū)膠帶下山輸送機(jī)、1條掘進(jìn)膠帶輸送 機(jī)、1條主斜井膠帶輸送機(jī)進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控?？刂葡到y(tǒng)山操作控制臺及檢測傳感元件組成。操作控制臺安裝于膠帶機(jī)現(xiàn) 場，完成對膠帶機(jī)的信號