安全監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)

1、摘要：礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是一種能夠自動(dòng)采集和處理數(shù)據(jù)并進(jìn)行相應(yīng)控制的系統(tǒng)。安全監(jiān)控系統(tǒng)為各級(jí)生產(chǎn)指揮者和業(yè)務(wù)部門提供環(huán)境安全參數(shù)動(dòng)態(tài)信息，為指揮生產(chǎn)提供第一手資料。通過對被測參數(shù)的比較和分析，為預(yù)防災(zāi)害事故提供技術(shù)數(shù)據(jù)，便于提前采取防范措施，通過對被測參數(shù)實(shí)施實(shí)時(shí)有效的控制，及時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、斷電和閉鎖，便于制止事故的發(fā)生或擴(kuò)大，在發(fā)生事故的情況下,能及時(shí)指示最佳救災(zāi)和避災(zāi)路線，為搶救和疏散人員、器材，提供決策信息，有效地保障煤礦安全生產(chǎn)和礦工生命安全。關(guān)鍵詞：煤礦事故 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 傳感器 目錄1. 概述.32. 煤礦危險(xiǎn)因素分析.3 2.1 有毒有害氣體.4 2.2 礦井風(fēng)速、溫度、

2、濕度.4 2.3 煤礦礦井水.5 2.4煤礦粉塵濃度.6 2.5煤礦礦山壓力.6 2.6 礦井安全監(jiān)測監(jiān)控的法規(guī)依據(jù).63. 傳感器布置.9 3.1功能概述.10 3.2布置方法.10 3.3測風(fēng)站傳感器的布置.144. 各式傳感器技術(shù)指標(biāo).14 4.1甲烷傳感器（KG9701A）的技術(shù)指標(biāo).14 4.2 一氧化碳傳感器（GTH500(B)）的技術(shù)指標(biāo).15 4.3 溫度傳感器（GW50(A)）的技術(shù)指標(biāo).15 4.4 風(fēng)速傳感器（KGF15）的技術(shù)指標(biāo).16 4.5負(fù)壓傳感器（GF100F(A)）的技術(shù)指標(biāo).16 4.6 開關(guān)量傳感器（GT-L(A)）的技術(shù)指標(biāo).16 4.7地下水位傳感器（

3、PTJ301）的技術(shù)指標(biāo).17 4.8傳感器工作原理、測定方法及過程.175監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)選擇及傳感器布置監(jiān)測示意圖.18 5.1 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)選擇.18 5.2傳感器布置監(jiān)測.206.總結(jié).21參考文獻(xiàn).21一、概述煤炭是我國的主要能源，在一次性能源中，所占比例在70%以上。我國煤田遍布全國，但煤層的賦存條件和地質(zhì)情況差異很大，很多礦井自然環(huán)境惡劣，受到水、火、瓦斯、粉塵、頂板事故等自然災(zāi)害的威脅，發(fā)生事故比較頻繁。為減少事故的發(fā)生，預(yù)防是安全工作的重點(diǎn)，在煤礦中，裝備礦井安全監(jiān)測監(jiān)控裝置是避免事故發(fā)生的重要手段。礦井安全監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)是伴隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展而逐步發(fā)展起來的。煤礦安全規(guī)程第一百五

4、十八條明確規(guī)定：“所有礦井必須裝備礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、使用和維護(hù)必須符合本規(guī)程和相關(guān)規(guī)定的要求?！钡V井監(jiān)測系統(tǒng)其主要功能是能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地反映各類所需要的監(jiān)測信息，從而滿足諸如環(huán)境安全、皮帶運(yùn)輸、軌道運(yùn)輸、供電系統(tǒng)以及對瓦斯、風(fēng)速、一氧化碳、溫度、負(fù)壓等環(huán)境參數(shù)及設(shè)備開停、風(fēng)門開閉、風(fēng)筒風(fēng)量不同監(jiān)測對象的要求，以實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)過程中對礦井安全生產(chǎn)進(jìn)行全面綜合的監(jiān)測。二、煤礦危險(xiǎn)因素分析煤礦八大事故：瓦斯事故：瓦斯、煤塵爆炸或燃燒，煤(巖)與瓦斯突出，瓦斯窒息(中毒)等。頂(底)板事故：指冒頂、片幫、頂板掉矸、頂板支護(hù)垮倒、沖擊地壓、露天煤礦邊坡滑移垮塌等。底板事故視為

5、頂板事故。 機(jī)電事故：指機(jī)電設(shè)備(設(shè)施)導(dǎo)致的事故。包括運(yùn)輸設(shè)備在安裝、檢修、調(diào)試過程中發(fā)生的事故。放炮事故：指放炮崩人、觸響瞎炮造成的事故。水災(zāi)事故：指地表水、老空水、地質(zhì)水、工業(yè)用水造成的事故及潰水、潰沙導(dǎo)致的事故。 火災(zāi)事故：指煤與矸石自然發(fā)火和外因火災(zāi)造成的事故(煤層自燃未見明火逸出有害氣體中毒算為瓦斯事故。 運(yùn)輸事故：指運(yùn)輸設(shè)備(設(shè)施)在運(yùn)行過程發(fā)生的事故。其它事故 其它事故：以上七類以外的事故。根據(jù)以上煤礦事故分類，可將煤礦危險(xiǎn)因素分為以下幾類：2.1 有毒有害氣體(1)一氧化碳()：是一種無色、無味、無臭的氣體;它可燃燒，當(dāng)含量在13%75%時(shí)，遇火能引起爆炸;一氧化碳極毒，當(dāng)其

6、含量達(dá)0.4%時(shí)，人在短時(shí)間內(nèi)就可中毒死亡(2)硫化氫()：是一種無色、微甜、有臭雞蛋味的氣體，易溶于水，遇火后能燃燒及爆炸;硫化氫極毒，它能使血液中毒，對眼睛及呼吸系統(tǒng)的粘液膜有強(qiáng)烈的刺激作用。(3)二氧化硫()：是一種無色、有強(qiáng)烈硫磺味及酸味的氣體，同呼吸氣管潮濕表皮接觸能產(chǎn)生硫酸，刺激并麻痹上部呼吸氣管的細(xì)胞組織，使肺及支氣管發(fā)炎。(4)二氧化氮()：為紅褐色，易溶于水，是劇毒氣體，對人的眼睛及呼吸器官有強(qiáng)烈刺激作用。(5)瓦斯()：瓦斯是煤礦常見的有害氣體,化學(xué)名稱叫甲烷，無色、無味、無臭、無毒;它比空氣輕常聚集在巷道上方，當(dāng)其在空氣中含量高時(shí)可降低氧含量，引起窒息;它具有爆炸性，爆炸

7、濃度一般為5%16%。煤礦安全規(guī)程中對沼氣容許濃度因在井下各點(diǎn)不同。(6)氨氣()：是一種無色氣體，有似氨水的劇臭;它極毒，能刺激皮膚和上呼吸道并能嚴(yán)重?fù)p傷眼睛。(7)二氧化碳()：是一種無色、微毒、稍有酸味的氣體，它不助燃，也不維持久的呼吸，它比空氣重，常聚集在巷道的下方及通風(fēng)不良的下山盡頭;易溶于水，生成碳酸，對人的眼、鼻、喉的粘膜有刺激作用。2.2 礦井風(fēng)速、溫度、濕度礦井氣候條件三要素是：溫度、濕度和風(fēng)速。礦井氣候條件對工人健康和勞動(dòng)生產(chǎn)率有著直接的影響。 （1）溫度：溫度是構(gòu)成井下氣候條件的主要因素，最適宜于人們勞動(dòng)的溫度是1520。金屬和化學(xué)礦山安全規(guī)程規(guī)定井下采掘地點(diǎn)溫度一般不超

8、過27；煤礦安全規(guī)程規(guī)定采掘工作面的空氣溫度不得超過26，機(jī)電硐室的空氣溫度不得超過30。 （2）濕度：空氣濕度指空氣中所含水蒸氣量的多少。它分為絕對濕度和相對濕度。絕對濕度指每立方米空氣中所含水蒸氣量（)；相對濕度指空氣中所含蒸汽量與同溫度下飽和水蒸汽量之間的百分比。礦井空氣的濕度一般指相對濕度。相對濕度的大小直接影響水分蒸發(fā)的快慢，因此，能影響人體的出汗蒸發(fā)和對流散熱。人體最適宜的相對濕度一般為50%60%。 （3）風(fēng)速。風(fēng)速除對人體散熱有著明顯影響外，還對礦井有毒有害氣體積聚、粉塵飛揚(yáng)有影響。風(fēng)速過高或過低都會(huì)引起人的不良生理反應(yīng)。因此，各產(chǎn)業(yè)部門的安全規(guī)程都對礦井下各主要工作點(diǎn)的風(fēng)速作

9、了明確規(guī)定。礦井通風(fēng)是礦井生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán)，它在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間始終占有非常重要的地位。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)，受眾多、復(fù)雜的內(nèi)外因素影響。礦井通風(fēng)系統(tǒng)要達(dá)到：系統(tǒng)穩(wěn)定、風(fēng)量足夠、風(fēng)速合理、 設(shè)施可靠。礦井通風(fēng)是指借助于機(jī)械或自然風(fēng)壓，向井下各用風(fēng)地點(diǎn)連續(xù)輸送適量新鮮空氣，下各用風(fēng)地點(diǎn)連續(xù)輸送適量新鮮空氣，供給人員呼吸，稀釋并排除各種有害氣體和浮塵，呼吸，稀釋并排除各種有害氣體和浮塵，以降低環(huán)境溫度,創(chuàng)造良好氣候條件，環(huán)境溫度,創(chuàng)造良好氣候條件，并在發(fā)生災(zāi)變時(shí)能夠根據(jù)撤人救災(zāi)的需要調(diào)節(jié)和控制風(fēng)流流動(dòng)路線的作業(yè)。2.3 煤礦礦井水煤礦常見水源有：大氣降水。從天空降到地面的雨和

10、雪、冰雹等。地表水。江、河、湖、海、水池、水庫、沼澤、洼地等處的水。地下水。含水層、斷層、溶洞等處積水。老空水。采空區(qū)、廢棄的舊巷和小煤窯等。生產(chǎn)用水。注漿、充填用水等。礦井水對生產(chǎn)的影響主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）由于礦井水災(zāi)采掘工作面可出現(xiàn)淋水。使空氣濕度明顯增加，頂板破碎，對勞動(dòng)條件及生產(chǎn)效率影響很大。 （2）由于礦井水的存在，在生產(chǎn)中必須進(jìn)行排水，水量越大，排水費(fèi)用越高，勢必會(huì)增加煤炭生產(chǎn)成本。 （3）礦井水對各種金屬設(shè)備、鋼軌和金屬支架等，均有腐蝕作用，這就縮短了生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命。當(dāng)井下突然涌水或其水量超過井水排水能力時(shí)，則會(huì)給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中，地面水和

11、地下水通過各種通道涌入礦井，當(dāng)?shù)V井涌水超過正常排水能力時(shí)，就造成礦井水災(zāi)。礦井水災(zāi)（通常稱為透水），是煤礦常見的主要災(zāi)害之一。一旦發(fā)生透水，不但影響礦井正常生產(chǎn)，而且有時(shí)還會(huì)造成人員傷亡，淹沒礦井和采區(qū)，危害十分嚴(yán)重。所以做好礦井防水工作，是保證礦井安全生產(chǎn)的重要內(nèi)容之一。2.4煤礦粉塵濃度懸浮于空氣中的粉塵稱為浮塵，已沉落的粉塵稱為積塵，我們檢測和防治的重點(diǎn)就是浮塵。煤礦粉塵的特性決定了以下危害：嚴(yán)重危害工人身體健康，多數(shù)人易引起塵肺病等；易引起燃燒和爆炸；高濃度粉塵能加速機(jī)械磨損，縮短精密儀器的使用壽命。 2.5煤礦礦山壓力礦山壓力是由于礦山開采活動(dòng)的影響，在巷硐周圍巖體中形成的和作用在巷

12、硐支護(hù)物上的力。由于礦山壓力作用，巷硐周圍巖體和支護(hù)物會(huì)產(chǎn)生變形、破壞、垮落、折損和沖擊等力學(xué)現(xiàn)象。煤層的直接頂中，常存在多組相交裂隙時(shí)，這些相交的裂隙容易將直接頂分割成游離巖塊，極易發(fā)生脫落，在采煤機(jī)采煤或爆破落煤后，如果支護(hù)不及時(shí)，這類游離巖塊可能突然冒落砸人，造成局部冒頂事故。2.6 礦井安全監(jiān)測監(jiān)控的法規(guī)依據(jù)根據(jù)煤礦安全規(guī)程、礦井通風(fēng)安全裝備標(biāo)準(zhǔn)及其說明和礦井通風(fēng)安全監(jiān)測裝置使用管理規(guī)定等煤礦安全法規(guī)確定礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。2.6.1礦井通風(fēng)檢測標(biāo)準(zhǔn) （1）礦井必須配備有足夠數(shù)量的風(fēng)表、干濕溫度計(jì)、空盒氣壓計(jì)、型傾斜壓差計(jì)、皮托管及礦井通風(fēng)多參數(shù)檢測儀等通風(fēng)檢測儀器儀表。其數(shù)量應(yīng)能滿

13、足礦井通風(fēng)日常管理、瓦斯(含二氧化碳)等級(jí)鑒定、反風(fēng)演習(xí)工作的需要，并按礦井測風(fēng)或通風(fēng)阻力測定同時(shí)工作的組數(shù)配備。 （2）礦務(wù)局應(yīng)裝備風(fēng)速表校驗(yàn)裝置和主要通風(fēng)機(jī)性能測定儀。根據(jù)所屬礦井的風(fēng)表數(shù)量，可配備l2臺(tái)風(fēng)速表校驗(yàn)裝置，并根據(jù)所屬礦井或分區(qū)主要通風(fēng)機(jī)的數(shù)目，配備12臺(tái)主要通風(fēng)機(jī)性能測定儀。 （3）井下空氣成分必須符合下列要求：1）采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中，氧氣濃度不低于20%，二氧化碳濃度不超過0.5%。2）有害氣體的濃度不超過表2-1規(guī)定。名 稱最高允許濃度()一氧化碳CO0.0024氧化氮(換算成二氧化氮NO2)0.00025二氧化硫SO20.0005硫化氫H2S0.00066氨NH30.

14、004表2-1 礦井有害氣體最高允許濃度礦井中所有氣體的濃度均按體積的百分比計(jì)算。 （4）井巷中的風(fēng)流速度應(yīng)符合表2-1要求。設(shè)有梯子間的井筒或修理中的井筒，風(fēng)速不得超過8m/s；梯子間四周經(jīng)封閉后，井筒中的最高允許風(fēng)速可按表2-1規(guī)定執(zhí)行。無瓦斯涌出的架線電機(jī)車巷道中的最低風(fēng)速可低于表2-1的規(guī)定值，但不得低于0.5m/s。綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，其最大風(fēng)速可高于表2-1的規(guī)定值，但不得超過5m/s。 （5）進(jìn)風(fēng)井口以下的空氣溫度（干球溫度，下同）必須在2以上。生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過26，機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過30；當(dāng)空氣溫度超過時(shí)，

15、必須縮短超溫地點(diǎn)工作人員的工作時(shí)間，并給予高溫保健待遇。采掘工作面的空氣溫度超過30、機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度超過34時(shí)，必須停止作業(yè)。新建、改擴(kuò)建礦井設(shè)計(jì)時(shí)，必須進(jìn)行礦井風(fēng)溫預(yù)測計(jì)算，超溫地點(diǎn)必須有制冷降溫設(shè)計(jì)，配齊降溫設(shè)施。 （6）礦井需要的風(fēng)量應(yīng)按下列要求分別計(jì)算，并選取其中的最大值：1）按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4。2）按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計(jì)算。各地點(diǎn)的實(shí)際需要風(fēng)量，必須使該地點(diǎn)的風(fēng)流中的瓦斯、二氧化碳、氫氣和其他有害氣體的濃度，風(fēng)速以及溫度，每人供風(fēng)量符合煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。按實(shí)際需要計(jì)算風(fēng)量時(shí)，應(yīng)避免備用風(fēng)量過大或過小。

16、煤礦企業(yè)應(yīng)根據(jù)具體條件制定風(fēng)量計(jì)算方法，至少每5年修訂1次。 （7)礦井每年安排采掘作業(yè)計(jì)劃時(shí)必須核定礦井生產(chǎn)和通風(fēng)能力，必須按實(shí)際供風(fēng)量核定礦井產(chǎn)量，嚴(yán)禁超通風(fēng)能力生產(chǎn)。 （8)礦井必須建立測風(fēng)制度，每10天進(jìn)行1次全面測風(fēng)。對采掘工作面和其他用風(fēng)地點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)測風(fēng)，每次測風(fēng)結(jié)果應(yīng)記錄并寫在測風(fēng)地點(diǎn)的記錄牌上。應(yīng)根據(jù)測風(fēng)結(jié)果采取措施，進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)。(9)礦井必須有足夠數(shù)量的通風(fēng)安全檢測儀表。儀表必須由國家授權(quán)的安全儀表計(jì)量檢驗(yàn)單位進(jìn)行檢驗(yàn)。(10)礦井必須有完整的獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。改變?nèi)V井通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，必須編制通風(fēng)設(shè)計(jì)及安全措施，由企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人審批。2.6.2 火災(zāi)檢測及防火滅火標(biāo)準(zhǔn)

17、 （1）開采有自燃傾向煤層的礦井應(yīng)配備煤礦專用氣相色譜儀及煤自燃性測定儀與阻化劑噴射泵，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）氣相色譜儀和煤自燃性測定儀可按180t/a及其以下礦井各配l套(臺(tái))，180t/a以上礦井財(cái)各配2套(臺(tái))，其中0.6 Mt/a及其以下礦井可不配備煤自燃性測定儀。 2）礦務(wù)局應(yīng)配備12套氣相色譜儀。 3）阻化劑噴射泵按一、二級(jí)自燃礦井每個(gè)采煤工作面必須配置1臺(tái)，三、四級(jí)自燃礦井每個(gè)采區(qū)必須配置1臺(tái)。 （2） 一、二級(jí)煤層自燃礦井和采用氮?dú)夥罍缁?、綜采放頂煤開采有自燃傾向的厚及特厚煤層的礦井必須配置礦井火災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測系統(tǒng)。 （3）硐室也應(yīng)配置該系統(tǒng)。其數(shù)量：主膠帶機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾應(yīng)各配

18、備1套，其余的只在機(jī)頭配l套；主要機(jī)電硐室也應(yīng)配置1套。 （4）采用綜采放頂煤開采有自燃傾向的厚及特厚煤層的礦井，必須配備惰性氣體防滅火裝置?？蛇x擇深冷空分法制液氮裝備，井下移動(dòng)式膜分離制氮裝備或燃油除氧惰氣發(fā)生裝置其中的一種配備l套。2.6.3礦井粉塵檢測標(biāo)準(zhǔn) （1）礦井必須配備全塵和呼吸性粉塵的采樣器和測定儀，其數(shù)量應(yīng)根據(jù)礦井井型及防塵專業(yè)人員數(shù)配備；并根據(jù)礦井采掘工作面數(shù)目配備個(gè)體采樣器。(2) 礦井的錨噴支護(hù)巷道應(yīng)采用混凝土噴射機(jī)除塵器除塵，每個(gè)錨噴工作面應(yīng)配備l臺(tái)，并配有50的備用量。(3)礦井的掘進(jìn)工作面應(yīng)根據(jù)巷道掘進(jìn)機(jī)械、局部通風(fēng)方式和相互匹配的通風(fēng)除塵系統(tǒng)采用除塵設(shè)備，(4)錨

19、噴工作面的錨噴隊(duì)?wèi)?yīng)配備壓風(fēng)呼吸器，并根據(jù)錨噴工藝(打眼、錨噴)的作業(yè)人員數(shù)按每個(gè)錨噴工作面配備1型、2型壓風(fēng)呼吸器各1臺(tái)?？傊趨⒄找陨蠘?biāo)準(zhǔn)的情況下，根據(jù)煤礦的特點(diǎn)具體問題具體分析，所以煤礦安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以監(jiān)控瓦斯和風(fēng)速為主，因?yàn)槟承┟簩佑凶匀话l(fā)火危險(xiǎn)，還需要檢測礦井火災(zāi)。監(jiān)控系統(tǒng)還需要監(jiān)測一氧化碳等其他有毒有害氣體，溫度，風(fēng)門開關(guān)等環(huán)境參數(shù)，以及各種機(jī)電設(shè)備的生產(chǎn)參數(shù)和運(yùn)行情況。三、傳感器布置傳感器的穩(wěn)定性和可靠性是煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能正確反映被測環(huán)境和設(shè)備參數(shù)的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品。目前煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的傳感器主要有瓦斯、一氧化碳、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、煤倉煤位、水位、電流、電壓和有功功率等模擬量傳

20、感器，以及機(jī)電設(shè)備開停、機(jī)電設(shè)備饋電狀態(tài)、風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)等開關(guān)量傳感器。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件和信號(hào)處理電路3部分組成，有時(shí)需要加輔助電源，其組成原理如圖3-1所示。敏感元件轉(zhuǎn)換元件信號(hào)處理被測信號(hào)（非電量）（電信號(hào)）輸出信號(hào)輔助電源圖3-1傳感器組成原理3.1功能概述礦用傳感器大體可分為環(huán)境傳感器和生產(chǎn)參數(shù)傳感器兩大類。環(huán)境傳感器一般包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、溫度、濕度、風(fēng)速、負(fù)壓、粉塵、煙霧等，而生產(chǎn)參數(shù)傳感器主要包括設(shè)備開停、料位、皮帶稱重、機(jī)組位置、皮帶打滑、電壓、電流、功率等。3.2 布置方法本設(shè)計(jì)中主要布置甲烷、一氧化碳、溫度、風(fēng)速、負(fù)壓、水位等環(huán)境傳感器及風(fēng)門開關(guān)、絞車

21、開停、人行車開停、皮帶機(jī)開停、水泵開停等開關(guān)量傳感器。其布置按以下方法考慮。3.2.1瓦斯傳感器布置根據(jù)礦井通風(fēng)安全監(jiān)測裝置使用管理規(guī)定，井下瓦斯傳感器的布置應(yīng)按如下進(jìn)行。 （1）回采工作面?zhèn)鞲衅鞯牟贾没夭晒ぷ髅嬷饕芯C采工作面、高檔普采工作面、備用的高檔普采工作面以及西翼的綜采工作面、高檔普采工作面，瓦斯傳感器的布置示意圖如圖3-2所示。U型通風(fēng)方式在上隅角設(shè)置甲烷傳感器，工作面設(shè)置甲烷傳感器 ，工作面回風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器；若煤與瓦斯突出礦井的甲烷傳感器 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； 圖3-2 回采工作面?zhèn)鞲衅鞯牟贾檬疽鈭D （2）掘進(jìn)工作面?zhèn)?/p>

22、感器的布置要求在瓦斯礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進(jìn)工作面，如綜采工作面、高檔普采工作面、備用的高檔普采工作面以及西翼的綜采工作面、高檔普采工作面，瓦斯傳感器按圖3-3所示布置。圖3-3 瓦斯礦掘進(jìn)面甲烷傳感器布置 掘進(jìn)工作面與掘進(jìn)工作面串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，應(yīng)按圖3-4所示。圖3-4 高瓦斯雙巷掘進(jìn)面甲烷傳感器布置示意圖 （3）機(jī)電設(shè)備硐室傳感器的布置要求機(jī)電設(shè)備硐室遇到以下情況之一，應(yīng)設(shè)置系統(tǒng)或斷電低濃度瓦斯傳感器。1）瓦斯涌出的機(jī)電設(shè)備調(diào)室，應(yīng)在瓦斯?jié)舛容^大的地方設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)或斷電低濃度瓦斯傳感器。2）回風(fēng)流中設(shè)置機(jī)電硐室時(shí)，瓦斯傳感器應(yīng)按圖3-5所示布置。T的報(bào)警濃度為0.5%CH4，

23、瓦斯斷電濃度為0.5%CH4，復(fù)電濃度小于0.5%CH4，斷電范圍為機(jī)電硐室內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電器設(shè)備。傳感器安裝時(shí)，應(yīng)懸掛安裝，軸線與鉛垂線夾角小于30，吊掛時(shí)，距離頂板應(yīng)小于300mm。圖3-5 機(jī)電硐室瓦斯傳感器布置示意圖3.2.2風(fēng)速傳感器布置風(fēng)速傳感器安裝在礦井巷道中，用來監(jiān)測礦井通風(fēng)狀況。根據(jù)煤炭安全規(guī)程規(guī)定，礦井采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷、總回風(fēng)巷、主通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐，應(yīng)設(shè)置連續(xù)風(fēng)速傳感器，并接入礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)。此外，在風(fēng)速高于或低于設(shè)計(jì)風(fēng)20%時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警。傳感器安裝地點(diǎn)一般設(shè)置在頂板較好，無明顯淋水，又不妨礙運(yùn)輸和人、車工作，且前后至少10m，最好70m內(nèi)無障礙物的安全地帶。傳感器可掛在巷

24、道壁面、中部，最好該點(diǎn)風(fēng)速值能代表該點(diǎn)巷道斷面的平均風(fēng)速值。如果測點(diǎn)的風(fēng)速不是平均風(fēng)速，也可通過調(diào)整傳感器內(nèi)輸出幅度電位器使輸出信號(hào)值與巷道斷面的平均風(fēng)速值一致。傳感器側(cè)頭的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口一定要與風(fēng)流方向一致，偏移角度應(yīng)不大于5。3.2.3一氧化碳傳感器布置一氧化碳傳感器主要用于監(jiān)測煤炭自燃的發(fā)展情況。目前，國家標(biāo)準(zhǔn)并沒對一氧化碳傳感器的布置做具體規(guī)定。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合該礦的煤炭自然發(fā)火特性，布置大體分為：(1) 帶式輸送機(jī)滾筒下風(fēng)側(cè)10-15m處應(yīng)設(shè)置一氧化碳傳感器，報(bào)警濃度為24ppm。(2) 開采自燃煤層的礦井，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24ppm。(

25、3) 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24ppm。(4) 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，報(bào)警濃度為24ppm。在本設(shè)計(jì)中一氧化碳傳感器只布置在各回采工作面上隅角，與瓦斯傳感器一同布置。如圖3-6為易燃煤層采面CO傳感器的布置。圖3-6 易燃煤層采面CO傳感器的布置示意圖傳感器安裝時(shí)，不要靠近熱輻射源，以免引起內(nèi)部溫度升高而失準(zhǔn)。傳感器應(yīng)垂直懸掛，在通電情況下不得倒置。應(yīng)定期清除防塵罩的煤塵以保證測量精度。3.2.4溫度、煙霧及風(fēng)壓傳感器布置根據(jù)此礦實(shí)際情況，合理布置溫度、煙霧及風(fēng)壓傳感器。大體分為:(1) 機(jī)電硐室內(nèi)應(yīng)設(shè)置溫

26、度傳感器，報(bào)警值為34。(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。(3) 溫度傳感器應(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，距巷壁不得小于200mm，并應(yīng)不影響行人和行車，安裝維護(hù)方便。(4) 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。(5) 主要通風(fēng)機(jī)的風(fēng)硐應(yīng)設(shè)置風(fēng)壓傳感器。(6) 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。3.2.5開關(guān)量傳感器的布置根據(jù)多數(shù)實(shí)際情況，

27、開關(guān)量傳感器的布置大體為： （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。 （2）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)。 （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。 （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。為了對全礦井用風(fēng)量情況及其分配有較好的了解，在井底車場、各采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷及總回風(fēng)巷設(shè)置負(fù)壓傳感器。傳感器的固定支架埋入巷道側(cè)壁或風(fēng)機(jī)墻壁上，用水泥封。傳感器應(yīng)垂直固定，安裝地點(diǎn)應(yīng)無淋水。測量通風(fēng)總負(fù)壓與密閉壓力時(shí)，負(fù)壓傳感器安裝方法見圖。測量風(fēng)門時(shí)安裝方法與之類似，但應(yīng)注意正負(fù)壓嘴不得

28、裝反。測量密閉壓力時(shí)，一般選用0500Pa的傳感器。3.3測風(fēng)站傳感器的布置在礦井主要進(jìn)、回風(fēng)巷道中，盤區(qū)主要進(jìn)、回風(fēng)巷中必須建立正規(guī)的側(cè)風(fēng)站，要求側(cè)風(fēng)站斷面不小于所在巷道斷面的4/5，但前后10m范圍內(nèi)沒有拐彎及風(fēng)流分支，能準(zhǔn)確掌握風(fēng)量的參數(shù)。要求布置得傳感器有： （1）溫度傳感器； （2)負(fù)壓傳感器； (3)風(fēng)速長傳感器。在礦井總回風(fēng)巷、盤區(qū)回風(fēng)巷側(cè)風(fēng)站內(nèi)，根據(jù)需要還可以設(shè)置低濃度瓦斯、氧氣和一氧化碳傳感器各一個(gè)。為準(zhǔn)確測量，瓦斯、氧氣、一氧化碳等傳感器應(yīng)懸掛在側(cè)風(fēng)站中部，懸掛于側(cè)風(fēng)站頂部，距頂板距離不大于300mm，距巷幫距離不小于200mm處。風(fēng)速傳感器懸掛于側(cè)風(fēng)站斷面的平均風(fēng)速點(diǎn)，但

29、不影響行人和行車。四、各式傳感器技術(shù)指標(biāo)4.1甲烷傳感器（KG9701A）的技術(shù)指標(biāo)測量范圍：0.004.00%基本誤差：（0.001.00）0.1；（1.002.00）0.2； （3.004.00）0.3；信號(hào)輸出：電流型1mA5mA，線性對應(yīng)0.00CH44.00%頻率型2001000Hz，線性對應(yīng)0.00CH44.00% 報(bào)警點(diǎn)設(shè)置：0.00CH44.00%連續(xù)可調(diào)斷電點(diǎn)設(shè)置：0.50CH42.00%連續(xù)可調(diào)報(bào)警方式：聲光報(bào)警，聲音強(qiáng)度80dB；光能見度20m響應(yīng)速度：20s 信號(hào)傳輸距離：2km工作穩(wěn)定性：可連續(xù)工作15天；整機(jī)工作電壓：924VDC（本安電源）。安全特征：防爆標(biāo)志Ex

30、ibd使用環(huán)境：040，濕度98，80116kPa，風(fēng)速8m/s。催化元件壽命：1年4.2一氧化碳傳感器（GTH500(B)）的技術(shù)指標(biāo)工作電壓：924V DC工作電流：100mA DC檢測范圍：0500PPm CO檢測誤差：F.S范圍內(nèi)5%(相對誤差)顯示方式：三位紅色LED顯示(分辨率：1PPm CO)輸出信號(hào)：2001000Hz、1.05.0mADC防爆型式：Exib礦用本安型外形尺寸：(19011457)mm4.3溫度傳感器（GW50(A)）的技術(shù)指標(biāo)測量范圍：050； 基本誤差：2； 工作電壓：1224V DC（本安電源）；工作電流：80mADC信號(hào)輸出：頻率型2001000Hz；電

31、流型15mA；傳輸距離：2km顯示方式：四位紅色數(shù)碼管，左第一位為功能位：1調(diào)零，2調(diào)精度，3自檢；后三位為測量值。安全特征：防爆標(biāo)志Exibd （+150）使用環(huán)境：040；相對濕度95；大氣壓力80106kPa；風(fēng)速08m/s；4.4 風(fēng)速傳感器（KGF15）的技術(shù)指標(biāo)測量范圍：0.315m/s基本誤差：0.3m/s工作電壓：924V DC工作電流：70mA DC顯示方式：就地顯示3位LED輸出信號(hào)：15mA DC、2001000Hz防爆型式：Exib4.5負(fù)壓傳感器（GF100F(A)）的技術(shù)指標(biāo)測量范圍：負(fù)壓0100KPa； 基本誤差：3； 信號(hào)輸出：1 mA5mA 或2001000H

32、z（線性對應(yīng)負(fù)壓0100KPa）顯示方式：四位紅色數(shù)碼管，后三位顯示測量值（KPa）；左起第一位為功能位：1調(diào)零，2精度調(diào)節(jié)，3量程設(shè)置。響應(yīng)時(shí)間：30s；信號(hào)帶負(fù)載能力：0400整機(jī)工作電壓：1324V DC（本安電源）。整機(jī)工作電流：6小時(shí) 超長的零點(diǎn)，精度調(diào)校周期：100天長壽命檢測元件：1.5年 寬量程連續(xù)檢測范圍：0.00-100%CH4 地面組網(wǎng)半徑：50km 傳感器接線距離：2km 井下傳輸距離：20km 多信號(hào)制式：標(biāo)準(zhǔn)FSK/高頻調(diào)相/基帶雙流碼(4)廣泛的兼容方式KJ101礦井監(jiān)控系統(tǒng)不受分站模式的束縛，各監(jiān)控參數(shù)均具有獨(dú)立性，硬件和軟件的使用，檢索、顯示都可以不受安裝地點(diǎn),連接端口,歸屬何分站的影響,井下網(wǎng)絡(luò)可以掛接任何模式的監(jiān)控儀。(5)其他功能豐富監(jiān)控系統(tǒng)的故障中有近70%是傳輸線