煤礦安全監(jiān)控

煤礦安全監(jiān)控第1頁/共52頁一、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)第2頁/共52頁

定義：

具有模擬量、開關(guān)量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制等功能。用來監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)窗狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機開停、主通風(fēng)機開停等，并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制等。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)第3頁/共52頁

我公司現(xiàn)在使用的KJ90NB安全監(jiān)控系統(tǒng)是中煤科工重慶研究院研制生產(chǎn)的KJ90NB，該系統(tǒng)中心站在地面設(shè)置了2臺監(jiān)控主機，實現(xiàn)雙機熱備；設(shè)置2臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，1臺WEB服務(wù)器，實時數(shù)據(jù)上傳到陽煤集團監(jiān)控中心及集團公司調(diào)度中心，礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)以太網(wǎng)的總長度13000米。

井下設(shè)備采用傳感器+分站+以太環(huán)網(wǎng)模式，井下監(jiān)控供電采用專用變壓器、專用開關(guān)和專用線路的“監(jiān)控三?！惫╇姡邆?h備用電源能力，實現(xiàn)甲烷超限聲光報警斷電閉鎖、甲烷風(fēng)電閉鎖和故障閉鎖功能。大陽泉礦安全監(jiān)控系統(tǒng)簡介第4頁/共52頁環(huán)網(wǎng)第5頁/共52頁分站定義：煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)中用于接收來自傳感器的信號，并按預(yù)先約定的復(fù)用方式遠(yuǎn)距離傳送給傳輸接口，同時，接收來自傳輸接口多路復(fù)用信號的裝置。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運算等簡單的數(shù)據(jù)處理能力、對傳感器輸入的信號和傳輸接口傳輸來的信號進(jìn)行處理，控制執(zhí)行器工作。第6頁/共52頁安裝位置：井下分站應(yīng)設(shè)置在便于人員觀察、調(diào)試、檢驗及支護(hù)良好、無滴水、無雜物的進(jìn)風(fēng)巷道或硐室中，安設(shè)時應(yīng)墊支架，或吊掛在巷道中，使其距巷道底板不小于300mm。第7頁/共52頁傳感器定義：

將被測物理量轉(zhuǎn)換為電信號輸出的裝置。敏感元件轉(zhuǎn)換元件測量元件電源被測物理量第8頁/共52頁傳感器開關(guān)量傳感器模擬量傳感器甲烷傳感器、CO傳感器、溫度傳感器、風(fēng)速傳感器等風(fēng)門傳感器、煙霧傳感器、饋電傳感器、風(fēng)筒風(fēng)量傳感器等傳感器的分類第9頁/共52頁二、模擬量類傳感器第10頁/共52頁甲烷傳感器甲烷傳感器的定義：連續(xù)監(jiān)測礦井環(huán)境氣體中及抽放管道內(nèi)甲烷濃度的裝置。按工作原理分為：催化燃燒式、熱導(dǎo)式、紅外線式。主要以催化燃燒式為內(nèi)容。

催化燃燒式甲烷傳感器的工作原理：在傳感元件表面的甲烷在催化作用下發(fā)生燃燒，放出熱量。使敏感元件電阻變大，通過測量敏感元件電阻變化就可測出甲烷氣體的濃度。第11頁/共52頁1.安裝要求甲烷傳感器應(yīng)垂直懸掛，距頂板（頂梁、屋頂）不得大于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。第12頁/共52頁（1）回采工作面甲烷傳感器的安裝第13頁/共52頁長壁采煤工作面甲烷傳感器必須設(shè)置。U型通風(fēng)方式在上隅角設(shè)置甲烷傳感器T0或便攜式瓦斯檢測報警儀，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，被串工作面的進(jìn)風(fēng)巷設(shè)置甲烷傳感器T4，第14頁/共52頁（2）掘進(jìn)工作面甲烷傳感器的安裝第15頁/共52頁煤巷、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設(shè)置，并實現(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)機前設(shè)置掘進(jìn)工作面進(jìn)風(fēng)流甲烷傳感器T3。第16頁/共52頁2.甲烷傳感器的報警濃度、斷電濃度、復(fù)電濃度和斷電范圍及便攜式甲烷檢測報警儀的報警濃度第17頁/共52頁第18頁/共52頁第19頁/共52頁第20頁/共52頁第21頁/共52頁第22頁/共52頁第23頁/共52頁三、其他模擬量類傳感器第24頁/共52頁一氧化碳傳感器

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。第25頁/共52頁1.開采容易自燃、自燃煤層的采煤工作面必須至少設(shè)置一個一氧化碳傳感器，地點可設(shè)置在上隅角、工作面或工作面回風(fēng)巷，報警濃度為≥0.0024%CO

2.帶式輸送機滾筒下風(fēng)側(cè)10-15m處宜設(shè)置一氧化碳傳感器，報警濃度為0.0024%CO。3.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，報警濃度為0.0024%CO。

4.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，報警濃度為0.0024%CO。第26頁/共52頁風(fēng)速傳感器風(fēng)壓傳感器主要通風(fēng)機的風(fēng)硐內(nèi)應(yīng)設(shè)置風(fēng)壓傳感器。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、光報警信號。第27頁/共52頁瓦斯抽放管路中其它傳感器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，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。第28頁/共52頁溫度傳感器傳感器

溫度傳感器應(yīng)垂直懸，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。

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。溫度傳感器的報警值為30℃機電硐室內(nèi)應(yīng)設(shè)置溫度傳感器，報警值為34℃。第29頁/共52頁第30頁/共52頁四、開關(guān)量類傳感器第31頁/共52頁開關(guān)量傳感器傳感器主要通風(fēng)機、局部通風(fēng)機必須設(shè)置設(shè)備開停傳感器。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。掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機的風(fēng)筒末端宜設(shè)置風(fēng)筒傳感器。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。第32頁/共52頁煙霧傳感器帶式輸送機滾筒下風(fēng)側(cè)10m～15m處應(yīng)設(shè)置煙霧傳感器。第33頁/共52頁五、安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求第34頁/共52頁一、安全監(jiān)控設(shè)備必須具有故障閉鎖功能。當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備未投入正常運行或者故障時，必須切斷該監(jiān)控設(shè)備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源并閉鎖；當(dāng)與閉鎖控制有關(guān)的設(shè)備工作正常并穩(wěn)定運行后，自動解鎖。二、安全監(jiān)控系統(tǒng)必須具備甲烷電閉鎖和風(fēng)電閉鎖功能。當(dāng)主機或者系統(tǒng)線纜發(fā)生故障時，必須保證實現(xiàn)甲烷電閉鎖和風(fēng)電閉鎖的全部功能。系統(tǒng)必須具有斷電、饋電狀態(tài)監(jiān)測和報警功能。第35頁/共52頁

三、最大傳輸距離：傳感器及執(zhí)行器至分站之間的傳輸距離應(yīng)不小于２km。分站至傳輸接口、分站至分站之間最大的傳輸距離不小于10km。四、控制執(zhí)行時間：甲烷超限斷電及甲烷風(fēng)電閉鎖的控制執(zhí)行時間應(yīng)不大于2s。第36頁/共52頁六、

安全監(jiān)控系統(tǒng)信息的處理第37頁/共52頁地面中心站必須24h有人值班。值班人員應(yīng)認(rèn)真監(jiān)視監(jiān)視器所顯示的各種信息，詳細(xì)記錄系統(tǒng)各部分的運行狀態(tài)，接收上一級網(wǎng)絡(luò)中心下達(dá)的指令并及時進(jìn)行處理，填寫運行日志，打印安全監(jiān)控日報表，報礦主要負(fù)責(zé)人和主要技術(shù)負(fù)責(zé)人審閱。第38頁/共52頁系統(tǒng)發(fā)出報警、斷電、饋電異常信息時，中心站值班人員必須立即通知礦井調(diào)度部門，查明原因，并按規(guī)定程序及時報上一級網(wǎng)絡(luò)中心。處理結(jié)果應(yīng)記錄備案。調(diào)度值班人員接到報警、斷電信息后，應(yīng)立即向礦值班領(lǐng)導(dǎo)匯報，礦值班領(lǐng)導(dǎo)按規(guī)定指揮現(xiàn)場人員停止工作，斷電時撤出人員。處理過程應(yīng)記錄備案。當(dāng)系統(tǒng)顯示井下某一區(qū)域瓦斯超限并有可能波及其它區(qū)域時，礦井有關(guān)人員應(yīng)按瓦斯事故應(yīng)急預(yù)案手動遙控切斷瓦斯可能波及區(qū)域的電源。第39頁/共52頁大陽泉公司瓦斯超限事故分析調(diào)查規(guī)定第40頁/共52頁第41頁/共52頁七、KJ90系統(tǒng)界面第42頁/共52頁測點定義第43頁/共52頁網(wǎng)頁版測點定義第44頁/共52頁瓦斯曲線第45頁/共52頁八、煤礦安全規(guī)程新舊版對比第46頁/共52頁舊版新版第