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1、 采煤工作面监测监控系统安全措施报告一、 系统概述：本系统具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制，由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成的系统。该采煤工作面的通风方式。采用U型通风。二、 采煤工作面传感器的设置：1) T0：高瓦斯矿井和低瓦斯矿井高瓦斯采区的采煤工作面上隅角甲烷传感器，位置设在采煤工作面切顶线对应的煤帮处，设置报警浓度为1，断电浓度为1.5，断电
2、范围是工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备，复电浓度为1。 低瓦斯矿井回采工作面上隅角必须设置便携式瓦斯检测报警仪，报警浓度1%。2）T1：甲烷传感器设在回风流距工作面割煤线10m范围内，设置报警浓度为1，断电浓度为1.5，断电范围是工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备，复电浓度为1。3）T2：甲烷传感器设在距回风绕道口1015m处，设置报警浓度为1，断电浓度为1，断电范围是工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备，复电浓度为1。4）T3：甲烷传感器设在距工作面割煤线10m范围内，设置报警浓度为0.5%、断电点浓度为0.5%，断电范围是进风巷、工作面及回风巷全部非本质安全型电气设备，复
3、电浓度为0.5。5）T4：甲烷传感器设在距回风绕道口1015m处。设置报警浓度为0.5%、断电点浓度为0.5%，断电范围是进风巷、工作面及回风巷全部非本质安全型电气设备，复电浓度为0.5。（以上甲烷传感器的设置参照煤矿安全规程第97页表三）6）采煤工作面必须至少设置一台一氧化碳传感器，位置设在上隅角、工作面或工作面回风巷，报警浓度为0.0024%。一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板(顶梁)不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。带式输送机滚筒下风侧10m15m处宜设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。自然发火观测点、封闭火区防火墙栅栏外宜设置
4、一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。开采容易自燃、自燃煤层的矿井，采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。 图1 采煤工作面一氧化碳传感器的设置7）风速传感器的设置：采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷的测风站应设置风速传感器。风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点。当风速低于或超过煤矿安全规程的规定值时，应发出声、光报警信号。8）采煤工作面应设置温度传感器，位置可设在上隅角、工作面、回风流，报警值为30。温度传感器应垂直悬挂，距顶板(顶梁)不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并
5、应安装维护方便，不影响行人和行车。开采容易自燃，自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面应设置温度传感器。 图2 采煤工作面温度传感器的设置9）采煤机必须设置机载式瓦斯断电仪或便携式瓦斯检测报警仪，设置报警浓度1%，机载式瓦斯断电仪断电浓度1.5，断电范围采煤机电源，复电浓度1。（参照煤矿安全规程第97页表三） 1015mT1T2T3 1015mT410mT0上隅角10m 图3 采煤工作面甲烷传感器的设置三、 系统设备的安装、使用及维护：1） 设备入井前测试：分站（区域控制器）配接设备插头、插座、电路板上的元器件是否完好，电源（电源扩展器）符合防爆要求；检查电源（电源扩展器）备用电池接线是否牢靠分站（
6、区域控制器）、电源（电源扩展器）测试：a)电源（电源扩展器）测量变压器或开关电源，电源输入、输出符合设备技术要求。b)电源（电源扩展器）测量电源板输出，电源输入、输出符合设备技术要求。；c)电源（电源扩展器）测量充电板充电电压，电源输入、输出符合设备技术要求。；d)分站（区域控制器）模拟量、开入量、开出量输出电压符合设备技术要求。e)分站（区域控制器）显示单元所指示工作状态符合设备技术要求。f)分站（区域控制器）与监控主机通讯，测试信号波形及通讯发送/接收频率，符合系统技术要求。测试断电控制：由监控主机发出的断电指令，分站（区域控制器）对应开出端口是否有信号输出。甲烷、一氧化碳传感器标校，测试
7、传感器的报警、断电、复电点。测试的传感器数据、状态均能正常显示，调校误差在规定范围内，传感器输出达到稳定值90%时间不大于20秒，报警、断电时间不大于2秒，报警声级强度在距其1m远处的声响信号的声级应不小于80分贝，光信号应能在20米远处清晰可见。模拟量、开关量传感器的测试数据、状态与监控主机记录数据保持一致。数据采集、状态响应时间差最大不超过30s。模拟交流断电，测试电源箱（电源扩展器）备用电池供电时间不小于2小时。分站（区域控制器）、电源（电源扩展器）和传感器、断电执行器等入井设备，地面测试时间不小于24h48h。2)、设备的安设要求：监控系统设备安装要有完整的安装设计：传输线路的敷设、分
8、站、传感器的安装及设备供电、断电控制等。传输接口、光端机、以太环网交换机等主通讯设备应安设在中央变电所、采区机电峒室等主要配电点，设备必须使用专用电源。井下分站（区域控制器）、电源（电源扩展器）安设必须符合以下要求：a) 分站（区域控制器）、电源（电源扩展器）应安放在变电所（机电峒室）、临时配电点、工作面进风巷或采区轨道、皮带进风巷，严禁安设在专用排瓦斯巷或专用回风巷。b) 分站（区域控制器）、电源（电源扩展器）工作面进风巷或采区轨道、皮带进风巷道内安设位置应保证支护良好、无滴水、无片帮、不影响行人、行车，便于工作人员观察、调校和检验。c) 分站、电源（电源扩展器）安放在高于地面0.3m的稳固
9、支架上。d) 独立的声光报警箱要悬挂在巷道顶板以下300400mm处。e) 机电峒室内安设的分站、电源扩展器与墙壁之间应留有0.5m以上的通道，与其它设备相互间距应大于0.8m。f) 电源（电源扩展器）箱体、分站箱体等电气设备必须有可靠、良好的接地线。g)机电峒室内的分站及电源（电源扩展器）应标识出输入和输出通讯（信号）电缆所接设备名称、地点或用途。井下电源（电源扩展器）的电源接线应由监测工，按照电源应配的供电电源等级进行配接，一般电源箱供电电压为DC36、AC127V、220V、380V、660V，井下供电电压一般选择峒室照明AC127、低压开关AC660V，设备供电电源必须取自被控开关电源
10、侧。通信电缆使用接线盒连接时，必须按线序（线色）正确、牢固连接，屏蔽线连接时注间不得与外壳、地线及通信电缆芯线接触。入井的万用表、兆欧表、光纤熔接机、测线仪等测量工具必须符合矿用安全仪器使用标准安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆连接，严禁与调度电话电线和动力电缆等共用。安全监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧，严禁接在被控开关的负荷侧。宜为井下安全监控设备提供专用供电电源。模拟量传感器应设置在能正确反映被测物理量的位置。开关量传感器应设置在能正确反映被监测状态的位置。声光报警器应设置在经常有人工作便于观察的地点。隔爆兼本质安全型防爆电源宜设置在采区变电所，严禁设置在下列区域：a、断电范
11、围内；b、低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内；c、煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷；d、掘进工作面内；e、采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷；f、采用串联通风的被串掘进巷道内。3）、设备的检查和维护：井下安全监测工必须24h值班，每天检查监控系统设备及电缆的运行情况。使用便携式瓦斯检测报警仪与瓦斯传感器进行对照，并将记录和检查结果报地面中心站值班员。当两者读数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施，并必须在8h内将两种仪器调准。炮采工作面设置的瓦斯传感器在放炮前应移动到安全位置，放炮后应及时恢复设置到正确位置。传感器经过调校检测误差仍超过规定值时，必
12、须立即更换；安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在更换和故障处理期间必须采用人工监测等安全措施，并填写故障记录。低浓度瓦斯传感器经大于4%的瓦斯冲击后，应及时进行调校或更换。使用中的传感器应经常擦拭，清除外表积尘，保持清洁。采掘工作面的传感器应每天除尘；传感器应保持干燥，避免洒水淋湿；维护、移动传感器应避免摔打碰撞。四、 断电控制技术要求：1） 断电控制方式： 安装断电控制时，断电控制器与被控开关之间必须根据控制方式及条件正确接线。因监控区域环境、条件等原因，监控断电控制方法大致可分为就地断电控制、区域断电控制和异地断电制控制。监控系统断电控制输出方式有光电偶合、开关管、可控硅等。通常断电输
13、出接口有高低电平和晶体管无源触点型，并且分站的断电控制端口一般能进行高低电平选择和常开、常闭的转换，以适应不同开关闭锁状态控制要求。2）馈电传感器安装：馈电传感器可以检测馈电开关或磁力启动器负荷侧有无电压，当监控系统执行断电控制时，馈电传感器可以监测到馈电开关或电磁启动器负荷侧有无工作电压，如仍有电压表明被控没有正常断电。因目前矿井所使用的电缆一部分带有屏蔽层，馈电传感器不易测出馈电信号，或监测可靠性差，这时可通过监控系统开停状态实现被控开关馈电信号的监测。连接方法是从分站（区域控制器）开入量接线端口引出信号电缆接到的馈电开关或磁力启动器最后一级控制回路无源辅助常开接点上，当被控开关负符侧有电
14、或无电时，通过监控分站（区域控制器）开入量信号反馈便可以较准确判断出开关负符侧电源是否断电。3）开关的选用：使用合格的开关，国家明令禁止的，淘汰落后的、不能实现闭锁的开关，严禁作为瓦斯断电被控开关。如: DW80馈电开关。应使用具有瓦斯风电功能专用接口的馈电开关，且具有断电显示功能，有利于执行断电后区别不同断电原因。五、系统电器设备完好要求：为了确保监控系统本质安全型隔爆电气设备及系统安全运行。在进行本质安全型电气设备和本质安全型关联设备安装及检修时，除对本质安全电路所用元部件的性能、外部配线连接的紧固情况以及接地是否良好等进行检查外，分站、电源（电源扩展器）、断电执行器等本安型隔爆电气设备及
15、接线盒必须符合以下要求：1） 电源箱隔爆外壳（应清洁，完整无损，并有清晰的防爆标志）：外壳完好无变形。外壳外部有未生锈，油漆层无脱落，锈蚀严重为不完好。观察窗孔透明板不松动，无裂纹，无破损。2） 电源箱防爆接合面（应保持光洁、完整、有防锈措施）：防爆接合面严密，无伤痕。防爆面无油漆、杂物及锈蚀。螺栓齐全无松动。弹簧垫圈齐全，并且压平。螺栓或螺孔滑扣紧固。紧固件应齐全、完整、可靠，同一部位螺栓、螺母规格应求一致，否则为不完好。螺母结构：螺母拧紧后螺栓螺纹应露出螺母1-3螺距。3） 电缆引入装置（完整、齐全、紧固、密封良好）：A、密封圈内径应小于引入电缆外径1mm。B、进线嘴内径D0与密封圈外径D的差值符合规定（D20时，D0-D1.0；20D60时，D0-D1.5；60D时，D0-D2.0）。C、密封圈的单孔内只能穿进1根电缆。D、 密封圈完整、无破裂缺口。E、密封圈与电缆之间无其它包扎物。F）、密封圈无破损。G、密封圈的硬度应达到邵氏硬度4555度的要求，防止老化失去弹性、
