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1、煤矿安全监控系统,鹿 涛,煤矿安全监控系统,培训课件,3,4,学习要点,监控系统基本概念 监控系统装备要求 甲烷传感器设置 煤矿安全监控系统使用与维护 管理制度与技术资料,煤矿安全监控系统,5,第一节 监控系统基本概念,煤矿安全监控系统具有模拟量、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、主通风机开停，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。,6,传感器将被测物理量转换
2、为电信号输出的装置 。 甲烷传感器连续监测矿井环境气体中及抽放管道内甲烷浓度的装置，一般具有显示及声光报警功能。 风速传感器连续监测矿井通风巷道中风速大小的装置。 风压传感器 连续监测矿井通风机、风门、密闭巷道、通风巷道等地点通风压力的装置。 一氧化碳传感器 连续监测矿井中煤层自然发火及胶带输送机胶带等着火时产生的一氧化碳浓度的装置。 温度传感器 连续监测矿井环境温度高低的装置。,7,烟雾传感器 连续监测矿井中胶带输送机胶带等着火时产生的烟雾浓度的装置。 设备开停传感器 连续监测矿井中机电设备“开”或“停”工作状态的装置。 风筒传感器 连续监测局部通风机风筒“有风”或“无风”状态的装置。 风门
3、开关传感器 连续监测矿井中风门“开”或“关”状态的装置。 馈电传感器 连续监测矿井中馈电开关或电磁启动器的负荷侧有无电压的装置。,8,执行器将控制信号转换为被控物理量的装置。 声光报警器 能发出声光报警的装置。 断电控制器 控制馈电开关或电磁启动器等的装置。 分站 煤矿安全监控系统中用于接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给传输接口，同时，接收来自传输接口多路复用信号的装置。分站还具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理、对传感器输入的信号和传输接口传输来的信号进行处理的能力，控制执行器工作。 传输接口 接收分站远距离发送的信号，并送主机处理；接收主机信号、并送相应分
4、站。传输接口还具有控制分站的发送与接收、多路复用信号的调制与解调、系统自检等功能。,9,主机一般选用工控微型计算机或普通微型计算机、双机或多机备份。主机主要用来接收监测信号、校正、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、与管理网络联接等。故障闭锁功能当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断该监控设备所控制区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁。 馈电异常 被控设备的馈电状态与系统发出的断电命令或复电命令不一致。 瓦斯矿井 只要有一个煤(岩)层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。瓦斯矿井依照矿井瓦斯等级进行管理，分为低瓦斯矿井，高瓦斯矿井和煤与
5、瓦斯突出矿井。,10,便携式甲烷检测报警仪 具有甲烷浓度数字显示及超限报警功能的携带式仪器。 甲烷报警矿灯 具有甲烷浓度超限报警功能的携带式照明灯具。 甲烷断电仪 当井下甲烷浓度超限时,能自动切换被控设备电源的装置。 风电闭锁装置 当掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时，能自动切断被控设备电源的装置。 甲烷风电闭锁装置 当掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时，或空气中甲烷浓度超限时，能自动切断被控设备电源的装置,11,第二节 监控系统装备要求,1、瓦斯矿井必须装备煤矿安全监控系统 。 2、煤矿安全监控系统必须24h连续运行。 3、接入煤矿安全监控系统的各类传感器稳定
6、性应不小于15d。 4、煤矿安全监控系统传感器的数据及状态必须传输到地面主机。,一、一般要求,12,5、煤矿必须按矿用产品安全标志证书规定的型号选择监控系统的传感器、断电控制器等关联设备，严禁对不同系统间的设备进行置换。 6、国有重点煤矿必须实现矿务局（公司）所属高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的安全监控系统联网；国有地方和乡镇煤矿必须实现县（市）范围内高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井安全监控系统联网。 7、煤矿区队长以上管理人员、安检员、班组长、爆破工、电钳工下井时必须携带便携式甲烷检测仪或甲烷检测报警矿灯。 8、煤矿采掘工、打眼工、在回风流工作的工人下井时宜携带甲烷检测报警矿灯或甲烷报警矿灯。,一、一般要
7、求,13,二、设计和安装,1、煤矿编制采区设计、采掘作业规程和安全技术措施时，必须对安全监控设备的种类、数量和位置，信号电缆和电源电缆的敷设，断电区域等做出明确规定，并绘制布置图和断电控制图。2、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。,14,二、设计和安装,3、井下分站应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中，安设时应垫支架，或吊挂在巷道中，使其距巷道底板不小于300mm。4、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：(1)断电范围内；(2)低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内；(3)煤与瓦斯
8、突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷；(4)掘进工作面内；(5)采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷；(6)采用串联通风的被串掘进巷道内。,15,5、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。6、安装断电控制时，必须根据断电范围要求，提供断电条件，并接通井下电源及控制线。断电控制器与被控开关之间必须正确接线，具体方法由煤矿主要技术负责人审定。,二、设计和安装,16,7、与安全监控设备关联的电气设备、电源线和控制线在改线或拆除时，必须与安全监控管理部门共同处理。检修与安全监控设备关联的电气设备，需要监控设备停止运行时，
9、必须经矿主要负责人或主要技术负责人同意，并制定安全措施后方可进行,二、设计和安装,17,二、设计和安装,8、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。,18,第三节 甲烷传感器设置,1、甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板(顶梁、屋顶)不得大于300mm，距巷道侧壁(墙壁)不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。,一、设置原则,19,一、设置原则,2、甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围及便携式甲烷检测报警仪的报警浓度必须符合下表的规定。,20,21,22,23,24,25
10、,26,二、采煤工作面甲烷传感器设置,1、长壁采煤工作面甲烷传感器设置,U型通风工作面,27,1）U形通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0或便携式瓦斯检测报警仪；工作面设置甲烷传感器T1；工作面回风巷设置甲烷传感器T2；若煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3；低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4。,U型通风工作面,28,2） Z形、Y形、H形和W形通风方式的采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行。,Z型通风工作面,29,Y型通风工作面,H型通风工作面,W型通风工作面,30,
11、二、采煤工作面甲烷传感器设置,2、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于1000m时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。 3、采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。 4、非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，即在上隅角设置甲烷传感器T0或便携式瓦斯检测报警仪，在工作面及其回风巷各设置1个甲烷传感器。,31,1、煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面甲烷传感器必须按下图设置，并实现瓦斯风电闭锁。在工作面混合风流处设置甲烷传感器T1，在工作面回风流中设置甲烷传感器T2；采用串联通风的掘进工作面，必须在被串工作面局部通风机前设置掘进工作面进风流甲烷传感器T
12、3。,三、掘进工作面甲烷传感器的设置,掘进工作面甲烷传感器的设置,32,2、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的掘进工作面长度大于1000m时，必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。 3、掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。,三、掘进工作面甲烷传感器的设置,33,四、其它地点甲烷传感器的设置,1、采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设置甲烷传感器。2、设在回风流中的机电硐室进风侧必须设置甲烷传感器，如下图所示。,回风流中的机电硐室甲烷传感器的设置,34,第四节 煤矿安全监控系统的使用与维护,1、煤矿应建立安全监控设备检修室，负责本矿安全监控设备的安装、调校、维护和简单维修工作。未建立检
13、修室的小型煤矿应将安全监控仪器送到检修中心进行调校和维修。,一、检修机构,35,2、国有重点煤矿的矿务局(公司)、产煤县(市)应建立安全监控设备检修中心，负责安全监控设备的调校、维修、报废鉴定等工作，有条件的可配制甲烷校准气体，并对煤矿进行技术指导。,一、检修机构,36,3、安全监控设备检修室宜配备甲烷传感器和测定器校验装置、稳压电源、示波器、频率计、信号发生器、万用表、流量计、声级计、甲烷校准气体、标准气体等仪器装备；安全监控设备检修中心除应配备上述仪器装备外，具备条件的宜配备甲烷校准气体配气装置、气相色谱仪或红外线分析仪等。,一、检修机构,37,二、标准气体,1、配制甲烷校准气样的装备和方
14、法必须符合MT4231995（空气中甲烷校准气体技术条件）的规定，选用纯度不低于99.9%的甲烷标准气体作原料气。配制好的甲烷校准气体应以标准气体为标准，用气相色谱仪或红外线分析仪分析定值，其不确定度应小于5%。2、甲烷校准气体配气装置应放在通风良好，符合国家有关防火、防爆、压力容器安全规定的独立建筑内。配气气瓶应分室存放，室内应使用隔爆型的照明灯具及电器设备。 3、高压气瓶的使用管理应符合国家有关气瓶安全管理的规定。,38,三、调校,1、安全监控设备必须按产品使用说明书的要求定期调校。 2、安全监控设备使用前和大修后，必须按产品使用说明书的要求测试、调校合格，并在地面试运行24h48h方能下
15、井。 3、采用载体催化原理的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、甲烷检测报警矿灯等，每隔10d必须使用校准气体和空气样，按产品使用说明书的要求调校一次。调校时，应先在新鲜空气中或使用空气样调校零点，使仪器显示值为零，再通入浓度为1%2%CH4的甲烷校准气体，调整仪器的显示值与校准气体浓度一致，气样流量应符合产品使用说明书的要求,39,三、调校,4、除甲烷载体催化原理以外的其他气体监控设备应采用空气样和标准气样按产品说明书进行调校。风速传感器选用经过标定的风速计调校。温度传感器选用经过标定的温度计调校。其他传感器和便携式检测仪器也应按使用说明书要求定期调校。 5、安全监控设备的调校包括零点、显示值
16、、报警点、断电点、复电点、控制逻辑等。 6、每隔10d必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。 7、煤矿安全监控系统的分站、传感器等装置在井下连续运行6个月12个月，必须升井检修。,40,1、便携式甲烷检测报警仪和甲烷报警矿灯等检测仪器应设专职人员负责充电、收发及维护。每班要清理隔爆罩上的煤尘，下井前必须检查便携式甲烷检测报警仪和甲烷检测报警矿灯的零点和电压值，不符合要求的禁止发放使用。 2、使用便携式甲烷检测报警仪和甲烷报警矿灯等检测仪器时要严格按照产品说明书进行操作，严禁擅自调校和拆开仪器。,四、便携式甲烷检测报警仪,矿井应配备传感器、分站等安全监控设备备件，备用数量不少于应配备数量的20%。,五、备件,41,六、报废,安全监控设备符合下列情况之一者，应当报废： 1、设备老化、技术落后或超过规定使用年限的。 2、通过修理，虽能恢复性能和技术指标，但一次修理费用超过原价80%以上的。 3、严重失爆不能修复的。 4、遭受意外灾害，损坏严重，无法修复的。 5、不符合国家规定及行业标准规定应淘汰的。,
