煤礦平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)1精選ppt提綱監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)根本要求監(jiān)控系統(tǒng)組成及功能2黑龍江科技學(xué)院平安工程學(xué)院2精選ppt“六大系統(tǒng)〞中監(jiān)控的根本要求煤礦平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)3精選ppt一、建設(shè)完善礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)要求1.煤礦企業(yè)必須按照?煤礦平安監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理標(biāo)準(zhǔn)?(AQ1029-2007)的要求，建設(shè)完善監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)煤礦井下甲烷和一氧化碳的濃度、溫度、風(fēng)速等的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。2.煤礦企業(yè)應(yīng)按規(guī)定對(duì)傳感器定期調(diào)校，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。要加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)，定期進(jìn)行調(diào)試、校正，及時(shí)升級(jí)、拓展系統(tǒng)功能和監(jiān)控范圍，確保設(shè)備性能完好，系統(tǒng)靈敏可靠。4精選ppt3.煤礦安裝的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)必須滿足?煤礦平安監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求?〔AQ6201—2006〕的規(guī)定，并取得煤礦礦用產(chǎn)品平安標(biāo)志。構(gòu)成監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的各配套設(shè)備應(yīng)與平安標(biāo)志證書中所列產(chǎn)品一致。4.甲烷、饋電、設(shè)備開停、風(fēng)壓、風(fēng)速、一氧化碳、煙霧、溫度、風(fēng)門、風(fēng)筒等傳感器的安裝數(shù)量、地點(diǎn)和位置必須符合?煤礦平安監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理標(biāo)準(zhǔn)?(AQ1029-2007)要求。中心站要裝備2套主機(jī)，1套使用、1套備用，確保系統(tǒng)24小時(shí)不間斷運(yùn)行。5精選ppt5.監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)地面中心站執(zhí)行24小時(shí)值班制度，值班人員應(yīng)在礦井調(diào)度室或地面中心站，以確保及時(shí)做好應(yīng)急處置工作。要健全完善規(guī)章制度和事故應(yīng)急預(yù)案，明確值班、帶班人員責(zé)任，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警、斷電、饋電異常信息時(shí)，能夠迅速采取斷電、撤人、停工等應(yīng)急處置措施，充分發(fā)揮其平安避險(xiǎn)的預(yù)警作用。6精選ppt6.監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在瓦斯超限后應(yīng)自動(dòng)切斷被控設(shè)備的電源，并保持閉鎖狀態(tài)。7.煤礦平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)緊急避險(xiǎn)設(shè)施外和避難硐室內(nèi)的甲烷和一氧化碳濃度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。7精選ppt8.煤礦每季度至少應(yīng)測(cè)試一次備用電源的放電容量或備用工作時(shí)間。備用電源不能保證設(shè)備連續(xù)工作時(shí)間到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的80%時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。9.“六大系統(tǒng)〞維護(hù)人員應(yīng)定時(shí)檢查、測(cè)試在用設(shè)施設(shè)備及附件的完好狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，并將檢查、測(cè)試、處理結(jié)果報(bào)礦井調(diào)度中心站。8精選ppt10.“六大系統(tǒng)〞中任何子系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)均應(yīng)立即維護(hù)，在恢復(fù)正常運(yùn)行前必須制定平安技術(shù)措施，確保其效勞范圍內(nèi)的作業(yè)人員平安。11.新建、改〔擴(kuò)〕建、技改等礦井的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入使用。監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)未經(jīng)驗(yàn)收或者驗(yàn)收不合格的礦井，不得投入生產(chǎn)。9精選ppt12.驗(yàn)收單位收到驗(yàn)收申請(qǐng)后，應(yīng)組織相關(guān)工程技術(shù)人員和專家對(duì)申請(qǐng)材料進(jìn)行審查，審查合格的，對(duì)“六大系統(tǒng)〞建設(shè)完善工程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。發(fā)現(xiàn)以下情形之一的，為驗(yàn)收不合格：(1)設(shè)計(jì)變更未按規(guī)定程序?qū)徟模?2)系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施及數(shù)量不符合設(shè)計(jì)要求的；(3)系統(tǒng)功能不完備或運(yùn)行不穩(wěn)定，不能滿足平安生產(chǎn)和平安避險(xiǎn)需要的；(4)未按規(guī)定建立“六大系統(tǒng)〞維護(hù)管理制度的；(5)系統(tǒng)相關(guān)資料缺失或不全的。10精選ppt監(jiān)控系統(tǒng)組成及功能?煤礦平安規(guī)程?修訂局部煤礦平安監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)11精選ppt1.系統(tǒng)組成及工作原理1.1定義煤礦平安監(jiān)控系統(tǒng)用來(lái)監(jiān)測(cè)甲烷濃度、一氧化碳濃度、二化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、主通風(fēng)機(jī)開停等，并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報(bào)警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制等。12精選ppt1.2組成系統(tǒng)一般由傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、分站、電源箱〔或電控箱〕、主站〔或傳輸接口〕、主機(jī)〔含顯示器〕、系統(tǒng)軟件、效勞器、打印機(jī)、大屏幕、UPS電源、遠(yuǎn)程終端、網(wǎng)絡(luò)接口電纜和接線盒等組成，如圖1所示。13精選ppt礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)（信號(hào)電纜）14精選ppt礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)（礦用光纖）15精選ppt礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)（冗余環(huán)網(wǎng)）16精選ppt礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)（視頻監(jiān)控）17精選ppt礦井安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)（礦局域網(wǎng)）18精選ppt1.3工作原理傳感器——是將可用非電量轉(zhuǎn)化為與之有確定對(duì)應(yīng)關(guān)系的電量輸出的器件或裝置。它本質(zhì)上是非電量系統(tǒng)與電量系統(tǒng)之間的接口，也就是轉(zhuǎn)換器件。電源箱——將交流電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的本質(zhì)平安型直流電源，并具有維持電網(wǎng)停電后正常供電不小于2小時(shí)的蓄電池。19精選ppt分站——接收來(lái)自傳感器的信號(hào)，并按預(yù)先約定的復(fù)用方式遠(yuǎn)距離傳送給主站〔或傳輸接口〕，同時(shí)，接收來(lái)自主站〔或傳輸接口〕多路復(fù)用信號(hào)。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運(yùn)算等簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理能力、對(duì)傳感器輸入的信號(hào)和主站〔或傳輸接口〕傳輸來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作。20精選ppt

傳輸接口——接收分站遠(yuǎn)距離發(fā)送的信號(hào)，并送主機(jī)處理；接收主機(jī)信號(hào)、并送相應(yīng)分站。傳輸接口還具有控制分站的發(fā)送與接收，多路復(fù)用信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，系統(tǒng)自檢等功能?！舱{(diào)制解調(diào)器〕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(yùn)行或發(fā)生傳感器、分站斷線等故障時(shí)，必須切斷該監(jiān)控設(shè)備所控制區(qū)域的全部非本質(zhì)平安型電氣設(shè)備的電源并閉鎖。21精選ppt

1.4特點(diǎn)煤礦井下是一個(gè)特殊的工作環(huán)境，有易燃易爆可燃性氣體和腐蝕性氣體，潮濕、淋水、礦塵大、電網(wǎng)電壓波動(dòng)大、電磁干擾嚴(yán)重、空間狹小、監(jiān)控距離遠(yuǎn)。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，礦井監(jiān)控系統(tǒng)與一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)相比具有如下特點(diǎn)：

(1)電氣防爆。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)均工作在非爆炸性環(huán)境中，而礦井監(jiān)控系統(tǒng)工作在有瓦斯和煤塵爆炸性環(huán)境的煤礦井下。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備必須是防爆型電氣設(shè)備，并且不同于化工、石油等爆炸性環(huán)境中的工廠用防爆型電氣設(shè)備。22精選ppt

(2)傳輸距離遠(yuǎn)。一般工業(yè)監(jiān)控對(duì)系統(tǒng)的傳輸距離要求不高，僅為幾千米，甚至幾百米，而礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸距離至少要到達(dá)10千米。(3)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)宜采用樹形結(jié)構(gòu)。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)電纜敷設(shè)的自由度較大，可根據(jù)設(shè)備、電纜溝、電桿的位置選擇星形、環(huán)形、樹形，總線形等結(jié)構(gòu)。而礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸電纜必須沿巷道敷設(shè)，掛在巷道壁上。由于巷道為分支結(jié)構(gòu)，并且分支長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)千米。因此，為便于系統(tǒng)安裝維護(hù)、節(jié)約傳輸電纜、降低系統(tǒng)本錢宜采用樹形結(jié)構(gòu)。23精選ppt

(4)監(jiān)控對(duì)象變化緩慢。礦井監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對(duì)象主要為緩變量，因此，在同樣監(jiān)控容量下，對(duì)系統(tǒng)的傳輸速率要求不高。

(5)電網(wǎng)電壓波動(dòng)大，電磁干擾嚴(yán)重。由于煤礦井下空間小，采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等大型設(shè)備啟停和架線電機(jī)車火花等造成電磁干擾嚴(yán)重。

(6)工作環(huán)境惡劣。煤礦井下除有甲烷、一氧化碳等易燃易爆性氣體外，還有硫化氫等腐蝕性氣體，礦塵大、潮濕、有淋水、空間狹小。因此，礦井監(jiān)控設(shè)備要有防塵、防潮、防腐、防霉、抗機(jī)械沖擊等措施。24精選ppt

(7)傳感器〔或執(zhí)行機(jī)構(gòu)〕宜采用遠(yuǎn)程供電。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的電源供給比較容易，不受電氣防爆要求的限制。礦井監(jiān)控系統(tǒng)的電源供給，受電氣防爆要求的限制。由于傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)往往設(shè)置在工作面等惡劣環(huán)境，因此，不宜就地供電。現(xiàn)有礦井監(jiān)控系統(tǒng)多采用分站遠(yuǎn)距離供電。25精選ppt(8)不宜采用中繼器。原因：①煤礦井下工作環(huán)境惡劣，故障率較無(wú)中繼器系統(tǒng)高。②由于中繼器是有源設(shè)備，在煤礦井下電源的供給受電氣防爆的限制，在中繼器處不一定好取電源。③假設(shè)采用遠(yuǎn)距離供電還需要增加供電芯線。26精選ppt2系統(tǒng)作用及使用2.1作用〔1〕當(dāng)瓦斯超限或局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行或掘進(jìn)巷道停風(fēng)時(shí)，煤礦平安監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)切斷相關(guān)區(qū)域的電源并閉鎖同時(shí)報(bào)警：①防止或減少由于電氣設(shè)備失爆、違章作業(yè)、電氣設(shè)備故障電火花或危險(xiǎn)溫度引起瓦斯爆炸；〔電火花引起瓦斯爆炸的概率在50%以上，所以停電能減少至少50%的事故〕27精選ppt②防止或減少采、掘、運(yùn)等設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的摩擦碰撞火花及危險(xiǎn)溫度等引起瓦斯爆炸；如：2005年，唐山劉官屯瓦斯爆炸事故，瓦斯超限沒閉鎖，回柱摩擦引起爆炸；山西大同煤礦集團(tuán)焦家寨礦“11.5〞特別重大瓦斯爆炸事故〔死亡47人〕；山西臨汾瑞之源煤礦“12.5〞特別重大瓦斯爆炸事故〔死亡105人〕；山西焦煤集團(tuán)屯蘭礦“2.22〞特別重大瓦斯爆炸事故〔死亡78人〕；河南平頂山市新華四礦“9.8〞特別重大瓦斯爆炸事故〔死亡79人〕。事故礦均沒有按規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)要求安裝、維護(hù)和使用系統(tǒng)。有的傳感器裝備數(shù)量缺乏，有的安裝地點(diǎn)不正確，有的報(bào)警濃度、斷電濃度和斷電控制設(shè)置不正確，有的從不調(diào)校、有的不能正常運(yùn)行、形同虛設(shè)。③提醒領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)調(diào)度等及時(shí)將人員撤至平安處?！踩纾和咚够蛎簤m爆炸，死亡主要是CO中毒，占到80%以上，所以應(yīng)盡快把工人撤到平安地帶〕④提醒領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)調(diào)度等及時(shí)處理事故隱患，防止瓦斯爆炸等事故發(fā)生?！踩绗F(xiàn)在要求礦長(zhǎng)帶班下井，就是讓領(lǐng)導(dǎo)能及時(shí)排除事故隱患〕瓦斯事故經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：1.加強(qiáng)電氣設(shè)備管理。開關(guān)失爆是引起瓦斯爆炸的火源。2.開關(guān)等電氣設(shè)備應(yīng)該設(shè)置在全風(fēng)壓進(jìn)風(fēng)處，假設(shè)不能滿足，應(yīng)設(shè)置甲烷傳感器。3.礦長(zhǎng)、區(qū)隊(duì)長(zhǎng)等各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)下井排查事故隱患。4.除掘進(jìn)、開拓和臨時(shí)施工場(chǎng)所外，盡量減少局部通風(fēng)機(jī)的使用。5.嚴(yán)禁調(diào)高瓦斯報(bào)警濃度和斷電濃度。因?yàn)槊旱V平安監(jiān)控系統(tǒng)顯示的瓦斯?jié)舛葴笥诂F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，并且不一定是最高濃度。(1)空氣中甲烷氣體爆炸界限一般是5%-16%，當(dāng)混入一氧化碳、硫化氫等其他可燃性氣體和煤塵后，爆炸下限會(huì)下降至4%；(2)瓦斯報(bào)警濃度和斷電濃度確實(shí)定考慮了時(shí)間的滯后：瓦斯運(yùn)移時(shí)間，傳感器反響時(shí)間和監(jiān)控系統(tǒng)傳輸和處理時(shí)間等；(3)瓦斯報(bào)警和斷電濃度確實(shí)定考慮了瓦斯空間分別不得不均勻性：傳感器的吊掛位置不一定是瓦斯?jié)舛茸罡叩奈恢谩?.淘汰存在平安隱患的電氣設(shè)備及材料。7.嚴(yán)禁帶電作業(yè)。8.嚴(yán)把電氣設(shè)備下井關(guān)。查平安標(biāo)志證，查防爆合格證等?！?〕還可通過(guò)煤礦平安監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控瓦斯抽放系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、煤炭自燃、瓦斯突出等?！?〕煤礦平安監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)急救援和事故調(diào)查中也發(fā)揮著重要作用，當(dāng)煤礦井下發(fā)生瓦斯〔煤塵〕爆炸等事故后，系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)記錄是確定事故時(shí)間、爆源、火源等重要依據(jù)之一?！埠谙蛔印?3精選ppt2.2現(xiàn)存問(wèn)題煤礦應(yīng)按照?煤礦平安規(guī)程?和?AQ1029-2007煤礦平安監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理標(biāo)準(zhǔn)?安裝、使用、維護(hù)和管理系統(tǒng)。但局部煤礦傳感器裝備數(shù)量和地點(diǎn)不滿足上述規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)的要求，更沒有按照規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)調(diào)校和維護(hù)，