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第一章 煤矿安全监控一般要求及相关标准一、煤矿安全规程规定 2001年版煤矿安全规程将通风安全监控单列为一章（第三章），共19条，对煤矿安全监控从设计到装备、从安装使用到调校维护，都作了一系列规定，2004年版煤矿安全规程继续保留上述规定，是我们实行煤矿安全监控必须遵循的法规。（一）、煤矿企业应建立安全仪表计量检验制度 (煤矿安全规程第157条)煤矿企业应建立 安全仪表计量检验制度。这就要求矿区建立安全仪表计量检定站，负责校准气样配置和计量检定等工作。特别是校准气样的配置工作是保证矿井安全监控装置正常运行的关键。(二) 、装备要求 (煤矿安全规程第158条)煤矿安全监控设备装备标准应以保障煤矿安全生产为原则。因此，煤矿安全监控设备的装备标准主要依据矿井瓦斯等级，自然发火状况等确定，并不考虑矿井的生产能力。这是因为对于小煤矿，并不因为产量小，发生事故的概率小，也不因产量小，每次事故的伤亡人数少。并且由于小煤矿井田尺寸小，在同样装备标准条件下，安全监控设备投入的总数量要少，总造价要低。由于矿井安全监控系统除具有甲烷超限声光报警、超限断电、甲烷风电闭锁功能外，还可在地面监视和存储矿井甲烷等参数变化、馈电/断电状态等，具有可靠性高、漏报概率小、功能强等优点。因此，高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井必须装备矿井安全监控系统。有条件的低瓦斯矿井应优先装备矿井安全监控系统。没有装备矿井安全监控系统的矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面，必须装备甲烷风电闭锁装置或风电闭锁装置和甲烷断电仪。没有装备矿井安全监控系统的无瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面，必须装备风电闭锁装置或甲烷风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的低瓦斯矿井的回采工作面，必须装备甲烷断电仪。(三)、设计 (煤矿安全规程第159条)采区设计、采掘作业规程和安全技术措施，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，控制区域等明确规定，并绘制布置图，这样就从设计开始保证了安全监控装置的装备和使用。(四)、对安全监控设备的要求 (煤矿安全规程第160条)煤矿安全监控设备必须工作稳定、性能可靠，严禁由于设备在设计、制造中的隐患引起瓦斯、煤尘爆炸等事故或危及人身安全。为确保煤矿安全监控设备的产品质量，煤矿安全监控设备必须符合有关国家标准和行业标准，通过煤炭行业标准化归口审查，通过国家技术监督局认证的检测机构的型式检验，并取得“MA标志用证”。用于爆炸性环境的煤矿安全监控设备，还必须通过国家技术监督局认证的检测机构的防爆检验，并取得“防爆合格证”。在各种防爆型式中，本质安全型防爆电气设备具有防爆安全性能好、体积小、重量轻、电缆上传递的信号安全可靠等优点。因此，用于爆炸性环境的煤矿安全监控设备应优先采用本质安全型，防爆型煤矿安全监控设备之间的输入输出信号必须为本质安全型信号。煤矿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，确保其本质安全防爆性能。同时当监控信号电线发生故障时，还可通过调度电话及时了解井下甲烷浓度等信息，若监控信号与调度电话共用电缆，其本质安全防爆性能难以保证，并且当电缆妆生故障时，监控设备和调度电话均无法正常工作，不能及时了解井下甲烷浓度等信息。为防止安全监控设备发生故障时，无法实现甲烷超限断电等功能，安全监控设备必须具有故障闭锁功能；当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。甲烷断电仪必须具备下列功能：(1)甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警；(2)甲烷浓度达到或超过断电浓度时，切断被控设备电源并闭锁；甲烷浓度低于复电浓度时，自动解锁；(3)与闭锁控制有产的设备未投入正常运行或故障时，应切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动闭锁。甲烷风电闭锁装置除具有甲烷断电仪全部功能外，还具有风电闭锁功能。甲烷风电闭锁装置应具备下列功能：掘进工作面甲烷浓度达到1.5%CH4时，系统应能切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面甲烷浓度低于1.0%CH4时，系统应能自动解锁；掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到1.0%CH4时，系统应能切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面回风流中的甲浓度低于1.0%CH4时，系统应能自动解锁；被串掘进工作面入风流中甲烷浓度达到0.5%CH4时，系统应能切断被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当被串掘进工作面入风流中甲烷浓度低于0.5%CH4时，系统应能自动解锁；局部通风机停止运转，或局部通风机风筒中的风速低于规定值时，系统应能切断供风区域的全部非本质型电气设备的电源并闭锁；当局部通风机恢复正常工作或风筒中的风速大于规定值时，系统应能自动解锁；与闭锁控制有关的设备(含主机、甲烷传感器、设备开停传感器等)故障或断电时，系统应能切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电话设备的电源并闭锁；与闭锁控有关的设备接通电源1分钟内，系统应继续闭锁该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，系统应能自动解锁。甲烷超限声光报警和断电、掘进工作面停风后断电是矿井安全监控系统的最根本功能。因此，矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。为防止系统主机和电缆发生故障时，无法实现甲烷超声光报警、断电和停风断电，甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能必须由现场设备完成，当主机和系统发生故障时，系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。为防止雷电通过矿井安全监控系统引起井下瓦斯爆炸，系统必须具有防雷保护。为防止人为取消断电功能，保证煤炭安全生产，系统必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。断电状态监测就是防止人为取消系统断电功能，保证煤炭安全生产的重要措施之一。断电状态监测就是系统对被控设备的馈电状态进行实时监测，当馈当状态与系统发出的断电、馈电命令不一致时，报警并记录相应测点的甲烷浓度、断电、馈电命令、监测的馈电状态、被控设备地点和名称等。根据系统现有功能和现场实际需要，断电状态监测方法主要有以下两种：将馈电状态传感器(馈电状态传感器不是设备开停传感器，是一种监测电缆芯线对地电场的传感器，与负载是否工作，电缆有无电流通过无关，只要电缆芯线带电，则输出馈电状态；反之，输出非馈电状态)卡在控制被控设备的馈电开关或磁力启动器的负荷侧电缆上；将馈电状态传感器的输出接至分站的开关量输入口；断电控制装置的信号输入端接分站的开关输出；断电控制装置的控制输出端接馈电开关或磁力启动器；在中心站主机的软件内增加断电逻辑判别功能；当监测到的馈电状态与系统发出的断电/复电命令不符时，则报警并记录。将馈电状态监测和断电控制电路置于馈电开关或磁力启动器中；馈电状态监测电路和信号输出接分站的开关量输入口；断电控制电路和信号输入接分站的开关量输出口；在中心站主机软件中增加断电逻辑判别功能；当监测到的馈电状态与系统发出的断电/复电命令不符时，则报警并记录。当被控开关闭合，一定有负载电流时，即被控开关直接控制负载时，馈电状态传感器可由设备开停传感器替代。馈电状态传感器也可以由被控开关的辅助接点替代，不能直接接本质安全输入接口。矿井安全监控系统除必须满足上述安全方面的要求外，还应满足下列要求：(1) 系统应具有甲烷、风速、压差、CO、温度等模拟量监测，馈电状态、设备开停，风筒开合、烟雾等开关量监测和累计量监测功能。(2) 系统应具有甲烷浓度超限声光报警和电断/复电控制功能。(3) 系统应具有中心站手动遥控断电/复电功能，断电/复电响应时间应不大于系统巡检周期。中心站手动遥控断电/复电功能是防止瓦斯超限违章作业的措施之一。当瓦斯超限时，中心站值班人员可通过系统切断有关区域的电源，待瓦斯浓度降低，通风系统工作正常后，中心站值班人员可通过遥控有关区域复电。中心站手动遥控断电/复电功能，由中心站发送命令，传输系统传至相应分站，因此，断电/复电响应时间不大于系统巡检周期。(4) 系统应具有异地断电/复电功能。异地断电/复电功能是解决接于A分站甲烷等被测超限时，控制接玩弄B分站的被控设备断电，以提高系统的灵活性。在主从式系统中，A分站的监控信息，需经传输系统传至中心站后，再经传输系统传至B分站，因此，断电/复电响应时间应不大于2倍系统巡检周期。(5) 系统应具有自检功能。当系统中传感器、分站、主站、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间，故障设备，以供查询及打印。(6) 系统主机应双机备份，并具有手动切换功能(自动切换功能可选)。当工作主机发生故障时，备份主机投入工作，保证系统的正常工作。(7) 系统应具有实时存盘功能。存盘内容包括：甲烷、风速、负压、一氧化碳等重要测点模拟时的实时监测值；模拟量统计值(最大值、平均值、最小值)；报警及解除报警时间及状态；断电/复电时间及状态；断电/复电逻辑关系不符报警时间及状态；设备开/停时间及状态；累计量值；设备故障/恢复正常工作时间及状态等。在这些存盘项目中，除重要监测模拟量的实时监测值存盘记录应保持24小时外，其余均应保存3个月以上，并且当系统发生故障时，丢失上述信息的时间长度应不大于10分钟。(8) 系统应具有列表显示功能。模拟量及相关显示内容包括地点、名称、单位、报警门限、断电门限、复电门限、监测值、最大值、最小值、平均值、断电/复电命令、馈电状态、超限报警、断电逻辑不符报警、传感器故障等，。开关量显示内容包括地点、名称、开/停时刻、状态、工作时间、开停次数、传感器状态等。累计显示内容包括地点、名称、单位、累计量等。(9) 系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值3种曲线。在一屏上，同时显示不小于3个模拟量，并设时间标尺，可显示出对应时间标尺的模拟量值。在同一屏上同时显示不小于3个模拟量是为了分析事故和甲烷等重要监测物理量的变化规律，例如：为分析事故需了解工作面甲烷、回风巷甲烷和总回风巷甲烷浓度的变化情况。(10) 系统应具有柱状图显示功能，以便直观地反映设备开机率。显示内容包括地点、名称、最后一次开/停时刻和状态、工作时间、开机率、开/停次数、传感器状态等，并设时间标尺。(11) 系统应具有模拟动画显示功能，以便形象、直观、全面地反映安全生产状况。显示内容包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等。为满足大型复杂生产系统的需要，应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等功能。为便于使用模拟图，除具有一幅显示全矿概况的总图外，一般按使用功能划分多个系统图，例如，通风安全系统模拟图、轨道运输系统模拟图、胶带运输系统模拟图、提升运输系统模拟图、供电系统模拟图、排水系统模拟图、巷道布置图、避灾路线图等。(12) 系统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配置、运行状况、便于管理与维修。显示内容包括传感器、执行机构、分站、电控箱、主站和电缆等设备的设备名称、位置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不了，可漫游、分页或总图加局部放大。(13) 系统应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能(定时打印功能可选)，以便于报表分析。(14) 系统应具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用。(15) 系统应具有抗干扰措施，防止架线电机车火花、大型机电设备启停等电磁干扰影响系统。(16) 系统分站应具有初始化参数掉电保护功能，以防分站停电后，初始化参数丢失。(17) 系统宜具有工业电视图像等多媒体功能，以便于提高信息的利用率。(18) 系统宜具有网络通信功能，以便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用。(19) 地面设备应具有防静电措施。(20) 系统应工作稳定，性能可靠，出厂前要进行连续7天的稳定性试验，系统软件死机率应小于1次/720小时。(21) 系统调出整幅实时数据画面的响应时间应小于5秒。(22) 电源波动适应范围：90110%(地面)；75110%(井下)。(23) 系统的传输距离、传输处理误差、最大巡检周期、传输速率、误码率、最大节点容量等与传输有关的要求应符合煤炭行业标准 MT/T8992000煤矿用信息传输装置。(五)、安装 (煤矿安全规程第161条)安全监控管理机构负责安全监控设备的安装、调试和维护工作。安装安全监控设备前，必须根据已批准的作业规程或安全技术措施提出安装申请单，分别送通风和机电部门。在安装断电控制系统，使用单位或机电部门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，在连接时必须有安全监测人员在场监护。为防止甲烷超限断电，切断安全监控开关的负荷侧。为保证局部通风机的供电可靠性，严禁与局部通风机共用电缆、变压器或开关。与安全监控设备关联的电气设备，电源线及控制线在拆除或改线时，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，需要安全监控设备停止运行时，须经调度室同意，并制定安全措施后方可进行。在使用安全监控设备前，必须按产品使用说明书的要求，调试合格后方可使用。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。井下主站或分站，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峒室中，安设时应垫支架，使其距巷道底板不小于300mm，或吊挂在巷道中。隔爆兼本质安全型等复合型本质安全型防爆电源，应设置在采区变电所，严禁设置在断电范围内。隔爆兼本质安全型防爆电源严禁设置在低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内，煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷，采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷、采用串联通风的被串掘进共道内。(六)、调校与故障处理 (煤矿安全规程第162条)为保证安全监控设备灵敏可靠，安全监控仪器设备必须定期调试校正，每月至少一次。在设备验收时、安装前也必须调试校正。由于甲烷载体催化元件的稳定性7d。因此，采用载体催化元件的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等，每隔7d必须使用校准气样和空气样，按产品使用说明书的要求调校一次。为保证甲烷超限断电和停风断电功能准确可靠，每隔7d必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。安全监控仪器及设备校正包括零点、灵敏度、报警点、断电点、复电点、指示值、控制逻辑等。监测气体的安全监控仪器及设备，应采用空气样和相应的标准气样或校准气样进行调试和校准。测量风速的安全监控仪器及设备，选用经过标定的风速计校对。测量温度的安全监控仪器及设备，选用经过标定的温度计校对。安全监控设备发行故障时，必须及时处理，在故障期间必须采用人工监测等安全措施，并填写故障登记表。(七)、使用与维护 (煤矿安全规程第163条)井下安全监测员必须24小时值班，每天检查安全监控设备及电缆，使用便携式光学瓦斯检测仪、或便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员，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内对两种设备进行调校完毕。对需要经常移动的传感器、声光报警器、断电器及电缆等安全监控设备，必须由采掘班组长负责按规定移动，严禁擅自停用。分站、传感器、声光报警器、断电器及电缆等安全监控设备，由所在采掘区的区队长、班组长负责保管和使用，如有损坏应及时向安全监控管理机构汇报。凡经大修的传感器，必须经计量检定合格后方可下井使用。(八)、监测数据与报表 (煤矿安全规程第164条)矿井安全监控系统中心站必须实量监控全部采掘工作面的瓦斯的浓度变化及被控设备的通、断电状态。这就要求装备矿井安全监控系统的矿井不能部分采掘工作面装备与系统相连的分站和断电仪等，而部分采掘工作面装备不与系统相连的甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置。矿井安全监控系统中心站值班员必须认真监视监视器所显示的各种信息，详细记录系统各部分的运行状态，负责打印监测日报表，报矿长和技术负责人审阅，接到报警后，值班员必须立即通知通风调度和生产调度。(九) 、便携仪甲烷检测报警仪 (煤矿安全规程第165条)便携式甲烷检测报警仪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的零点和电压值，不符合要求的禁止发放使用。便携式甲烷检测报警仪应固定专人使用，使用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。(十)、配气 (煤矿安全规程第166条)在我国，各局(公司)、矿使用催化燃烧原理的传感器和便携式甲烷检测报警仪数量较大，一般超过千台。为保证这些仪器测量值准确可靠，每隔7d必须对这些仪器进行一次调校。因此，用于调校的甲烷与空气混合气体使用量较大，如果采用空气中甲烷二级标准气体，各局(公司)、矿在经济上难以承受，特别是一些远离大中城市，交通不便的矿，由于空气中甲烷标准气体是危险品，运输十分困难，难以满足现场日常标校工作的需求。同时考虑到仪器的日常校准与周期检定不同，检定是为评定计量器的计量特性，确定其是否符合法定要求所进行的工作，而校准仅仅是为了确定计量器显示值的误差，并不判断其合格与否，无法制性。因此，原煤炭工业部根据本行业的特殊需要，自行管理一种用于仪器日常校准的甲烷与空气混合气体空气中甲烷校准气体。空气中甲烷校准气体与空气中甲烷标准气体的主要区别在于，前者是国家煤矿安全监察局负责管理、组织考核发证；后者是由国家技术监督部门负责管理、组织考核定级发证。空气中甲烷一级标准物质浓度范围为0.5%CH43.0% CH4，不确定度1%，稳定性一年以上。空气中甲烷一级标准物质浓度范围为0.5% CH43.0% CH4，不确定度3%，稳定性半年以上。空气中甲烷校准气体浓度范围为1.0% CH43.0% CH4，不确定度5%，主要用于催化燃烧原理甲烷测量仪器的日常校准。催化燃烧原理的甲烷传感器和便携式甲烷检测报警仪，其误差为：01.0% CH4时， 0.1%CH4；1.0%2.0%CH4时，0.2%CH4；2.0%4.0%CH4时，0.3%CH4。因此，采用不确定度5%的校准气体可以满足校准要求，具有2倍传递关系。校准甲烷传感器和便携式甲烷检测报警仪，一般只校准1.0%CH4的报警点或1.5%CH4的断电点。因此，空气中甲烷校准气样的难度大大降低。配制甲烷校准气样的装备和方法必须符合国家煤矿安全监察局制定的有关标准，相对误差小于5%。(十一)、技术资料 (煤矿安全规程第167条)安全监控机构应建立以下帐卡及报表：(1)设备、仪表台帐；(2)监控设备故障登记表；(3)检修记录；(4)巡检记录；(5)中心站运行日志；(6)矿井安全监控日报；(7)矿井安全监控设备使用情况月报、季报表。安全监控机构必须绘制安全监控设备布置图和断电控制接线图，国上标明传感器、声光报警器、断电器、分站、电源、中心站等设备的位置、接线、断电范围、报敬门限、断电门限、复电门限、传输电缆、供电电缆等，并根据实际布置及时修改。监测技术资料均需定期保存，对井下事故记录应长期保存。(十二)、甲烷传感器的设置 (煤矿安全规程第168条)甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合表1规定。表1 甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围甲烷传感器设置地点报警浓度断电浓度复电浓度断电范围低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面1.0%CH41.5%CH41.0%CH4工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面1.0%CH41.5%CH41.0%CH4工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面回风巷1.0%CH41.0%CH41.0%CH4工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备本规程第136条所规定的装有矿井安全监控系统的采煤工作面回风巷1.0%CH41.5%CH41.5%CH4工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备专用排瓦斯巷2.5%CH42.5%CH42.5%CH4工作面内全部非本质安全型电气设备煤(岩)与瓦斯突出矿井采煤工作面进风巷0.5%CH40.5%CH40.5%CH4进风巷内全部非本质安全型电气设备采用串联通风的被串采煤工作面进风巷0.5%CH40.5%CH40.5%CH4被串采煤工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备采煤机1.0%CH41.5%CH41.0%CH4采煤机电源低瓦斯、高瓦斯、煤(岩)与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面1.0%CH41.5%CH41.0%CH4掘进巷道内全部非本质安全型电气设备高瓦斯、煤(岩)与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中1.0%CH41.0%CH41.0%CH4掘进巷道内全部非本质安全型电气设备采用串联通风的被串掘进工作面局部通风机前0.5%CH40.5%CH40.5%CH4被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备掘进机1.0%CH41.5%CH41.0%CH4掘进机电源回风流中的机电设备硐室的进风侧0.5%CH40.5%CH40.5%CH4机电设备硐室内全部非本质安全型电气设备高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时的装煤点和瓦斯涌出巷道的下风流处0.5%CH4在煤(岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，进风的主要运输巷道内使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车0.5%CH40.5%CH40.5%CH4机车电源在煤(岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，主要回风巷内使用矿用防爆特殊型蓄电池电车本0.5%CH40.7%CH40.7%CH4机车电源兼做回风井的装有带式输送机的井筒0.5%CH40.7%CH40.7%CH4井筒内全部非本质安全型电气设备瓦斯抽放泵站室内0.5%CH4利用瓦斯时的瓦斯抽放泵站输出管路中30%CH4不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备的瓦斯抽放泵站的输出管路中25%CH4井下临时抽放瓦斯泵站下风侧栅栏外1.0%CH41.0%CH41.0%CH4抽放瓦斯泵甲烷的密度小于空气。因此，甲烷传感器应布置在巷道的上方，并应不影响行人和行车，安装维护方便。甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板(顶梁)不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。由于回风巷煤壁中有瓦斯涌出，因此，回风巷甲烷平均浓度一般不低于工作面甲烷浓度。但由于回风巷甲烷传感器设置在瓦斯与空气混合均匀、风流稳定的位置，而工作面甲烷传感器设置在瓦斯与空气混合不均匀的位置。因此，工作面甲烷传感器的断电浓度一般为1.5%CH4，回风巷甲烷传感器的断电浓度一般为1.0%CH4，即工作面甲烷传感器的断电浓度一般大于回风巷甲烷传感器的断电浓度。同理，掘进工作面甲烷传感器断电浓度一般大于回风流中甲烷传感器断电浓度。瓦斯检查员人工监测周期长(每班23次)，为防止在下一次监测之前甲烷浓度达到爆炸浓度，因此，人工监测时，报警和断电浓度定的较低。矿井安全监控系统的最大监控周期为30s，远远小于人工监测周期，并且当系统工作正常时，不会出现漏报等情况。因此，对于第136条，当采用矿井安全监控系统时，机械化采煤工作面回风巷道风流中甲烷的报警浓度、断电浓度和复电浓度均提高为1.5%。(十三)、采煤工作面甲烷传感器的设置 (煤矿安全规程第169条)为及时监测回采工作面的甲烷浓度的变化情况，低瓦斯、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井都必须设置工作面甲烷传感器。为尽早监测工作面甲烷浓度的变化，工作面甲烷传感器尽量靠近工作面设置，但由于设置地点风流不稳定。因此，不能反映甲烷的平均浓度。为监测甲烷的平均浓度，防止工作面甲烷传感器漏报，高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面，还必须在回风巷设置甲烷传感器。由于工作面隅角通风条件较差，易造成瓦斯积聚，同时为便于使用与维护，高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面上隅角必须设置便携式甲烷检测报警仪。低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面进风巷的甲烷浓度一般较低。因此，工作面甲烷传感器和回风巷甲烷传感器的断电范围为工作面和回风巷内全部非本质安全型电气设备。煤(岩)与瓦斯突出时，突出的瓦斯会逆风流而进入进风巷，因此，煤(岩)与瓦斯突出矿井采煤工作面的甲烷传感器断电范围为工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备。若煤(岩)与瓦斯突出矿井采煤工作面的甲烷传感器不能控制其进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷设置甲烷传感器，进风巷甲烷传感器应尽量靠近工作面，断电范围为进风巷内全部非本质安全型电气设备。采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置甲烷传感器。采煤机必须设置机械式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。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。但低瓦斯矿井的采煤工作面至少设置一个甲烷传感器，高瓦斯矿井的采煤工作面至少设置2个甲烷传感器。1、回采工作面甲烷传感器的设置为及时监测回采工作面的瓦斯变化情况，回采工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面设置，如图1所示。其报警浓度为1.0%CH4，断电浓度为1.5%CH4，复电浓度为1.0%CH4，断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备。有煤与瓦斯突出矿井的回采工作面，断电范围为进风巷、工作面和回风巷内的全部非本质安全型电气设备。若工作面甲烷传感器不能控制进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷布置甲烷传感器。图1 回采工作面甲烷传感器的设置 T回采工作面甲烷传感器2、回采工作面回风巷甲烷传感器能正确反映回采工作面回风巷内的瓦斯含量，回风巷甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀，且风流稳定的位置，如图2所示。其报警浓度为1.0%CH4，断电浓度为10% CH4，复电浓度为1.0% CH4，断电范围为工作面和回风巷内的全部非本质安全型电气设备。图2 回采工作面回风巷甲烷传感器的设置 T回采工作面回风巷甲烷传感器3、回采工作面进风巷甲烷传感器的设置用于监测有煤与瓦斯突出矿井的回采工作面的进风巷甲烷传感器，应尽量靠近工作面设置，如图3所示，以便及时监测回采工作面的瓦斯变化情况。其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为进风巷内的全部非本质安全型电气设备。图3 回采工作面进风巷甲烷传感器的设置T有煤与瓦斯突出矿井的回采工作面进风巷甲烷传感器 回采工作面采用串联通风时，进入被串工作面的风流中必须布置进风巷甲烷传感器。为保证进风巷甲烷传感器能正确反映所监测区域的瓦斯含量，进风巷甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀、且风流稳定的位置，如图4所示。其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为进风巷、工作面和回风巷的全部非本质安全型电气设备。图4 串联通风被串回采工作面进风巷甲烷传感器的设置T串联通风回采工作面进风巷甲烷传感器(十四)、掘进工作面甲烷传感器的设置 (煤矿安全规程第170条)为及时监测回采工作面的甲烷浓度的变化情况，低瓦斯、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井都必须设置掘进工作面甲烷传感器。为尽早监测到掘进工作面甲烷浓度的变化，掘进工作面甲烷传感器必须尽量靠近掘进工作面设置，但由于掘进工作面甲烷传感器的设置地点风流不稳定，因此，不能反映甲浣的平均浓度。为监测甲烷的平均浓度，防止掘进工作面甲烷浓度超限时漏报，高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的掘进工作面，还必须在回风巷内设置甲烷传感器。掘进工作面甲烷传感器和回风流甲烷传感器的断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。掘进工作面采用串联通风时，被串工作面的局部通风机前必须设置甲烷传感器。掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷监测报警仪。1、掘进工作面甲烷传感器的设置为及时监测掘进工作面的瓦斯变化情况，掘进工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面设置，如图5所示。其瓦斯报警浓度为1.0%CH4，断电浓度为1.5%CH4，复电浓度为1.0%CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。图5 掘进工作面甲烷传感器的设置T掘进工作面甲烷传感器； F局部通风机2、掘进工作面回风流甲烷传感器的设置为保证掘进工作面回风流甲烷传感器能正确反映掘进工作面回风流中的瓦斯含量，回风流甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀、且风流稳定的位置，如图6所示。其报警浓度为1.0%CH4，断电浓度为1.0%CH4，复电浓度为1.0%CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。图6 掘进工作面回风流甲烷传感器的设置T掘进工作面回风流甲烷传感器； F局部通风机3、掘进工作面进风流甲烷传感器的设置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，如图7所示。其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。图7 掘进工作面进风流甲烷传感器的设置T掘进工作面进风流甲烷传感器； F局部通风机(十五)、机电硐室甲烷传感器的设置 (煤矿安全规程第171条)在回风流中的机电设备硐室的甲烷浓度可能会较高。因此，设在回风流中的机电硐室的进风侧中必须设置甲烷传感器，如图8所示。其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为机电硐室内全部非本质安全型电气设备。图8 机电硐室甲烷传感器的设置T机电硐室进风流甲烷传感器(十六)、装煤点和运输巷道甲烷传感器的设置 (煤矿安全规程第172条)1、装煤点甲烷传感器的设置高瓦斯矿井的主要运输巷道内使用架线电机车时，装煤点处必须设置甲烷传感器，如图9所示。其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为装煤点处上风流100m内及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。图9 装煤点甲烷传感器的设置2、运输巷道甲烷传感器的设置高瓦斯矿井进风的主要运输巷道使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器，如图10所示。其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电范围为瓦斯涌出巷道上风流100m内及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。图10 运输巷道甲烷传感器的设置T高瓦斯矿井通风的主要运输巷道内使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的甲烷传感器 (十七)、机车甲烷传感器的设置 (煤矿安全规程第173条)在煤(岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，进风的主要运输巷道和回风巷内使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车或矿用防爆型柴油机车时，蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷监测报警仪。当瓦斯浓度超过0.5%时，必须停止机车运行。 （十八）、瓦斯抽放泵站的甲烷传感器设置 (煤矿安全规程第174条)瓦斯抽放泵站必须设置甲烷传感器，抽放泵输入管路中必须设置甲烷传感器。利用瓦斯时，还应在输出管路中设置甲烷传感器。(十九)、其他传感器的设置 (煤矿安全规程第175条)装备矿井安全监控系统的矿井，每一个采区，一翼回风巷及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、能准确计算测风断面的地点。瓦斯抽放泵站的抽放泵吸入管路中应设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。利用瓦斯时，还应在输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。装备矿井安全监控系统的开采容易自燃，自燃煤层的矿井应设置一氧化碳传感器。一氧化碳传感器应布置在巷道的上方，并应不影响行人和行车，安装维护方便。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。一氧化碳传感器的报警值为0.0024%CO。一氧化碳传感器除用于环境监测外，还可用于自燃发火预测。自燃发火可根据每天一氧化碳平均值的增量来预测，若增量为正，则具有自燃发火的可能。为保证一氧化碳传感器能正确反映所监测环境中一氧化碳含量，一氧化碳传感器应设置在风流稳定、一氧化碳等有害气体与新鲜空气混合均匀的位置，设置如图11所示。图11 回采工作面回风巷一氧化碳传感器的设置T回采工作面回风巷一氧化碳传感器装备矿井安全监控系统的开采容易自燃，自燃煤层的矿井应设置温度传感器。温度传感器应布置在巷道的上方，并应不影响行人和行车，安装维护方便，距顶板(顶梁)不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。温度传感器的报警值为30，温度传感器除用于环境监测外，还可用于自燃发火预测。自燃发火可根据每天温度平均值的增量来预测，若增量为正，则具有自燃发火的可能。为保证温度传感器能正确反映所监测环境的温度，温度传感器应设置在风流稳定的位置，如图12所示。图12 回采工作面回风巷温度传感器的设置T回采工作面回风巷温度传感器装备矿井安全监控系统的矿井，主要通风机、局部通风机必须设置设备开停传感器，主要风门应设置风门开关传感器，被控设备开关的负荷侧应设置馈电状态传感器。 (二十)、增设瓦斯传感器 根据国家发改委、国家安全生产监管总局、国家煤矿安监局二00五年三月二十二日关于印发的通知(发改能源2005457号)规定，煤矿在以下场所要增设瓦斯传感器：1、采煤工作面上隅角瓦斯传感器，其位置距巷帮和老塘充填带均不大于800毫米，距顶板不大于300毫米。2、突出煤层掘进工作面、石门揭煤以及瓦斯绝对涌出量大于3立方米/分钟的掘进面回风第一交汇点处。3、长距离巷道掘进，每500-1000米巷道增设一个传感器。4、采动卸压带、地质构造带、采掘面过老巷、老空区、钻场等处增设瓦斯传感器由矿总工程师根据情况确定。二、煤矿防爆电气设备的完好标准 (1)隔爆型电气设备必须经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。 （2)外壳完整无损，无裂痕和变形。 (3)外壳的紧固件、密封件、接地件齐全完好。 (4)隔爆接合面的间隙、有效宽度和表面粗糙度符合规定： 接合面上的小针孔，1cm2的范围内不超过5个，其直径不应超过0. 5mm，深度不超过lmm。 伤痕深度及宽度均不超过0. 5mm，投影长度不超过接合面有效长度的50。 个别较大的伤痕，深度不超过lmm，无伤距离相加不小于相应容积规定的接合面长度。 快动式门或盖的隔爆接合面的最小有效长度须不小于25mm。 隔爆接合面的表面粗糙度须不高于6.3。操纵杆的表面粗糙度须不高于3.2。 电动机轴与轴孔的隔爆接合面在正常工作状态下不应产生摩擦。采用圆筒隔爆接合面时，轴与轴孔配合的最小单边间隙须不小于0. 075mm。 滚动轴承结构，轴与轴孔的最大单边间隙须大于有关规定的W值的2/3。 (5)螺纹隔爆结构的拧入深度和啮合扣数符合规定。 螺纹精度须不低于3级，螺距须不小于0. 7mm。 螺纹的最少啮合扣数、最小拧入深度须符合有关规定。 (6)电缆接线盒和电缆引入装置完好，零部件齐全，无缺损，电缆连接牢固、可靠。一个电缆引入装置只连接一条电缆。密封圈外径与电缆引入装置内径之差，应符合下列要求：密封圈外径不大于20mm时，其内径差不大于lcm；密封圈外径大于20mm，不大于60mm时，其内径差不大于1. 5cm；密封圈外径大于60mm时，其内径差不大于2cm。密封圈内径与电缆公称外径之差不大于lcm。电缆与密封圈之间严禁包扎其他物。不用的电缆引入装置用厚度不小于2cm钢板堵死。 (7)连锁装置功能完整，保证电源接通打不开盖，开盖送不上电。内部电气元件、保护装置完好无损、动作可靠。 (8)接线盒内裸露导电芯线之间的电气间隙和爬电距离符合规定。导电芯线无毛刺，上紧接线螺母时不能压住绝缘材料。外壳内部不得增加元部件。另外，应满足如下要求：胶圈外径与腔室内径间隙不大于2mm；胶圈内径与电缆外径间隙不大于lmm;胶圈宽度不得小于0.7倍的电缆外径，但不得小于l0mm；胶圈厚度不得小于0.3倍的电缆外径，但不得小于4mm；进线嘴内径与密封圈外径的差不应超过有关规定的值限。 (9）在设备输出端断电后，壳内仍有带电部件时，在其上装设防护绝缘盖板，并标明“带电”字样，防止人身触电事故。 (10）接线盒内的接地芯线必须比导电芯线长，即使导线被拉脱，接地芯线仍保持连接。接线盒内保持清洁，无杂物和导电线丝。 三、隔爆型电气设备常见失爆现象和使用要求 (一)、隔爆型电气设备常见的失爆现象 (1)由于隔爆接合面严重锈蚀、有较大的机械伤痕（凹坑）、连接螺钉没有压紧而使它们的间隙超过规定值，因此失爆。 (2)因矸石冒落砸伤、支架变形挤压、搬运过程中严重碰撞等而使外壳严重变形；因隔爆外壳上的盖板、连接嘴、接