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煤矿安全监控系统 阳城县煤炭安全监控调度中心靳郭龙 1 绪论 煤矿安全生产监控系统是煤矿安全生产的重要保证煤炭行业是高危行业 瓦斯 煤尘 水灾 火灾 冲击地压 地热等困扰着煤炭工业的健康发展 其中 瓦斯事故是煤炭生产最严重的灾害 2000年至2005年 全国发生一次死亡百人以上事故8起 其中6起就是瓦斯事故 因此 瓦斯防治是减少煤矿死亡事故总量的首要工作 是煤矿安全生产工作的重中之重 煤矿安全生产监控系统是煤矿安全生产的重要保障 在瓦斯防治 遏制超能力 超定员生产 加强井下作业人员管理和煤炭产量监管等方面发挥着重要作用 2 煤矿安全监控系统概论 3 煤矿安全监控系统 煤矿安全监控系统用来监测甲烷浓度 一氧化碳浓度 二氧化碳浓度 氧气浓度 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 主要通风机开停等 并实现甲烷超限声光报警 断电和甲烷风电闭锁控制等 还可通过煤矿安全监控系统监控瓦斯抽放系统 通风系统 煤炭自燃 瓦斯突出等 4 煤矿安全监控系统 当瓦斯超限或局部通风机停止运行或掘进巷道停风时 煤矿安全监控系统自动切断相关区域的电源并闭锁 避免或减少由于电气设备失爆 违章作业 电气设备故障电火花或危险温度引起瓦斯爆炸 避免或减少采 掘 运等设备运行产生的摩擦碰撞火花及危险温度等引起瓦斯爆炸 提醒领导 生产调度等及时将人员撤至安全处 5 煤矿安全生产监控系统 煤矿安全生产监控系统包括煤矿安全监控系统 煤矿瓦斯抽采 放 监控系统 煤矿轨道运输监控系统 煤矿胶带运输监控系统 煤矿供电监控系统 煤矿排水监控系统 煤矿火灾监控系统 矿山压力监控系统 煤与瓦斯突出监控系统 煤矿井下作业人员监测系统 煤炭产量监测系统等 用于煤矿通风安全及生产环节的监控 6 煤矿安全监控系统组成 系统一般由主机 传输接口 分站 传感器 执行器 含断电器 声光报警器 电源箱 电缆 接线盒 避雷器和其他必要设备组成 7 8 煤矿安全监控系统组成 煤矿安全监控系统工作原理 1 传感器将被测物理量转换为电信号输出 2 执行器 含声光报警器和断电器 将控制信号转换为被控物理量 9 煤矿安全监控系统工作原理 3 分站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 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能力 对传感器输入的信号和传输接口传输来的信号进行处理 控制执行器工作 10 煤矿安全监控系统工作原理 4 电源箱将交流电网电源转换为系统所需的本质安全型直流电源 并具有维持电网停电后正常供电不小于2h的蓄电池 11 煤矿安全监控系统工作原理 5 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 并传送相应分站 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 12 煤矿安全监控系统工作原理 6 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 联网等 13 煤矿安全监控系统组成 7 投影仪或电视墙用来扩大显示面积 以便于在调度室远距离监视 8 用户 其他 计算机一般设置在矿长 总工办公室及有关业务处室 以便及时了解矿井安全及生产状况 14 关于加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的指导意见 安委办 2006 21号 15 关于加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的指导意见安委办 2006 21号 所有瓦斯矿井必须装备安全监控系统 高瓦斯矿井 煤 岩 与瓦斯 二氧化碳 突出矿井和所有低瓦斯矿井必须装备安全监控系统 未装备安全监控系统的低瓦斯矿井 属于原国有重点煤矿范围的 应于2007年6月底前完成安全监控系统的装备 属于原国有地方和乡镇煤矿范围的 应于2008年底前完成装备 16 关于加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的指导意见安委办 2006 21号 新安装的安全监控系统必须符合 煤矿安全监控系统通用技术要求 AQ6201 2006 煤矿新装备的安全监控系统必须按 通用技术要求 制造 并取得新的煤矿矿用产品安全标志 以下简称MA标志 按 通用技术要求 制造并取得新MA标志的煤矿安全监控系统及生产单位名单由矿用产品安全标志办公室及时予以公告 安标办网址 http www aqbz org 17 关于加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的指导意见安委办 2006 21号 逐步改造煤矿在用安全监控系统煤矿在用的安全监控系统原制造单位取得新的MA标志后 应与煤矿积极协商 共同制定方案 按新的MA标志证书确认的系统配置对煤矿在用系统进行更新改造 改造的重点 一是采用统一显示格式的系统软件 二是配置稳定性为15天以上的传感元件或传感器等关联设备 严禁使用未经国家授权的安全生产检测检验机构进行安全联检的关联设备 18 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 19 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 2术语和定义2 1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 用来监测甲烷浓度 一氧化碳浓度 二氧化碳浓度 氧气浓度 风速 负压 温度 烟雾 馈电状态 风门状态 风窗状态 风筒状态 局部通风机开停 主通风机开停等 并实现甲烷超限声光报警 断电和甲烷风电闭锁控制等 20 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 2 18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 能自动切换被控电源的装置 2 19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 21 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 4 4 2硬件4 4 2 1中心站硬件一般包括传输接口 主机 打印机 UPS电源 投影仪或电视墙 网络交换机 服务器和配套设备等 中心站均应采用当时主流技术的通用产品 并满足可靠性 可维护性 开放性和可扩展性等要求 22 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 4 4 2 2传感器的稳定性应不小于15d 煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器 煤矿用高低浓度甲烷传感器 瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器和矿用电化学式一氧化碳传感器的稳定性和传输距离执行本标准 其它传感器执行各自现行标准 23 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 最大传输距离传感器及执行器至分站之间的传输距离应不小于 km 分站至传输接口 分站至分站之间最大的传输距离不小于10km 控制执行时间甲烷超限断电及甲烷风电闭锁的控制执行时间应不大于2s 24 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 4 4 3软件操作系统 数据库 编程语言等应为可靠性高 开放性好 易操作 易维护 安全 成熟的主流产品 软件应有详细的汉字说明和汉字操作指南 25 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 1数据采集4 5 1 1系统必须具有甲烷浓度 风速 风压 一氧化碳浓度 温度等模拟量采集 显示及报警功能 4 5 1 2系统必须具有馈电状态 风机开停 风筒状态 风门开关 烟雾等开关量采集 显示及报警功能 4 5 1 3系统必须具有瓦斯抽采 放 量监测 显示功能 26 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 2控制4 5 2 1系统必须由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电 复电控制功能 甲烷浓度达到或超过报警浓度时 声光报警 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 与闭锁控制有关的设备 含甲烷传感器 分站 电源 断电控制器 电缆 接线盒等 未投入正常运行或故障时 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确定运行后 自动解锁 27 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 2 2系统必须由现场设备完成甲烷风电闭锁功能 a 掘进工作面甲烷浓度达到或超过1 0 时 声光报警 掘进工作面甲烷甲烷浓度达到或超过1 5 时 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 时 自动解锁 b 掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到或超过1 0 时 声光报警 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烷浓度低于1 0 时 自动解锁 28 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 c 被串掘进工作面入风流中甲烷浓度达到或0 5 时 声光报警 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 时 自动解锁 d 局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时 声光报警 切断供风区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁 当局部通风机或风筒恢复正常工作时 自动解锁 e 局部通风机停止运转 掘进工作面或回风流中甲烷浓度大于3 0 必须对局部通风机进行闭锁使之不能起动 只有通过密码操作软件或使用专用工具方可人工解锁 当掘进工作面或回风流中甲烷浓度低于1 5 时 自动解锁 29 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 f 与闭锁控制有关的设备 含分站 甲烷传感器 设备开停传感器 电源 断电控制器 电缆 接线盒等 故障或断电时 声光报警 切断该设备所能监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁 与闭锁控制有关的设备接通电源1min内 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 自动解锁 严禁对局部通风机进行故障闭锁控制 30 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 2 3安全监控系统必须具有地面中心站手动遥控断电 复电功能 并具有操作权限管理和操作记录功能 4 5 2 4安全监控系统应具有异地断电 复电功能 31 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 3调节系统宜具有自动 手动 就地 远程和异地调节功能 32 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 4存储和查询系统必须具有以地点和名称为索引的存储和查询功能 a 甲烷浓度 风速 负压 一氧化碳浓度等重要测点模拟量的实时监测值 b 模拟量统计值 最大值 平均值 最小值 c 报警及解除报警时刻及状态 d 断电 复电时刻及状态 e 馈电异常时刻及状态 f 局部通风机 风筒 主要通风机 风门等状态及变化时刻 g 瓦斯抽采 放 量等累计量值 h 设备故障 恢复正常工作时刻及状态等 33 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 5显示4 5 5 1系统必须具有列表显示功能 a 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 馈电异常报警 传感器工作状态等 b 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 传感器工作状态 报警及解除报警状态及时刻等 c 累计量显示内容包括 地点 名称 单位 累计量值等 34 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 5 2系统应能在同一时间坐标上 同时显示模拟量曲线和开关状态图等 4 5 5 3系统必须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 最小值等曲线 4 5 5 4系统必须具有开关量状态图及柱状图显示功能 35 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 5 5系统必须具有模拟动画显示功能 显示内容包括 通风系统模拟图 相应设备开停状态 相应模拟量数值等 应具有漫游 总图加局部放大 分页显示等方式 4 5 5 6系统必须具有系统设备布置图显示功能 显示内容包括 传感器 分站 电源箱 断电控制器 传输接口和电缆等设备的设备名称 相对位置和运行状态等 若系统庞大一屏容纳不了 可漫游 分页或总图加局部放大 36 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 6打印系统必须具有报表 曲线 柱状图 状态图 模拟图 初始化参数等召唤打印功能 定时打印功能可选 报表包括 模拟量日 班 报表 模拟量报警日 班 报表 模拟量断电日 班 报表 模拟量馈电异常日 班 报表 开关量报警及断电日 班 报表 开关量馈电异常日 班 报表 开关量状态变动日 班 报表 监控设备故障日 班 报表 模拟量统计值历史记录查询报表等 37 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 7人机对话系统必须具有人机对话功能 以便于系统生成 参数修改 功能调用 控制命令输入等 4 5 8自诊断系统必须具有自诊断功能 当系统中传感器 分站 传输接口 电源 断电控制器 传输电缆等设备发生故障时 报警并记录故障时间和故障设备 以供查询及打印 38 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 9双机切换系统必须具有双机切换功能 系统主机必须双机备份 并具有手动切换功能或自动切换功能 当工作主机发生故障时 备份主机投入工作 4 5 10备用电源系统必须具有备用电源 当电网停电后 保证对甲烷 风速 风压 一氧化碳 主要通风机 局部通风机开停 风筒状态等主要监控量继续监控 39 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 11数据备份系统必须具有数据备份功能 4 5 12模拟报警和断电传感器应具有现场模拟测试报警和断电功能 4 5 13防雷系统必须具有防雷功能 分别在传输接口 入井口 电源等采取防雷措施 40 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 5 14其他4 5 14 1系统应具有网络通信功能 4 5 14 2系统应具有软件自监视功能 4 5 14 3系统应具有软件容错功能 4 5 14 4系统应具有实时多任务功能 能实时传输 处理 存储和显示信息 并根据要求实时控制 能周期地循环运行而不中断 41 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 基本功能 4 6软件功能4 6 1操作管理软件必须具有操作权限管理功能 对参数设置 控制等必须使用密码操作 并具有操作记录 4 6 2主菜单在各种显示模式下都必须有主菜单显示 主菜单包括 参数设置 页面编辑 控制 列表显示 曲线显示 状态图及柱状图显示 模拟图显示 打印 查询 帮助 其他等 42 煤矿安全监控系统小知识 小经验 瞬间 冒大数 的原因目前使用的监控系统传感器信号向分站传输大都采用200 1000Hz频率制式 分站采用脉冲计数方式工作 抗干扰防卫能力很差 遇有线路接触不良或电磁干扰就会造成假象信号 煤矿井下特殊狭小的现场环境 传感器连线与动力电缆很难分开铺设 有些地方干脆就是挂在同一个电缆挂钩上 大型电器设备启动和停止时会释放出极其强烈的电磁脉冲辐射 强干扰脉冲能在瞬间完全淹没传感器信号 结果就造成了 冒大数 现象 井下分站和地面计算机根本无办法识别这些干扰信号 常使系统频频发生误报警 造成难以克服的 大数干扰 这种干扰问题普遍存在于目前使用的各种系统中 43 煤矿安全监控系统小知识 小经验 为了克服脉冲干扰 许多系统都采用软件干扰滤除方法 即把传感器多次采集结果进行比较 经过多个采集周期后才能确认超限信息的 有效性 为了加强滤除干扰能力 需要反复进行多次过滤 结果带来的是系统反应迟钝 断电闭锁动作缓慢 使真实超限的数据迟迟不能正确反映上来 根本无法达到煤矿安全监控标准30秒的最低要求 避免的办法 1 传感器连线与动力电缆尽量分开铺设 2 监控分站尽量远离大型电器设备 3 监控分站尽量使用从变电所接出的专用电源 44 煤矿安全监控系统小知识 小经验 监控雷击比较频繁的原因现象 原因一是小型煤矿不合理的电网结构造成的 地方小型煤矿为了减少建设成本 绝大部分没有设采区变压器 380伏动力电源由地面直接引入井下 引入电缆的架空安装 将井下机电设备直接暴露在大气放电感应的威胁之下 它和大型矿井有采区变压器隔离的环境相比截然不同 大型矿井的6600伏隔爆变压器有良好的绝缘性能 还设有二氧化硅避雷器保护 雷电感应只作用于一次高压线上 二次很少能受到雷电打击 小型煤矿由于没有变压器隔离 雷电感应浪涌电压亟易从动力电源引入井下 多数击穿分站电源变压器 45 煤矿安全监控系统小知识 小经验 原因二是地方小型煤矿对线路避雷器的作用存在误区 认为雷击只是从传输线路引入的 还有人误认为线路避雷器是万能的 甚至将其与建筑物上的避雷针等同起来 错误的认为只要地面安装一台避雷器 就可以确保全矿系统平安无事 由此许多煤矿只在地面安装了线路避雷器 井下线路没有安装 电源进线没有安装 结果一旦矿区遇有雷暴天气 地面计算机保护住了 井下分站甚至传感器遭到严重损坏 46 煤矿安全监控系统小知识 小经验 原因三误认为只要设备接地线良好就是最好的防雷措施 施工中花费了大量财力和人力用以改善接地电阻 忽视了其他方面不安全的因素 实际上除了避雷器的地线要良好接地外 其他设备的接地均不能起到访雷击的作用 比如说地面计算机恰恰相反 它的外壳与大地连通反而会引来雷击 47 煤矿安全监控系统小知识 小经验 原因四除了大气放电造成的强电磁干扰外 还有一种来自矿井内部动力电源故障浪涌电流造成的破坏 后者的破坏力往往远高于雷电的损坏力 特别在动力电源设备发生击穿短路 电缆短路放炮 电缆弧光短路等情况时 动力电源的相间会发生严重的不平衡 击穿点对地短路 造成很高的跨步电压 不同位置的两点大地电位差 能造成井下现场接地点与地面机房接地点很高的电位差 信号传输线跨接在这个高电位差的两地之间 与仪器之间形成放电回路 能在很短的时间内烧焦电路板 并使其碳化击穿 会破坏整个网络 用户往往在没有发生雷雨的季节也发生了击穿损坏 这就是动力电源浪涌造成的破坏 48 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 1 信息采集方式 许多厂家为了达到2秒断电要求 不得不将信号采集周期缩短 通常每个模拟量一秒 甚至采用脉冲周期采集法 就是仅仅检测信号脉冲一个周期 这样的方案是典型的饮鸩止渴行为 虽然是缩短了采集时间 但是 它会严重恶化信号采集的抗干扰性能和传输精度 严格说 这种采集方式的干扰防卫度式还不如脉冲计数方式 如若投入实际使用 必将带来难以弥补的严重后果 这个系统虽然通过了目前的检验 日后 为了防堵更加严重的冒大数 误报警发生 厂家注定还会走回头路 用软件过滤干扰信号 势必更加严重迟滞系统的响应速度 使系统性能严重倒退 新的缺陷需要一段应用时间 才能在使用中再度被发现 希望用户能引起高度重视 先天不足的脉宽检测和计数检测系统千万不能选用 49 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 2 电磁兼容性能 没有通过电磁兼容测试的系统不宜选用 虽然现在暂停了电磁检测要求 但迟早还要再度提出来 监控系统新标准的精华部分就在于提高抗干扰性能和稳定性 现在执行的新标准砍掉了抗干扰要求后 已经变得没有多少新意了 为了二秒断电再改成脉宽采集 结果反倒严重损坏了系统的可靠性 可以预言 这样的新系统 其冒大数 误报警将更加严重 众厂家费了九牛二虎之力改出来的东西 最终演变成了一场软件界面作秀比赛 留给用户的是一套换汤不换药东西 而且稳定性更加低下 这样的产品匆匆忙忙地安装到大矿上 注定还会引发一场新的危机 50 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 3 高稳定性传感器 AQ6201 2006新标准中明确要求 瓦斯 一氧化碳等传感必须具有15天以上的稳定性 在此时间内 仪器零点 精度等参数绝对不能超标 煤矿安全规程也随之更改为 12天的标校周期 这是一项非常不容易实现的技术要求 它受到传感元件制造 二次仪表性能 生产老化条件等多方面制约 如果传感器达不到以上要求 必将带来严重后果 目前厂家的传感器产品在技术层面上并没有发生根并改变 检验手段大多流于形式 用户在选择更新系统时切记使用名牌传感器 如果无法确认传感器的真实性能 不妨亲自到生产现场考察 看看生产厂家是否设有一定规模的充气模拟老化车间 传感器在出厂前是否真的逐台进行了18天连续考核 是否在老化考核中真正剔除不合格的产品 免得为自己留下新的隐患 51 AQ6201 2006煤矿安全监控系统通用技术要求 4 双CPU监控分站 AQ6201 2006新标准提出 断电控制时间必须在2秒钟内完成 无论分站连接多少台传感器 必须满足此项指标 以适应高突矿井的要求 传统的分站硬件设计大都采用单CPU控制 采集通信集中在一个处理器中 无法进行不间断地通信 采集 显示 控制等多项工作 新标准贯彻后 许多分站主板采用了双CPU设计 这样的方案才有可能达到全面指标 如果确认系统分站是单CPU设计 那一定是采取压缩采集周期来实现的快速断电 千万不能选用 即便是双CPU设计尚不能凭此一点就确认它的可靠性 还要剔除脉冲计数方式的分站 无论是串行计数 还是并行计数 都不要选用 推荐使用传感器串行码的方案 它能兼顾快速断电和抗干扰性能 52 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 AQ1029 2007 53 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 本标准替代原煤炭工业部 矿井通风安全监测装置使用管理规定 煤安字 1995 第562号 与其相比 主要变化如下 增加了安全监控系统的装备和联网等要求 增加甲烷传感器的设置数量并补充了设置图 增加了其他传感器的设置要求 增加了安全监控系统联网信息处理和管理要求 结合当前煤矿安全生产的实际 对设计 安装 使用 维护和管理进行了细化 删除了质量标准及评定办法 54 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 术语和定义3 2传感器transducer将被测物理量转换为电信号输出的装置 3 3甲烷传感器methanetransducer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 3 4风速传感器methanetransducer连续监测矿井通风巷道中风速大小的装置 3 5风压传感器windpressuretransducer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 55 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 4一般要求4 1瓦斯矿井必须装备煤矿安全监控系统 4 2煤矿安全监控系统必须24h连续运行 4 3接入煤矿安全监控系统的各类传感器应符合AQ6201 2006的规定 稳定性应不小于15d 56 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 4 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 57 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 4 7矿长 矿技术负责人 爆破工 采掘区队长 通风区队长 工程技术人员 班长 流动电钳工 安全监测工下井时 必须携带便携式甲烷检测报警仪或数字式甲烷检测报警矿灯 瓦斯检查工下井时必须携带便携式甲烷检测报警仪和光学甲烷检测仪 4 8煤矿采掘工 打眼工 在回风流工作的工人下井时宜携带数字式甲烷检测报警矿灯或甲烷报警矿灯 58 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 5设计和安装5 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 5 2安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆连接 5 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 59 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 5 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 5 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 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 5 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 60 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 6甲烷传感器的设置6 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 6 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表1的规定 61 62 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 对部分甲烷传感器的报警值 断电值进行修改一是对串联通风的被串掘进工作面局部通风机前设置的甲烷传感器 增加了 当瓦斯浓度 1 5 CH4时 切断包括局部通风机在内的被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备电源 的规定 二是对高 突矿井双巷掘进工作面混合回风流处设置的甲烷传感器 规定当瓦斯浓度 1 5 CH4 切断包括局部通风机在内的双巷掘进巷道内全部非本质安全电源 三是采区回风巷设置的甲烷传感器 当 1 0 CH4 切断回风巷内全部非本质安全型电气设备 四是当井下瓦斯抽放泵站内瓦斯浓度 1 0 CH4 切断抽放泵站电源 瓦斯抽放泵输入管路中的瓦斯传感器 25 CH4时报警 五是将一翼回风巷及总回风巷设置的甲烷传感器报警值由 0 75 CH4改为 0 70 CH4 因甲烷传感器的误差为 0 1 CH4 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 6 4 2高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双巷掘进甲烷传感器必须按图设置 在工作面混合风流处设置甲烷传感器T3 63 甲烷传感器的设置6 3 4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 6 4 3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 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 64 甲烷传感器的设置6 5采风回风巷 一翼回风巷 总回风巷测风站应设置甲烷传感器 6 11采风回风巷 一翼回风巷及总回风巷道内临时施工的电气设备上风侧10m 15m处应设置甲烷传感器 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 65 甲烷传感器的设置6 12井下煤仓 地面选煤厂煤仓上方应设置甲烷传感器 6 13封闭的地面选煤厂机房内应设置甲烷传感器 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 66 甲烷传感器的设置6 14封闭的带式输送机地面走廊上方宜设置甲烷传感器 6 15 3抽放泵输入管路中应设置甲烷传感器 利用瓦斯时 应在输出管路中设置甲烷传感器 不利用瓦斯 采用干式抽放瓦斯设备时 输出管路中也应设置甲烷传感器 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 67 7其他传感器的设置7 1一氧化碳传感器的设置7 1 2开采容易自燃 自燃煤层的采煤工作面必须至少设置一个一氧化碳传感器 地点可设置在上隅角 工作面或工作面回风巷 报警浓度为 0 0024 CO AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 68 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 7 7开关量传感器的设置7 7 1主要通风机 局部通风机必须设置设备开停传感器 7 7 2矿井和采区主要进回风巷道中的主要风门必须设置风门开关传感器 当两道风门同时打开时 发出声光报警信号 7 7 3掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器 7 7 4为监测被控设备瓦斯超限是否断电 被控开关的负荷侧必须设置馈电传感器 69 8使用与维护8 3 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24h 48h方能下井 8 3 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 按产品说明书的要求调校一次 8 3 6每隔10天必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 70 8 3 4除甲烷载体催化原理以外的其它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 其它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 8 3 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 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 71 8 3 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 8 4维护 8 4 1井下安全监测工必须24h值班 每天检查煤矿安全监控系统及电缆的运行情况 使用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 8 4 2下井管理人员发现便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器读数误差大于允许误差时 应立即通知安全监控部门进行处理 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 72 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 8 4 3安装在采煤机 掘进机和电机车上机 车 载断电仪 由司机负责监护 并应经常检查清扫 每天使用便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进行对照 当两者读数误差大于允许误差时 先以读数最大者为依据 采取安全措施 并立即通知安全监测工 在8h内将两种仪器调准 8 4 4炮采工作面设置的甲烷传感器在爆破前应移动到安全位置 爆破后应及时恢复设置到正确位置 对需要经常移动的传感器 声光报警器 断电控制器及电缆等 由采掘班组长负责按规定移动 严禁擅自停用 8 4 5井下使用的分站 传感器 声光报警器 断电控制器及电缆等由所在区域的区队长 班组长负责使用和管理 73 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 8 4 6传感器经过调校检测误差仍超过规定值时 必须立即更换 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 8 4 7低浓度甲烷传感器经大于4 CH4的甲烷冲击后 应及时进行调校或更换 8 4 8电网停电后 备用电源不能保证设备连续工作1h时 应及时更换 8 6备件 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 74 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 9煤矿安全监控系统及联网信息处理9 1地面中心站的装备9 1 1煤矿安全监控系统的主机及系统联网主机必须双机或多机备份 24h不间断运行 当工作主机发生故障时 备份主机应在5min内投入工作 9 1 2中心站应双回路供电并配备不小于2h在线式不间断电源 9 1 3中心站设备应有可靠的接地装置和防雷装置 9 1 4联网主机应装备防火墙等网络安全设备 9 1 5中心站应使用录音电话 9 1 6煤矿安全监控系统主机或显示终端应设置在矿调度室内 75 AQ1029 2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 9 2煤矿安全监控系统信息的处理9 2 1地面中心站值班应设置在矿调度室内 实行24h值班制度 值班人员应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 接收上一级网络中心下达的指