六大系统培训

1、供水系统国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知中指出：建设完善矿井供水施救系统。 供水施救系统：在矿井发生灾变时，为井下重点区域提供饮用水的系统，包含清洁水源、供水管网、三通阀门及监测供水管网系统的辅助设备。 煤矿企业必须按照煤矿安全规程的要求，建设完善的防尘供水系统；除按照煤矿安全规程要求设置三通及阀门外，还要在所有采掘工作面和其他人员较集中的地点设置供水阀门，保证各采掘作业地点在灾变期间能够实现提供应急供水的要求。煤矿安全规程的要求第152条规定： 矿井必须建立完善的防尘供水系统。没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产。主要运输巷、带式输送机斜井与平巷、

2、上山与下山、采区运输巷与回风巷、采煤工作面运输巷与回风巷、掘进巷道、煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、卸载点等地点都必须敷设防尘供水管路，并安装支管和阀门。防尘用水均应过滤。煤矿安全规程的要求第218条规定： 矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统应每隔100m设置支管和阀门，但在带式输送机巷道中应每隔50m设置支管和阀门。地面的消防水池必须经常保持不少于200m3的水量。如果消防用水同生产、生活用水共同一水池，应有确保消防用水的措施。 开采上部水平的矿井，除地面消水池外，可利用上部水平或生产水平的水仓作为消防水池。煤炭工业矿井设计规范的规定13·6·1条规定：

3、 井下消防洒水水源，采用地面水源、井下水源或同时采用地面和井下两种水源，应经济比较后确定。13·6·6条规定： 井下消防洒水管道宜采用消防与洒水合一的枝状管网，也可以根据巷道布置情况，局部采用环状管网。在井下消防洒水管道上应设置检修阀与控制阀。布置井下消防洒水管道时，宜使管道中的水流向与巷道中风的流向相一致。从煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范的若干规定看出，煤矿井下必须建立作为消防和洒水即防尘的供水管道系统，作为喷雾降尘、煤层洒水、湿式防降尘措施的供水水源，而发生火灾等灾害时，又作为消防救灾的供水源。 一般矿井都将消防和防尘用的供水管道合二为一，建设消防防尘(或洒水)供水

4、管道系统。从安全避险的一大设施而定，146号文对该系统提出了更高的要求，一是敷设的范围应更广泛，能适应救灾的需要，二是可靠性应更高，整个管道系统应具备更强的抗灾变能力，即使在灾变中受到强力冲击，也能保证其完好性，三是功能应更齐全，作为供水施救系统，不但在救灾时发挥提供灭火，抑制瓦斯煤尘爆炸强大水源的作用，而且也可以作为向被困人员提供饮用水，输送营养液等救生物品。煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行) 的规定 1、煤矿企业必须结合自身安全避险的需求，建设完善供水施救系统。 2、供水水源应引自消防水池或专用水池。有井下水源的，井下水源应与地面供水管网形成系统。地面水池应采取防冻和防护

5、措施。 3、所有矿井采区避灾路线上应敷设供水管路，压风自救装置处和供压气阀门附近应安装供水阀门。 4、矿井供水管路应接入紧急避险设施，并设置供水阀，水量和水压应满足额定数量人员避险时的需要，接入避难硐室和救生舱前的20米供水管路要采取保护措施。 5、供水施救系统应能在紧急情况下为避险人员供水、输送营养液提供条件。 第二节 供水施救系统的组成和基本要求 矿井供水施救系统由清洁水源、供水管网、三通阀门及监测供水管网系统的辅助设备组成，其中供水管网即消防防尘供水管道系统主要包括储水池、管道系统及各类阀门。 1) 储水池： 根据煤矿安全规程和矿井设计规范的要求，应根据技术经济比较确定建立地面储水池、井

6、下储水池或同时采用地面和井下两储水池。储水池的最小容积应能经常保持2oom2的储水量，并应有消防用水不作他用的技术措施。井下防尘用水的调节储存量，应按最大小时用水总水量的2h计算。一且发生火灾，专用井下供水施救储水池的出水管能够自动地由平时出水状态切换成消防时的出水状态。如果井下储水池与地面其他水池合建时，除要消除负压影响外，还应保证上述要求的实施。表1井下用水设计用水量、水压、日工作小时数用水名称 用水量 水压 日工作小时 （L·s-1） MPa h防尘用喷雾装置 （0.030.08）n 0.30.5 1012放炮用强喷雾装置 （0.20.3）n 0.30.5 12 （0. 30.

7、4）n 1.02.0移动液压支架强喷雾装置 （0.10.3）n 1.02.0 10-12放顶煤强喷雾装置 （0.10.15）n 1.02.0 48综采机组内外喷雾 1.32.0 0.10.5 810煤巷掘进机 1.3 0.10.5 810湿式凿岩机 0.080.10 0.150.3 810混凝土配料搅拌机 0.40.6 0.1 45煤壁注水泵进口 注1 0.10.5 816冲洗巷道用给水栓DN25 0.4 0.6 0.30.5 6装岩前洒水及冲洗顶帮DN25 0.30.5 0.20.4 1-2装岩前洒水及冲洗煤壁DN25 0.30.5 0.20.4 1-2锚喷前冲洗岩帮DN25 0.30.5

8、0.20.4 3) 供水管道： 在设计井下供水施救管路时，应遵守下述要求： a.计算秒流量时，只计算同一地点同一时间内的各种设施的用水量； b.应保证最边远的不利点的用水量要求与相应的水压，并适当留有余量； c.管壁厚度、各类支架强度应通过计算确定，管件、阀门、消火栓等应与所在管道压力相一致； d.采用静压供水时，对局部压力过高的管段、宜采用降压水箱、减压阀等方式进行减压； e.各种设施进口处压力超过该设施工作压力时，宜采用减压阀、节流管、减压孔板等方式进行减压； f.管道接口应采用牢固耐用，便于拆装的接口管件4) 水质： 井下供水施救用水水质应符合煤炭工业矿井设计规范的要求： a.悬浮物含量

9、<30mg/L； b.悬浮物粒径<0.3mm； C .PH值6.5-8·5； e.总大肠菌群每100mL水样中不得检出; F.粪大肠菌群每100mL水样中不得检出。供水施救系统的分类4.2.1按系统结构分类 a)独立式；独立水网系统 b)与防尘供水系统一体； c)其他。4.2.2 按功能分类 a)非连续监测式； b)连续监测式； c)其他。 5 技术要求： 5.1 一般要求 5.1.1 系统应符合本标准的规定，符合煤矿安全规程、MT/T1004-2006等标准的有关规定，系统中的设备应符合有关标准及各自企业产品标准的规定，并按照经规定程序批准的图样及文件制造和成套。 5.

10、1.2 自制件经检验合格、外协件、外购件具有合格证或经检验合格方可用于装配。 5.1.3 装置的水管、三通及阀门及仪表等设备的材料应符合GB.3836等相关规定。 5.1.4  装置的水管、三通及阀门及仪表等设备的耐压材料不小于工作压力1.5倍。 5.1 一般要求 5.1.5 装置零、部件的连接应牢固、可靠。 5.1.6  装置的操作应简单、快捷、可靠。 5.1.7  装置的外表面涂、镀层应均匀、牢固。 5.1.8 装置应具有减压、过滤、三通阀门等功能。 5.1.9 饮用水质用应符合CJ94-2005的规定。 5.1.10 供水水源应需要至少2处以确保正常供水。

11、5.1.11 供水施救。供水应保持24小时有水。 5.1.12 避灾人员在使用装置时，应保障阀门开关灵活、流水畅通。 5.2 环境条件 除有关标准另有规定外，系统中用于煤矿井下的设备应在下列条件下正常工作： a）环境温度：040； b）平均相对湿度：不大于95%（25）； c）大气压力：80kPa106 kPa； d）有爆炸性气体混合物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。 5.4 主要功能 5.4.1系统应具有基本的防尘供水功能; 5.4.2系统应具有供水水源优化调度功能; 5.4.3 系统应具有在各采掘作业地点、主要硐室等人员集中地点在灾变期间能够实现应急供水功能; 5.4.4系统

12、应具有过滤水源功能。（具体说明：防尘供水管道与扩展饮用水管道衔接处或在供水终端处增加过滤装置，以达到正常饮用水要求） 5.4.5系统宜具有管网异常报警功能;（水压异常、流量异常） 5.4.6 系统宜具有水源、主干、分支水管管网压力、及流量等监测功能； 5.4.7 系统宜保护水管管网功能，以防止灾变破坏。 6 安装及日常维护要求： 6.1 安装要求： 1）在防尘供水系统基础上，结合本矿井实际情况及井下作用人员相对集中人员的情况，合理扩展水网，以满足供水施救的基本要求。 2）采掘工作面每隔200m500m安装一组供水阀门。 3）主要机电等硐室各安装一组供水阀门。 4）各避难硐室各安装一组供水阀门。

13、 5）特殊情况或特殊需要时，按要求的地点及数量进行安装。宜考虑在压风自救就地供水。 6）应在饮用水管处或在各个供水阀门处安装净水装置，以满足饮用水的要求。 6 安装及日常维护要求： 6.1 安装要求： 7）单独供水施救系统，一般主管选用DN50，支管选用DN25。 8）饮水阀门高度：距巷道底板一般1.2m以上。 9）饮用水管路，埋设深度50cm以上。 10）饮用水管路尽量水平、牢固，安装。 11）供水阀门手柄方向一致。 12）供水点前后2m范围无材料、杂物、积水现象。宜设置排水沟。 6.2日常维护要求： 1供水施救实行挂牌管理，明确维护人员进行周检； 2、周检供水管网是否跑、冒、滴、漏等现象。

14、 3、周检阀门开关是否灵活等； 4、需定期排放水，保持饮水质量。 5、可以利用技术等手段定时检查 6、做到发现问题及时上报并做相应的处理 1. 煤矿企业必须制定供水施救系统管理制度，制定供水施救系统维护维修人员岗位责任制、操作规程，设备检查、检修制度。 2. 煤矿企业必须明确负责供水施救系统管理的部门和维护、维修人员；维护、维修人员必须每天对供水系统、管路及其附属设施进行检查，发现问题及时处理；并建立供水施救设备台帐、设备故障及处理记录、巡查和检修记录。 3. 矿井供水施救系统设计，国有重点煤矿企业由开滦、冀中能源集团的二级子公司设计部门编制，二级子公司审批、验收；地方煤矿由具有资质的设计院所

15、编制，市煤炭行业管理部门审批、验收；并分别建立验收档案。 4. 矿井要绘制供水施救系统布置图，并根据实际生产作业区域的变化及时修改、调整和审批，需要时能随时打印出图。 5. 矿井要每天至少要对供水施救系统进行1次供水试验，每次试验时间不少于30min，保证系统各环节正常使用，并做好相关记录。 全矿井正常生产一个采煤工作面和两个掘进头，根据矿井生产布局，结合井下综合防尘用水情况，确定全矿井的用水量，配备矿井防尘管路。 一、 采煤工作面用水量计算 1、 湿式煤电钻用水量 2L/min=120L/h=0.12m3/h 2、 转载点喷雾装置用水计算（按2个喷头计算） 4L/min=240L/h=0.2

16、4m3/h×20.48 m3/h 3、 净化水幕喷雾装置用水量计算 4.5L/min=270L/h=0.27m3/h 每道净化水幕按4个喷头计算 0.27 m3/h×4=1.08 m3/h 4、 工作面洒水用水量计算 18L/min=1080L/h=1.08m3/h 采煤工作面最大用水量（按同时用水量计算） 煤电钻用水+转载点用水+净化水幕用水+工作面洒水用水 =0.12+0.48+1.08+1.08=2.76m3/h 5、 工作面配备管径计算 d=（Q/900Vp）1/2 式中：d、配备管径直径m Q：工作面防尘用水量2.76 m3/h ：圆周率取3.14 VP：经济流速

17、取2.2m/s 代入式中： d=（Q/900Vp）1/2=（2.76/900×3.14×2.2）1/2=（2.76/6217.2）1/2 =（0.0004）1/2=0.02m=20mm 根据计算采煤工作面配备1寸防尘水管能满足防尘需求。 二、 掘进工作面用水量计算 1、 湿式煤电钻用水量 2L/min=120L/h=0.12m3/h 2、 转载点喷雾装置用水量计算（按2个喷头计算） 4L/min=240L/h=0.24m3/h×20.48 m3/h 3、净化水幕喷雾装置用水量计算 4.5L/min=270L/h=0.27m3/h 每道净化水幕按4个喷头计算 0.2

18、7m 3/h×4=1.08 m3/h 4、掘进工作面洒水用水量计算 18L/min=1080L/h=1.08m3/h 掘进工作面最大用水量（按同时用水量计算） 煤电钻用水+转载点用水+净化水幕用水+工作面洒水用水 =0.12+0.48+1.08+1.08=2.76 m3/h 5、掘进工作面配备管径计算 d=（Q/900Vp）1/2 式中：d、配备管径直径m Q：工作面防尘用水量2.76 m3/h ：圆周率取3.14 VP：经济流速取2.2m/s 代入式中： d=（Q/900Vp）1/2=（2.76/900×3.14×2.2）1/2=（2.76/6217.2）1/2

19、 =（0.0004）1/2=0.02m=20mm 根据计算掘进工作面配备1寸防尘水管能满足防尘需求。 三 、 其它地点用水量计算 1 、其它巷道洒水用水量 18L/min=1080L/h=1.08m3/h 2、运输道转载点喷雾用水量 按8部运输机计算，每部用水量0.48m3/h 0.48×8=3.84 m3/h 3、其它地点净化水幕用水量 按10道水幕计算，每道水幕用水量0.27m3/h 0.27×10=2.7 m3/h 其它地点用水量总计： 1.08+3.84+2.7=7.62 m3/h 四、 全矿井用水量计算 1、 按全部设施投入使用用水量 采煤工作面用水量+掘进工作面

20、用水量+其它地点用水量=2.76+2.76+7.62=13.14 其它地点用水量 2、 全矿井配备防尘管路计算（主要巷道） d=（Q/900Vp）1/2=（13.14/900×3.14×2.2）1/2=（13.14/6217.2）1/2 =0.045m=45mm 根据计算配备2寸防尘水管能满足防尘需求 五、 消防水枪用水量计算 1、 每个消防水枪用水量 0.6m3/min=36 m3/h 2、 两个消防水枪用水量 36×2=72 m3/h 3、使用一个消防水枪配备管径 d=（Q/900Vp）1/2=（36/900×3.14×2.2）1/2=（3

21、6/6217.2）1/2 =0.076m=76mm 根据计算配备管径3寸管路。 4、 同时使用两个消防水枪配备管径 d=（Q/900Vp）1/2=（72/900×3.14×2.2）1/2=（72/6217.2）1/2 =0.1076m=107.6mm 根据计算配备管径4寸管路。 六、 防尘水源 全矿井水源2处，一处地面静压水池200m3，安设管径4寸，另一处地面静压水池容积290 m3，水流量为26.1 m3/h，安设管径4寸，两处水池总容积490 m3。 七 、井下连续供水时间计算 1、 490m3÷72m3/h=6.8h（按同时使用两个水枪计算） 2、 490

22、 m3÷36m3/h=13.6h（按使用一个水枪计算） 3、 490 m3÷13.14m3/h=37.2h（按全矿井防尘用水量计算） 矿井通信联络系统 国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知（安监总煤装2010146号）要求煤矿要按照在灾变期间能够通知人员撤离和实现与避险人员通话的要求，进一步建设完善矿井通信联络系统。 矿井通信联络系统又称矿井通信系统，是煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援的重要工具。 2.1 特点 煤矿井下是一个特殊的工作环境，因此矿井通信系统不同于一般地面通信系统，具有如下特点： （1）电气防爆； （2

23、）传输衰耗大； （3）设备体积小； （4）发射功率小； （5）抗干扰能力强； （6）防护性能好； （7）电源电压波动适应能力强； （8）抗故障能力强； （9）服务半径大； （10）信道容量大； （11）移动速度慢。2.2 分类矿井通信系统包括:(1)矿用调度通信系统；(2)矿井广播通信系统；(3)矿井移动通信系统；(4)矿井救灾通信系统等2.3 矿用调度通信系统 矿用调度通信系统一般由矿用本质安全型防爆调度电话、矿用程控调度交换机（含安全栅）、调度台、电源、电缆等组成，如图1所示。 矿用本质安全型防爆调度电话实现声音信号与电信号转换，同时具有来电提示、拨号等功能。 程控调度交换机控制和管理整个

24、系统，具有交换、接续、控制和管理功能。调度台具有通话、呼叫、强插、强拆、来电声光提示、录音等功能。 矿用调度通信系统不需要煤矿井下供电，因此，系统抗灾变能力强。 当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，不会影响系统正常工作。 当发生顶板冒落、水灾、瓦斯爆炸等事故时，只要电话和电缆不被破坏，就可与地面通信联络。 矿用调度通信系统抗灾变能力优于其他矿井通信系统。 2.5 矿井移动通信系统 矿井移动通信系统一般由矿用本质安全型防爆手机、矿用防爆基站、系统控制器、调度台、电源、电缆（或光缆）等组成，如图2所示。 矿用本质安全型防爆手机实现声音信号与无线电信号转换，具有通话、来电提示、拨号、短信等功能，部分

25、本安防爆手机还具有图像功能。 矿用防爆基站实现有线/无线转换、并具有一定的交换、接续、控制和管理功能。 系统控制器控制和管理整个矿井移动通信系统的设备，具有交换、接续、控制和管理等功能。 调度台具有通话、呼叫、强插、强拆、广播、来电声光提示等功能。 矿用防爆基站和防爆电源设置在井下，矿用本质安全型防爆手机主要用于井下。 当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，会影响系统正常工作。 因此，严禁矿井移动通信系统替代矿用调度通信系统。 2.6 矿井救灾通信系统 矿井救灾通信系统一般由矿用本质安全型防爆移动台、矿用防爆基站（含话机）、矿用防爆基站电源（可与基站一体化）、地面基站通信终端、电缆（或光缆）等组

26、成，如图3所示。 矿用本质安全型防爆移动台实现声音信号与无线电信号转换，具有通话、呼叫、来电提示等功能。 矿用防爆基站实现有线/无线转换、具有交换、接续、控制、管理、通话、呼叫、来电提示等功能。 地面基站通信终端具有通话、呼叫、来电提示等功能。 2.7 矿用IP电话通信系统 矿用IP电话通信系统一般由矿用本质安全型防爆IP电话、矿用防爆交换机、矿用防爆电源（一般有维持系统工作2小时的备用电源，可与矿用防爆交换机一体化）、调度台、地面普通交换机、光缆等组成。 调度台和地面普通交换机设置在地面。 矿用本质安全型防爆IP电话和矿用防爆交换机设置在井下。当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，会影响系统正

27、常工作。 因此，严禁用矿用IP电话通信系统替代矿用调度通信系统。 2.8 系统作用 矿井通信系统的作用是： （1）煤矿井下作业人员可通过通信系统汇报安全生产隐患、事故情况、人员情况等，并请求救援等。 （2）调度室值班人员及领导通过通信系统通知井下作业人员撤人、逃生路线等。 （3）日常生产调度通信联络等。 （4）矿井救灾通信系统主要用于灾后救援。 2.9 救援案例 2007年7月29日河南省陕县支建煤矿发生透水事故，共有69人被困。 被困人员通过电话及时将被困人数、位置和状况向地面汇报，为救援提供了准确信息，缩短了救援时间。 同时通过该电话安抚被困人员，增强了被困人员生还信心。 最终被困69人成

28、功获救。2.11 技术及装备要求 煤矿必须装备矿用调度通信系统；积极推广使用矿井移动通信系统和矿井广播通信系统。矿山救护队应装备矿井救灾通信系统。 （1）矿井通信系统应符合有关标准要求，取得矿用产品安全标志准用证和防爆合格证。 （2）用于煤矿井下的通信设备必须是防爆型电气设备，在电缆和光缆上传输的信号必须是本质安全型信号。用于煤矿井下的电话必须是矿用本质安全型防爆电话。 3）煤矿必须装备矿用调度通信系统。用于煤矿井下的调度电话必须是矿用本质安全型防爆电话。调度电话应直接连接设置在地面的地面一般兼本质安全型调度交换机（含安全栅），并由调度交换机远程供电。为防止煤矿井下因事故停电，影响系统正常工作

29、，严禁调度电话由井下就地供电，或经有源中继器接调度交换机。调度电话至调度交换机应采用矿用电缆连接。调度电话至调度交换机的无中继通信距离应不小于10km。（4）矿井地面变电所、地面通风机房、主副井绞车房、压风机房、井下主要水泵房、井下中央变电所、井底车场、运输调度室、采区变电所、上下山绞车房、水泵房、带式输送机集中控制硐室等主要机电设备硐室、采掘工作面、突出煤层采掘工作面附近、爆破时撤离人员集中地点、采区和水平最高点、井下避难硐室（或救生舱）等必须设有直通矿调度室的调度电话。 （5）积极推广应用矿井广播通信系统，当发生险情时，及时通知井下人员撤离。 用于煤矿井下的通信设备必须是防爆型电气设备，在

30、电缆和光缆上传输的信号必须是本质安全型信号。 系统应具有扩音广播功能，宜具有显示功能。发生险情时，系统应能通过广播和显示牌，通知事故地点、类别、撤离路线等。 井下各行人巷道和作业地点应设置广播设备，宜设置显示牌。 （6）积极推广应用矿井移动通信系统，以提高通信的及时性和有效性。 但需要注意的是，矿井移动通信系统和矿用IP电话通信系统均不能替代矿用调度通信系统，这是因为矿井移动通信系统的基站和矿用IP电话通信系统的井下网络交换等设备均需井下供电，其抗灾变能力远远低于不需井下供电的矿用调度通信系统。 （7）矿井移动通信系统具有通信及时和便捷的优点，特别适合煤矿井下移动的作业环境和流动作业人员。 煤

31、矿井下带班领导、技术人员、区队长、班组长、瓦斯检查员、安全检查员、电钳工等流动作业人员，宜配备矿用移动电话，以便及时通报安全隐患、紧急避险和调度指挥。 （8）救护队应装备矿井救灾通信系统。 （9）完善管理制度，制定事故应急预案，在发生灾变时迅速通知井下人员撤离避险。 井下人员定位系统 国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知（安监总煤装2010146号）要求建设完善煤矿井下人员定位系统。发挥井下人员定位系统在定员管理和应急救援工作中的作用。 煤矿井下人员定位系统又称煤矿井下人员位置监测系统和煤矿井下作业人员管理系统。 煤矿井下人员位置监测系统具有

32、:人员位置、 携卡人员出入井时刻、重点区域出入时刻、 限制区域出入时刻、工作时间、井下和重点区域人员数量、井下人员活动路线等监测、显示、打印、存储、查询、异常报警、路径跟踪、管理等功能。 在遏制超定员生产、事故应急救援、领导下井带班管理、特种作业人员管理、井下作业人员考勤等方面发挥着重要作用。 3.1 特点 煤矿井下是一个特殊而又恶劣的环境，无线电信号传输衰减大、GPS信号不能覆盖煤矿井下巷道、有甲烷等易燃易爆气体。 因此，GPS不能用于煤矿井下。 目前煤矿井下人员位置监测系统主要采用RFID技术。 部分系统采用漏泄电缆，还可采用WIFI、ZigBee等技术，除具有人员位置监测功能外，还具有单

33、向或双向紧急呼叫等功能 。 3.2 系统组成及工作原理 煤矿井下人员位置监测系统一般由识别卡、位置监测分站、电源箱（可与分站一体化）、传输接口、主机（含显示器）、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、UPS电源、远程终端、网络接口、电缆和接线盒等组成，如图4所示。 识别卡由下井人员携带，保存有约定格式的电子数据，当进入位置监测分站的识别范围时，将用于人员识别的数据发送给分站。 位置监测分站通过无线方式读取识别卡内用于人员识别的信息，并发送至地面传输接口。 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2小时的蓄电池。 传输接口接收分站发送的信号，并送主机

34、处理；接收主机信号、并送相应分站；控制分站的发送与接收，多路复用信号的调制与解调，并具有系统自检等功能。 主机主要用来接收监测信号、报警判别、数据统计及处理、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、控制打印输出、与管理网络联接等。 3.3 系统作用 煤矿井下人员位置监测系统在遏制超定员生产、事故应急救援、领导下井带班管理、特种作业人员管理、井下作业人员考勤等方面发挥着重要作用。 （1）遏制超定员生产。通过监控入井人数，进入采区、采煤工作面、掘进工作面等重点区域人数，遏制超定员生产。 （2）防止人员进入危险区域。通过对进入盲巷、采空区等危险区域人员监控，及时发现误入危险区域人员，防止发生窒息等伤亡事

35、故。 （3）及时发现未按时升井人员。通过对人员出/入时刻监测，可及时发现超时作业和未升井人员，以便及时采取措施，防止发生意外。 （4）加强特种作业人员管理。通过对瓦斯检查员等特种作业人员巡检路径及到达时间监测，及时掌握检查员等特种作业人员是否按规定的时间和线路巡检。 （5）加强干部带班管理。通过对带班干部出入井及路径监测，及时掌握干部下井带班情况，加强干部下井带班管理。 （6）煤矿井下作业人员考勤管理。通过对入井作业人员，出/入井和路径监测，及时掌握入井工作人员是否按规定出/入井，是否按规定到达指定作业地点等。 （7）应急救援与事故调查技术支持。通过系统可及时了解事故时入井人员总数、分布区域、

36、人员的基本情况的等。 若事故时，系统不被完全破坏，还可在事故后2小时内（系统有2小时备用电源），掌握被困人员的流动情况。 在事故后7天内（识别卡电池至少工作7天），若识别卡不被破坏，可通过手持设备测定被困人员和尸体大致位置，以便及时搜救和清理。 （8）持证上岗管理。通过设置在人员出入井口的人脸、虹膜等检测装置，检测入井人员特征，与上岗培训、人脸、虹膜数据库资料对比，没有取得上岗证的人员不允许下井，特殊情况（如上级检查等）需经有关领导批准，并存储纪录。 （9）具有紧急呼叫功能的系统，调度室可以通过系统通知携卡人员撤离危险区域，携卡人员可以通过预先规定的紧急按钮向调度室报告险情。 3.5 装备要求

37、 （1）各个人员出入井口、采掘工作面等重点区域出/入口、盲巷等限制区域等地点应设置分站，并能满足监测携卡人员出/入井、出/入采掘工作面等重点区域、出/入盲巷等限制区域的要求。 基于RFID的煤矿井下人员位置监测系统，宜设置2台以上分站或天线，以便判别携卡人员的运动方向。 （2）巷道分支处应设置分站，并能满足监测携卡人员出/入方向的要求。 巷道分支的各个巷道应设置分站或天线，以便判别携卡人员的运动方向。 （3）下井人员应携带识别卡。识别卡严禁擅自拆开。 （4）工作不正常的识别卡严禁使用。性能完好的识别卡总数，至少比经常下井人员的总数多10%。不固定专人使用的识别卡，性能完好的识别卡总数至少比每班

38、最多下井人数多10%。 （5）矿调度室应设置显示设备，显示井下人员位置等。（6）各个人员出入井口应设置检测识别卡工作是否正常和唯一性检测的装置，并提示携卡人员本人及有关人员。 识别卡工作正常和唯一性检测可以采用机器与人工配合的方法，也可采用虹膜、人脸等自动检测方法。 煤矿井下人员位置监测系统识别卡正常工作和下井人员每人一张卡，且仅携带表明自己身份的卡，是遏制超能力生产、加强煤矿井下作业人员管理、为应急救援提供技术支持的必要条件。 监测监控1 系统组成及工作原理1.1 定义 煤矿安全监控系统用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二化碳浓度、氧气浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态

39、、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。1.2 组成 系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）、主站（或传输接口）、主机（含显示器）、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、UPS电源、远程终端、网络接口电缆和接线盒等组成，如图1所示。 1.3 工作原理 传感器将被测物理量转换为电信号，并具有显示和声光报警功能（有些传感器没有显示、或没有声光报警）。 执行机构（含声光报警及显示设备）将控制信号转换为被控物理量。 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主站（或传输接口），同时，接收来自主站（或传输接口）多路复用信号。分站还具

40、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主站（或传输接口）传输来的信号进行处理，控制执行机构工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2小时的蓄电池。 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。 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。 1.4 特点 煤矿井下是一个

41、特殊的工作环境，有易燃易爆可燃性气体和腐蚀性气体，潮湿、淋水、矿尘大、电网电压波动大、电磁干扰严重、空间狭小、监控距离远。因此，矿井监控系统不同于一般工业监控系统，矿井监控系统同一般工业监控系统相比具有如下特点： (1)电气防爆。一般工业监控系统均工作在非爆炸性环境中，而矿井监控系统工作在有瓦斯和煤尘爆炸性环境的煤矿井下。因此，矿井监控系统的设备必须是防爆型电气设备，并且不同于化工、石油等爆炸性环境中的工厂用防爆型电气设备。 (2)传输距离远。一般工业监控对系统的传输距离要求不高，仅为几千米，甚至几百米，而矿井监控系统的传输距离至少要达到10千米。 (3)网络结构宜采用树形结构。一般工业监控系

42、统电缆敷设的自由度较大，可根据设备、电缆沟、电杆的位置选择星形、环形、树形，总线形等结构。而矿井监控系统的传输电缆必须沿巷道敷设，挂在巷道壁上。由于巷道为分支结构，并且分支长度可达数千米。因此，为便于系统安装维护、节约传输电缆、降低系统成本宜采用树形结构。 (4)监控对象变化缓慢。矿井监控系统的监控对象主要为缓变量，因此，在同样监控容量下，对系统的传输速率要求不高。 (5)电网电压波动大，电磁干扰严重。由于煤矿井下空间小，采煤机、运输机等大型设备启停和架线电机车火花等造成电磁干扰严重。 (6)工作环境恶劣。煤矿井下除有甲烷、一氧化碳等易燃易爆性气体外，还有硫化氢等腐蚀性气体，矿尘大、潮湿、有淋

43、水、空间狭小。因此，矿井监控设备要有防尘、防潮、防腐、防霉、抗机械冲击等措施。(7)传感器（或执行机构）宜采用远程供电。一般工业监控系统的电源供给比较容易，不受电气防爆要求的限制。矿井监控系统的电源供给，受电气防爆要求的限制。由于传感器及执行机构往往设置在工作面等恶劣环境，因此，不宜就地供电。现有矿井监控系统多采用分站远距离供电。 (8)不宜采用中继器。煤矿井下工作环境恶劣，监控距离远，维护困难，若采用中继器延长系统传输距离，由于中继器是有源设备，故障率较无中继器系统高，并且在煤矿井下电源的供给受电气防爆的限制，在中继器处不一定好取电源，若采用远距离供电还需要增加供电芯线。因此，不宜采用中继器。 通过上面对矿井监控系统的分析，可以看出，矿井监控系统不同于一般工业监控系