煤矿安全监控系统PPT学习教案

1、会计学1煤矿安全监控系统煤矿安全监控系统(xtng)第一页，共73页。2第1页/共73页第二页，共73页。 长期以来，煤炭在我国一次能源消费结构中始终维持在70%以上，是国民经济发展所依赖的主要能源。而煤炭行业也是高危行业，特别是瓦斯灾害事故时有发生，这就决定了确保煤矿开采安全(nqun)将是企业长期且艰巨的任务。1 引 言3第2页/共73页第三页，共73页。 为此，国家相关部门高度重视煤矿安全，自2000年以来，大力推广使用煤矿监控(jin kn)系统，截止2008年,全国高瓦斯和突出矿井煤矿安全监控(jin kn)系统的安装率达100%,低瓦斯矿井安装率达到了87.5%以上。 有超过150

2、个重点产煤县和全部国有重点煤矿集团实现了区域联网。1 引 言截止截止2009年年高瓦斯矿高瓦斯矿突出矿井突出矿井国有重点国有重点矿矿国有地方矿国有地方矿乡镇小煤乡镇小煤矿矿安装率安装率100%100%96.9%88.3%73.55%4第3页/共73页第四页，共73页。全国(qun u)煤矿安全监控系统装备情况（套）1 引 言5第4页/共73页第五页，共73页。 这些技术的大量推广应用，使我国煤矿安全生产形势有了显著好转，事故起数、死亡人数(rn sh)、百万吨死亡率、重特大事故数呈明显下降趋势。1 引 言6第5页/共73页第六页，共73页。06和AQ1029等标准规范。以规范系统的研发设计、安

3、装使用。1 引 言7第6页/共73页第七页，共73页。 国家煤监局相继提出了“先抽后产、监测监控、以风定产”的十二字瓦斯治理方针，以及(yj)“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字瓦斯治理工作体系。由此也充分体现了煤矿安全监控系统在保障煤矿安全生产方面的重要性。2 关于系统“监控有效(yuxio)”的解读8第7页/共73页第八页，共73页。l瓦斯爆炸，8-9%危害最大：2000C0,9个大气压l瓦斯l氧气l火源l516l12，CO2惰化l9 ，N2惰化l500(650750 )2 关于系统“监控(jin kn)有效”的解读煤自然、电火花、摩擦、静电、撞击、赤热的金属表面、放炮、人为

4、(rnwi)如吸烟等 瓦斯(w s)爆炸三 要 素：安全监控系统的作用：控制两个因素（瓦斯浓度、火源）；同时能有效确定事故准确故发生时间。9第8页/共73页第九页，共73页。2 关于系统“监控(jin kn)有效”的解读l煤尘爆炸， 300-400g/m3危害最大l2-4%COl煤尘l氧气l火源l4555gm3l17，l(6101050 )通常(tngchng)发生瓦斯、煤尘复合爆炸。 煤尘爆炸(bozh)三要素：10第9页/共73页第十页，共73页。大型(dxng)密闭空间小泄口煤尘爆炸试验2 关于系统“监控有效”的解读11第10页/共73页第十一页，共73页。2 关于(guny)系统“监控

5、有效”的解读 瓦 斯 灾 害防治技术(jsh)措施 瓦斯(w s)有效抽采 监测监控（预警） 矿井通风系统12第11页/共73页第十二页，共73页。2 关于(guny)系统“监控有效”的解读 确 保 系 统(xtng)“监控有效” 先进(xinjn)成熟的技术支撑文件标准规范的落实日常的使用维护管理 各级领导的高度重视13第12页/共73页第十三页，共73页。2 关于系统“监控(jin kn)有效”的解读 “监控有效”-系统完全满足相关标准，能够长期正常、稳定、可靠运行，能够实时、准确监测井下瓦斯等环境参数和设备工况情况；每天能输出真实反映煤矿井下安全(nqun)生产状况的监测报表和曲线；瓦斯

6、超限、异常等情况下能及时报警，同时快速、可靠地切断相关区域电源并闭锁。14第13页/共73页第十四页，共73页。 而由于煤矿井下环境的特殊性和复杂性，煤矿安全监控系统在许多方面都有别于地面的一些监测监控系统，要求系统在如下(rxi)方面有更好的性能； 3 先进(xinjn)成熟的技术支撑 15第14页/共73页第十五页，共73页。防爆安全性；稳定(wndng)可靠性；监控实时性；抗干扰能力；可操作性；可维护性等因此，解决(jiju)好这些技术是确保系统“监控有效”的技术基础3 先进(xinjn)成熟的技术支撑 16第15页/共73页第十六页，共73页。控制技术电源技术电子技术计算机技术通讯检测

7、技术煤矿安全生产监控系统涉及领域17第16页/共73页第十七页，共73页。安全监控系统(xtng)风压温度甲烷一氧化碳风速馈电状态烟雾设备开停风门开关风筒状态模拟量开关量报警断电(dun din)闭锁3 先进成熟(chngsh)的技术支撑 18第17页/共73页第十八页，共73页。 自上世纪八十年代以来，我国煤矿安全监控系统经历了从引进、消化吸收到完全自主(zzh)开发的全过程。目前国内推广应用的系统95%以上都是国产系统。 监控信息传输技术也从空分制ZDM、频分制FDM发展到现在的TDM时分制、向CDM码分制技术。3 先进(xinjn)成熟的技术支撑 1）煤矿安全监控系统技术现状19第18页

8、/共73页第十九页，共73页。20多年发展历程引进(ynjn)主导KJ90NA/NB、 KJ4N、KJ95N、KJ101N波兰CMM-20系统 英国的MINOS系统西德的TF200系统 美国DNA6400等消化吸收:A1,KJ1,KJ25,kJ31自主自主(zzh)研发研发KJ4,KJ90,KJ95,KJ1013 先进成熟的技术(jsh)支撑 1）煤矿安全监控系统技术(jsh)现状20第19页/共73页第二十页，共73页。3 先进成熟的技术支撑(zh chng) 1）煤矿安全监控系统技术现状21第20页/共73页第二十一页，共73页。L1L4L2L3L5L63 先进成熟的技术(jsh)支撑 1

9、）煤矿安全监控系统技术(jsh)现状22第21页/共73页第二十二页，共73页。环型：混合型：3 先进成熟的技术支撑 1）煤矿安全监控系统(xtng)技术现状23第22页/共73页第二十三页，共73页。系统主要由监控主机、备用机、网络终端、上传计算机、数据库、双机切换装置、传输设备、监控分站、防爆电源(dinyun)、各类传感器、断电控制器、UPS电源(dinyun)、录音电话、声光报警器、双回路配电柜、打印机、避雷器、线缆、接线盒等设备组成。n系统(xtng)组成3 先进成熟的技术支撑- 1）煤矿安全监控系统(xtng)技术现状24第23页/共73页第二十四页，共73页。3 先进成熟的技术支

10、撑 1）煤矿安全监控系统(xtng)技术现状25第24页/共73页第二十五页，共73页。3 先进成熟的技术(jsh)支撑 1）煤矿安全监控系统技术(jsh)现状n监控(jin kn)软件26第25页/共73页第二十六页，共73页。n监控(jin kn)分站 n n CPU芯片有51、PIC、ARM、MPS430等系列，n 也有整机采用PLC模式；n 编程语言：ASM51、C51等；n 3 先进成熟的技术支撑(zh chng) 1）煤矿安全监控系统技术现状27第26页/共73页第二十七页，共73页。3 先进成熟的技术支撑 1）煤矿安全监控系统(xtng)技术现状28第27页/共73页第二十八页，

11、共73页。NoImage3 先进成熟的技术(jsh)支撑 1）煤矿安全监控系统技术(jsh)现状29第28页/共73页第二十九页，共73页。n断电控制器n 按使用电压等级分：高压断电器、低压断电器；n 按控制器件类型分：可控硅、继电器；n 按输入信号类型分：电平型、无源(w yun)触点型；n 按功能分：断电型、断电馈电组合型等。 n 3 先进成熟(chngsh)的技术支撑 1）煤矿安全监控系统技术现状30第29页/共73页第三十页，共73页。n为确保监控有效，在一些系统规模较大的矿井，面临如下技术瓶颈：n 运行(ynxng)稳定性；n 监控实时性；n 系统处理容量；n 易操作维护性；n 可扩

12、展性；3 先进成熟的技术(jsh)支撑 2）煤矿安全监控系统技术(jsh)趋势31第30页/共73页第三十一页，共73页。n矿用防爆兼本安电源：n4V/500mA等直流本安输出稳压源；n后备电源的工作时间达4小时且具有在线电池工作时间监测功能(gngnng)；n强大的抗干扰能力。3 先进成熟的技术支撑(zh chng) 2）煤矿安全监控系统技术趋势32第31页/共73页第三十二页，共73页。n断电馈电器：n采用光敏传感技术实现馈电状态检测，并将断电控制(kngzh)及馈电状态监测功能有机结合，实现断电的可靠检测。3 先进成熟的技术(jsh)支撑 2）煤矿安全监控系统技术(jsh)趋势33第32

13、页/共73页第三十三页，共73页。n且国务院第81次常务会议提出了瓦斯治理七项措施，高、突矿井必须装备安全监控系统并联网。n2006年国家安监总局要求(yoqi),低瓦斯矿井必须装备安全监控系统。n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200621号)。4 相关文件标准(biozhn)及规范 1）AQ6201系统标准(biozhn)制定背景34第33页/共73页第三十四页，共73页。 标准对煤矿安全监控系统的功能、性能指标在如下方面进行了规定或修改： 监控系统软件功能、界面、显示格式(g shi)； 异地断电控制、断电控制时间； 馈电状态、风电瓦斯闭锁、故障闭锁；

14、传感器供电距离、传感器稳定性 。 4 相关文件(wnjin)标准及规范 1）AQ6201系统标准制定背景35第34页/共73页第三十五页，共73页。n2006年以前装备的监控(jin kn)系统及传感器的执行90年代的标准规范， 1995年制定的矿井通风安全监测装置使用管理规定已不能适应煤矿安全实际需要；n传感器的设置数量，种类，地点、位置等不合适；n甲烷传感器调校周期过长，调校方法不规范；4 相关(xinggun)文件标准及规范 2）AQ1029规范制定背景36第35页/共73页第三十六页，共73页。n不测试断电闭锁功能，断电闭锁失效；n地面中心站的装备、管理不完善。系统联网方面没有要求；n

15、煤矿现场的使用经验，吸取了一些典型重大瓦斯事故分析(fnx)调查成果。4 相关文件标准及规范 2）AQ1029规范制定(zhdng)背景37第36页/共73页第三十七页，共73页。n国务院安全生产委员会办公室关于进一步加强煤矿安全监控系统建设(jinsh)和监督管理的通知（安委办【2007】11 号） n关于贯彻落实煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范的通知(煤安监技装200729号 )4 相关文件标准(biozhn)及规范 2）AQ1029规范制定背景38第37页/共73页第三十八页，共73页。10m1015mT1T2报警浓度:T1,T21.0%CH4断电(dun din)浓度:T11.5

16、%CH4, T21.0%CH4复电浓度T1,T21.0%CH4断电(dun din)范围：工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备低瓦斯(w s)矿井采煤工作面回风巷增设甲烷传感器 39第38页/共73页第三十九页，共73页。10m1015mT1T2T0上隅角报警浓度(nngd):T0,T1,T21.0%CH4断电浓度(nngd):T0,T11.5%CH4, T21.0%CH4复电浓度(nngd)T0,T1,T21.0%CH4断电范围：工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备U型通风方式长璧或非长璧采煤工作面上隅角增设(zn sh)甲烷传感器或甲烷检测报警仪 40第39页/共73页第四十页

17、，共73页。l l 1015mT1T2T3l 1015mT410mT0上隅角10mU型高瓦斯突出若T1不能控制工作面进风巷电源，应在进风巷设置T3 采用串联通风的低瓦斯或高瓦斯突出矿井采煤(ci mi)工作面进风巷增设T4 41第40页/共73页第四十一页，共73页。T1T2T1T210m10m 1015m1015m采煤(ci mi)工作面“H型”-“一进两回”传感器设置4 相关文件标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定(gudng)的区别42第41页/共73页第四十二页，共73页。T1T2 10ml 1 0 15m采煤工作面“Y型”-“两进一回(y hu)”传感器设置4 相关文件标准及规

18、范(gufn) 2）AQ1029规范(gufn)与原有规定的区别43第42页/共73页第四十三页，共73页。10mT1T2l 1015m采煤(ci mi)工作面“Z型”-“一进一回”传感器设置4 相关文件(wnjin)标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别44第43页/共73页第四十四页，共73页。2）6.3.2采用两条巷道回风的采煤工作面必须(bx)按下图回风流混合出设置甲烷传感器；4 相关(xinggun)文件标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别45第44页/共73页第四十五页，共73页。3）6.3.3采用专用排瓦斯巷的采煤工作面必须按下图回风流混合处设置甲烷传感器；

19、4）6.3.4高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面回风巷大于1000M时，必须在回风巷中部增设(znsh)甲烷传感器；（源于03年5月年芦岭矿，1000米以上的工作面回风巷瓦斯突出，瓦斯进入运输巷，未迅速断电）4 相关(xinggun)文件标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别46第45页/共73页第四十六页，共73页。10m1015m1015m1015mT0T1T2T7T8报警浓度(nngd)2.5%CH4断电浓度(nngd)2.5%CH4复电浓度(nngd)2.5%CH4报警(bo jng)浓度1.0%CH4断电浓度1.0%CH4复电浓度1.0%CH4T7T8断电(dun din)

20、范围：工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备采煤专用排瓦斯巷道的工作面传感器设置47第46页/共73页第四十七页，共73页。1015m10m1015mT0T1T2T7T81015m报警浓度(nngd)2.5%CH4断电浓度(nngd)2.5%CH4复电浓度(nngd)2.5%CH4报警浓度(nngd)1.0%CH4断电浓度(nngd)1.0%CH4复电浓度(nngd)1.0%CH4 T7、T8断电范围(fnwi)工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备4 相关文件标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别采煤专用排瓦斯巷道的工作面传感器设置48第47页/共73页第四十八页，共73页

21、。n6.4掘进工作面甲烷(jiwn)传感器设置n1）6.4.1煤巷、半煤巷或有瓦斯涌出巷道的掘进工作面必须按下图设置；采用串联通风的必须在通风机前设置掘进工作面回风流甲烷(jiwn)传感器。n4 相关文件标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定(gudng)的区别49第48页/共73页第四十九页，共73页。5m 掘进(jujn)工作面甲烷传感器的设置T11015mT2局部(jb)通风机报警(bo jng)浓度1.0%CH4断电浓度1.5%CH4复电浓度1.0%CH4报警浓度1.0%CH4断电浓度1.0%CH4复电浓度1.0%CH4T1、T2断电范围：掘进巷道内全部非本质安全型电气设备50第4

22、9页/共73页第五十页，共73页。5mT11015mT235mT3局部(jb)通风机报警浓度(nngd)1.0%CH4断电浓度(nngd)1.5%CH4复电浓度(nngd)1.0%CH4报警浓度(nngd)1.0%CH4断电浓度(nngd)1.0%CH4复电浓度(nngd)1.0%CH4断电浓度0.5%CH断电范围：被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备断电浓度1.5%CH断电范围：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51第50页/共73页第五十一页，共73页。2）6.4.2高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双向掘进设甲烷传感器，必须按下图设置(shzh)，在混合处设T3；3）6.

23、4.3高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井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；（吸取03年5.13芦岭特大瓦斯事故没有及时监测到涌出的瓦斯的教训）4 相关文件标准及规范(gufn) 2）AQ1029规范(gufn)与原有规定的区别52第51页/共73页第五十二页，共73页。1015m1015m1015m5m5mT2T2T1T1T3局部(jb)通风机图5 双巷掘进(jujn)工作面甲烷传感器的设置53第52页/共73页第五十三页，共73页。2）6.4.4掘进机必须设置机载式甲烷断电(dundin)仪或便携式甲烷检测报警仪；3）6.4.5采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设

24、设甲烷传感器；4 相关文件(wnjin)标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别54第53页/共73页第五十四页，共73页。n6.6设在回风流中的机电(jdin)硐室进风侧必须设置甲烷传感器。如下图：4 相关(xinggun)文件标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别55第54页/共73页第五十五页，共73页。n6.7使用(shyng)架线电机车的主要运输巷道内，装煤点处必须设置甲烷传感器。如下图：4 相关文件标准(biozhn)及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别56第55页/共73页第五十六页，共73页。n6.8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

25、涌出巷道的下风流(fngli)中必须设置甲烷传感器。如下图：4 相关文件标准及规范(gufn) 2）AQ1029规范(gufn)与原有规定的区别57第56页/共73页第五十七页，共73页。n6.10-6.15在如下相应(xingyng)位置应设置甲烷传感器。 1）兼做回风井的装有带式输送机的井筒内必须设置甲烷传感器 2）采区回风巷、一翼回风巷及总回风巷道内临时施工的电气设备上风侧10-15m处应设置甲烷传感器 3）井下煤仓(mi cn)、地面选煤厂煤仓(mi cn)上方应设置甲烷传感器 4 相关文件(wnjin)标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别58第57页/共73页第五十八页，

26、共73页。4 相关文件标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定(gudng)的区别59第58页/共73页第五十九页，共73页。n7其它传感器的设置n7.17.7对一氧化碳传感器、风速(fns)传感器、负压传感器、瓦斯管路中的其他传感器、烟雾传感器、温度传感器、设备开停传感器、风门开关传感器、馈电状态传感器等的设置也提出了具体要求；n4 相关文件标准及规范(gufn) 2）AQ1029规范(gufn)与原有规定的区别60第59页/共73页第六十页，共73页。10m1015mT1T2T0上隅角61第60页/共73页第六十一页，共73页。4 相关文件(wnjin)标准及规范 2）AQ1029规范与

27、原有规定的区别62第61页/共73页第六十二页，共73页。n8使用与维护n8.18.7检验机构、标准气样、调校、维护、便携仪监测仪器管理、备件、报废等均做了具体的要求。n1）8.1煤矿应建立安全监控设备维修(wixi)室，负责本矿系统安装、调校、维护及简单维修(wixi)；对小煤矿可送到检修中心进行调校和维修(wixi)。n4 相关文件标准及规范(gufn) 2）AQ1029规范(gufn)与原有规定的区别63第62页/共73页第六十三页，共73页。2）8.3.3采用载体催化原理的甲烷传感器等，每隔10d必须进行调校；（技术(jsh)已能达到）3）8.3.6每隔10d必须对甲烷超限断电闭锁和甲

28、烷风电闭锁功能进行测试；4）8.3.7煤矿安全监控系统分站、传感器等设装置必须在井下连续运行6-12月，必须升井进行维修；4 相关文件标准(biozhn)及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别64第63页/共73页第六十四页，共73页。6）8.4.7低浓度甲烷传感器经大于4%的甲烷冲击后，应及时(jsh)进行调校或更换；7）8.4.8电网停电后，备用电源不能保证设备连续工作1h,应及时(jsh)更换；8）8.6矿井应配备电源、传感器、分站安全监控设备备件，备件数量不少于应配数量的20%。4 相关文件(wnjin)标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别65第64页/共73页第六十

29、五页，共73页。n9煤矿安全监控系统及联网信息处理n9.19.3地面(dmin)中心站的装备监控系统信息的处理、联网信息的处理等均做了具体的要求。n1）中心站值班应设置在矿调度室内；（大平矿井事故）n3）按瓦斯事故应急预案遥控区域断电；n4 相关(xinggun)文件标准及规范 2）AQ1029规范与原有规定的区别66第65页/共73页第六十六页，共73页。n10管理制度与技术资料n从管理制度、岗位职责、操作规程、设备台帐、值班记录、各种监测报表建立(jinl)、数据、资料保存等均做了具体的要求。n断电控制接线能实现掉电闭锁。n4 相关文件标准及规范(gufn) 2）AQ1029规范(gufn)与原有规定的区别67第66页/共73页第六十七页，共73页。5 煤矿安全监控系统