GB/T 51272-2018 煤炭工业智能化矿井设计标准

专用

人人文库

中华人民共和国国家标准

煤炭工业智能化矿井设计标准

Standardfordesignofintelligentmineofcoalindustry

GB/T51272-2018

主编部门中国煤炭建设协会

：

批准部门中华人民共和国住房和城乡建设部

：专用

施行日期年月日

：201891

人人文库

中国计划出版社

2018北京

中华人民共和国国家标准

煤炭工业智能化矿井设计标准专用

GB/T51272-2018

☆

中国计划出版社出版发行

网址

：www.jhpress.com

地址北京市西城区木樨地北里甲号国宏大厦座层

：11C3

邮政编码电话发行部

：100038：（010）63906433（）

三河富华印刷包装有限公司印刷

印张千字

850mm×1168mm1/32245

年月第版年月第次印刷

201881201881

☆

统一书号

：155182·0304

定价元

人人文库：12.00

版权所有侵权必究

侵权举报电话

：（010）63906404

如有印装质量问题请寄本社出版部调换

，

中华人民共和国住房和城乡建设部公告

第1813号

住房城乡建设部关于发布国家标准

煤炭工业智能化矿井设计标准的公告

《》

现批准煤炭工业智能化矿井设计标准为国家标准编

《》专用，

号为自年月日起实施

GB/T51272—2018，201891。

本标准在住房城乡建设部门户网站

（www.mohurd.gov.cn）

公开并由住房城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版社

，

出版发行

。

中华人民共和国住房和城乡建设部

2018年1月16日

人人文库

前言

本标准根据中华人民共和国住房城乡建设部关于印发

《

年工程建设标准规范制订修订计划的通知建标

〈2014〉》（〔2013〕

号的要求由煤炭工业合肥设计研究院和中煤科工集团北京

169），

华宇工程有限公司会同有关单位共同编制完成

。

本标准在编制过程中标准编制组经广泛调查研究认真分

，，

析总结和吸取了近年来矿井自动化和信息化建设发展的实践经

、

验并广泛征求意见注意了与相关标准的衔接经审查定稿

，，，。

本标准共分章主要内容包括总则术语基本规定信息

7，：、专用、、

基础设施矿井生产系统矿井管理系统和信息安全

、、。

本标准由住房城乡建设部负责管理中国煤炭建设协会负责

，

日常管理工作煤炭工业合肥设计研究院负责具体技术内容的解

，

释本标准在执行过程中请各单位注意总结经验积累资料随

。，，，

时将有关意见或建议反馈给煤炭工业合肥设计研究院地址安

（：

徽省合肥市阜阳北路号邮政编码电话

355，：230041，：0551

传真邮箱

65602101，：055165856618，：htj5602117＠sina.com），

以供修订时参考

。

本标准主编单位参编单位主要起草人和主要审查人

、、：

主编单位：煤炭工业合肥设计研究院

人人文库中煤科工集团北京华宇工程有限公司

参编单位：中煤科工集团南京设计研究院有限公司

中煤科工集团武汉设计研究院有限公司

中煤科工集团常州研究院有限公司

中煤科工集团重庆设计研究院有限公司

中煤邯郸设计工程有限责任公司

·1·

中煤西安设计工程有限责任公司

中国矿业大学

煤炭工业太原设计研究院

煤炭工业济南设计研究院有限公司

大地工程开发集团有限公司

（）

山西约翰芬雷华能设计工程有限公司

中国矿业大学北京

（）

主要起草人：闫红新王勇潘正云石强胡腾蛟

肖正炜李玉瑾魏新旭李定明贺耀宜

汪国祥胡家运孔凡平于旸陈龙生

吴如喜姜筱瀛侯继才秦强钟先琴

许斌袁存忠吴亚非祝坚田心

胡拓宇邓书生鲍超郭星歌成刚

专用

王劲松苏爱明冯强向运平刘睿

罗承伟宋磊杨显汪海涛谭章禄

张永成

主要审查人：严志刚吕鹏飞钱建生刘延杰李德春

常进龙

人人文库

·2·

目次

总则…………………

1（1）

术语…………………

2（2）

基本规定…………………

3（3）

信息基础设施……………

4（4）

总体架构………………

4.1（4）

传输网络………………

4.2（4）

平台硬件………………

4.3（5）

平台软件………………

4.4专用（7）

数据中心………………

4.5（7）

调度监控中心…………

4.6（8）

矿井生产系统……………

5（9）

一般规定………………

5.1（9）

采掘工作面系统………

5.2、（9）

通风及安全系统…………

5.3（10）

提升运输系统…………

5.4、（12）

辅助生产系统…………

5.5（12）

供配电系统……………

5.6（15）

信息导引及发布系统……

5.7（16）

通信系统………………

5.8人人文库（16）

环保系统………………

5.9（17）

矿井管理系统……………

6（18）

一站式门户管理…………

6.1（18）

矿井安全管理系统………

6.2（18）

矿井生产管理系统………

6.3（21）

·1·

矿井经营管理系统………

6.4（21）

决策支持系统…………

6.5（22）

信息安全…………………

7（24）

一般规定………………

7.1（24）

系统安全………………

7.2（24）

网络安全………………

7.3（24）

应用安全………………

7.4（25）

本标准用词说明………………

（26）

引用标准名录…………………

（27）

附条文说明…………………

：（29）

专用

人人文库

·2·

Contents

………

1Generalprovisions(1)

……………………

2Terms(2)

………

3Basicrequirements(3)

………………

4Informationinfrastructure(4)

……

4.1Overallarchitecture(4)

…………………

4.2Transmissionnetwork(4)

………

4.3Platformhardware(5)

………

4.4Platformsoftware专用(7)

……………

4.5Datacenter(7)

………………

4.6Dispatchmonitoringcenter(8)

…………………

5Mineproductionsystem(9)

……

5.1Generalrequirements(9)

………

5.2Coalfacesystem(9)

……………

5.3Ventilationandsafetysystem(10)

………

5.4Transportsystem(12)

……………

5.5Auxiliaryproductionsystem(12)

……

5.6Powersupplyanddistributionsystem(15)

…

5.7Informationguidanceandreleasesystem(16)

…………………

5.8Communications人人文库ystem(16)

……

5.9Environmentalsystem(17)

………………

6Minemanagementsystem(18)

……………

6.1One-stopportalmanagement(18)

…………

6.2Minesafetymanagementsystem(18)

……

6.3Mineproductionmanagementsystem(21)

·3·

………………

6.4Minemanagementsystem(21)

…………………

6.5Decisionsupportsystem(22)

……

7Informationsecurity(24)

……

7.1Generalrequirements(24)

…………

7.2Systemsecurity(24)

………

7.3Networksecurity(24)

……

7.4Applicationsecurity(25)

…

Explanationofwordinginthisstandard(26)

……

Listofquotedstandards(27)

………

Addition:Explanationofprovisions(29)

专用

人人文库

·4·

1总则

1.0.1为规范智能化矿井设计提高矿井智能化技术水平制定

，，

本标准

。

1.0.2本标准适用于煤炭工业新建改建及扩建的智能化矿井可

、

行性研究初步设计和施工图设计

、。

1.0.3智能化矿井应依据国家及地方政策综合矿井的资源开发

，

条件安全因素人力资源企业需求促进技术进步等方面的因素

、、、、

进行设计

。

1.0.4智能化矿井的设计应做到技术先进安全高效功能适用

、专用、、

经济合理并应具备可扩展性开放性和灵活性

，、。

1.0.5智能化矿井的设计除应符合本标准外尚应符合国家现

，，

行有关标准的规定

。

人人文库

·1·

2术语

2.0.1智能化矿井

intelligentmine

以安全高效环保健康为目标运用先进的测控信息和通

、、、，、

信技术对矿井安全生产和经营管理信息进行采集分析和处理

，、，

实现协同运行并提供决策支持的矿井

。

2.0.2矿井监控及自动化平台

minemonitoringandautoma-

tionplatform

实现矿井各生产系统监控所需的硬件与软件的集合

。

2.0.3矿井信息管理平台

mineinformation专用managementplat-

form

实现矿井安全生产经营管理信息化所需的硬件与软件的集

、、

合

。

2.0.4一站式门户

one-stopportal

矿井信息系统的统一入口提供统一的用户及权限管理机制

，。

人人文库

·2·

3基本规定

3.0.1智能化矿井各系统的装备应具备故障诊断功能并应实现

，

综合预警预报

。

3.0.2智能化矿井主要生产系统应实现自动化且应实现无人值

，

守

。

3.0.3智能化矿井宜采用物联网大数据云计算移动互联等先

、、、

进的技术手段实现智能感知信息融合数据挖掘和决策支持

，、、。

3.0.4智能化矿井应建立信息安全保障体系实现系统安全网

，、

络安全和应用安全

。专用

人人文库

·3·

4信息基础设施

4.1总体架构

4.1.1智能化矿井总体架构应包括矿井监控及自动化平台和矿

井信息管理平台

。

4.1.2矿井监控及自动化平台应能实现矿井生产系统的集中监

控并应满足矿井信息管理平台对其数据采集计划及管理的需

，、

要

。

4.1.3矿井信息管理平台应能处理生产操作和生产管理数据形

，

成统一的数据集成平台进行动态调度与计划并实现矿井生产的

，，专用

综合指挥和决策支持

。

4.2传输网络

4.2.1矿井监控及自动化平台网络与矿井信息管理平台网络应

按一体化原则进行统筹设计

。

4.2.2矿井监控及自动化平台网络应由核心层地面接入层井

、、

下接入层组成

。

4.2.3矿井信息管理平台网络应包括核心层接入层可根据实

、，

际需要设置汇聚层

。

4.2.4矿井监控及自动化平台网络应符合下列规定

：

1主干网络应采用有线网络传输技术实现信息传输

人人文库，；

2主干网络应采用工业以太网络或兼容以太网协议的网络

；

3主干网络应采用工业级设备

；

4主干网络应支持多种网络拓扑结构和冗余方式网络故障

，

重构时间不应大于

50ms；

5采用有源网络作为主干网络时宜采用环形或双环形拓扑

·4·

结构

；

6采用无源光网络作为主干网络时宜采用双总线或双环形

拓扑结构

；

7主干网络传输速率不应低于

1000Mbps；

8支线网络可采用工业以太网现场总线或无线网络等方

、

式

。

4.2.5矿井信息管理平台网络应符合下列规定

：

1宜采用以太网技术的网络

；

2主干网络传输速率不应低于

1000Mbps；

3无线网络应覆盖矿井地面办公区和生活区

；

4矿井信息管理网络可根据矿井实际需求采用单网或双网

，

设计

；

5矿井信息管理网络出口带宽不宜低于专用

100Mbps。

4.2.6矿井监控及自动化平台网络除应符合本标准规定外尚应

，

符合国家现行行业标准矿用以太网和矿用现场总

《》MT/T1131《

线的相关规定

》MT/T1130。

4.3平台硬件

4.3.1服务器应符合下列规定

：

1服务器宜包括数据库服务器采集服务器应用服务器

、、、

发布服务器外网服务器备份服务器和防病毒服务器等

WEB、、；

2数据库服务器采集服务器和重要的应用服务器应采用冗

、

余配置

。

4.3.2工作站应符合下列规定

人人文库：

1矿井监控及自动化系统应采用工业控制计算机

；

2工业控制计算机可采用冗余配置

。

4.3.3矿井监控及自动化网络传输设备应符合下列规定

：

1核心层设备应采用具有扩展能力的三层工业以太网交换

机或光线路终端设备核心层设备应采用冗余配置

，；

·5·

2接入层设备宜采用模块化的工业以太网交换机或光网

络单元宜支持等工业现场总线协议并具有

，CAN、PROFIBUS，

等接口

RS485/232；

3设备应支持或等协议

EtherNet/IP、ProfinetModbusTCP；

4支持支持网络管理协议支持远程维护与

VLAN，SNMP，

管理

；

5设备的备用端口不应少于使用总数的且不应少于

30％，3

个

。

4.3.4矿井信息管理网络传输设备应符合下列规定

：

1核心层设备宜采用具有扩展能力的三层以太网交换机或

光线路终端设备数量不应少于台应进行双机热备或负载均衡

，2，

等配置

；

2核心层设备采用单主机配置时主要部件专用应冗余配置

，；

3接入层设备应采用自适应的以太网交

10/100/1000Mbps

换机或光网络单元

；

4应能支持支持网络管理协议支持远程维

VLAN，SNMP，

护与管理

；

5设备的备用端口不应少于使用总数的且不应少于

30％，3

个

。

4.3.5设备接口应符合下列规定

：

1设备之间应采用基于标准协议的以太网接口联

TCP/IP

网

；

2交换机服务器和存储设备之间宜采用及以上

、1000Mbps

接口互联

人人文库；

3矿井信息管理平台核心交换机与路由设备之间宜根据接

入外部网络情况选择接口

；

4矿井生产系统的监控系统可采用以太网口串行接口或通

、

过转换接口与矿井监控及自动化网络接入层设备相连

。

4.3.6存储设备应符合下列规定

：

·6·

1矿井视频监控图像信息存储系统容量不应少于天的累

30

计信息量其他信息存储系统容量不应少于年的累计信息量

，1；

2应能支持双控制器支持热插拔采用宜支持

，，RAID，

等

RAID0、RAID1、RAID5、RAID10；

3应能支持通用存储管理软件可通过软件进行配置定义

，、、

修改等功能

。

4.3.7矿用网络交换设备除应符合本标准规定外尚应符合国家

，

现行行业标准矿用网络交换机的相关规定

《》MT/T1081。

4.4平台软件

4.4.1平台软件应由矿井监控及自动化平台软件矿井信息管理

、

平台软件及基础软件组成

。

4.4.2矿井监控及自动化平台软件应包括矿井专用生产系统各类监

控软件监控软件宜选用通用组态软件

，。

4.4.3矿井信息管理平台软件应包括一站式门户管理矿井安全

、

管理系统矿井生产管理系统矿井经营管理系统和决策支持等软

、、

件

。

4.4.4基础软件宜包括数据采集软件数据库软件地理信息软

、、

件操作系统软件虚拟化软件网络管理软件和防病毒软件等

、、、。

4.5数据中心

4.5.1数据中心应能实现数据融合数据分析数据分类实现矿

、、，

井监控及自动化平台与矿井信息管理平台的信息交互共享与物

、

理隔离

。人人文库

4.5.2数据中心的主要设备应符合下列规定

：

1矿井监控及自动化平台与矿井信息管理平台应分别设置

服务器交换机存储系统工作站等设备并分别进行管理

、、、，；

2应采用虚拟化集群负载均衡等技术以提高设备资源的

、、，

利用率与可用性

；

·7·

3应建立备份系统宜具备容灾功能

，。

4.5.3数据中心宜按云计算架构设置所有设备应满足在云环境

，

下运行的要求

。

4.5.4数据中心除应符合本标准规定外尚应符合现行国家标准

，

数据中心设计规范的相关规定

《》GB50174。

4.6调度监控中心

4.6.1调度监控中心应具有对矿井生产系统调度指挥远程监控

、

的功能实现矿井安全生产调度管理等信息的显示报警记录

，、、、，

实现对矿井重要场所的视频监控

。

4.6.2调度监控中心宜设置在与矿井生产有关的联合建筑综合

、

办公楼或专用建筑物内

。

4.6.3调度监控中心按照功能分区可分为调度区监控区会议

专用、、

区和管理区等

。

4.6.4调度监控中心除应符合本标准规定外尚应符合现行国家

，

标准煤矿安全生产智能监控系统设计规范和数据

《》GB51024《

中心设计规范的相关规定

》GB50174。

人人文库

·8·

5矿井生产系统

5.1一般规定

5.1.1矿井生产系统的工艺和装备应按照实现智能化要求进行

设计

。

5.1.2矿井生产各系统应具备对生产和工艺参数设备状态

、、

运行时间等信息的采集分析存储功能并应设置相关检测设

、、，

备和软件以满足能耗及产能分析故障诊断和环保等方面要

，、

求

。

5.1.3各生产系统的监控设备通信网络接口通信协议宜统一

、、专用。

5.1.4各生产系统应设置音频视频监控和通信系统实现无人

、，

值守的系统应与音频视频监控联动

、。

5.1.5相关联的生产系统应能实现联动控制调节与预警

、。

5.2采、掘工作面系统

5.2.1采掘工作面应根据采掘工艺及装备等条件确定工作面智

、

能化的范围和水平宜实现少人或无人工作面

，。

5.2.2采煤工作面装备应符合下列规定

：

1采煤机应具备运行工况及位姿参数监测机载无线遥控

、、

滚筒切割路径记忆远程控制和故障诊断等功能应能向第三方提

、，

供控制接口

人人文库；

2液压支架应配备电液控制系统能跟随采煤机位置自动完

，

成伸收护帮移架推溜喷雾除尘等各种动作应具备远程控制功

、、、，

能宜与乳化液供液系统协同控制

，；

3刮板输送机应具有软启动控制运行状态监测机尾链条

、、

自动张紧故障诊断及与工作面控制系统的通信和自动控制功能

、；

·9·

宜具有煤流负荷检测及其协同控制功能

；

4乳化液泵应具有流量调节功能能实现高压自动反冲

，

洗自动配比补液高低液位自动控制能实现对乳化液的浓度

、、，

监测

；

5工作面设备应实现集中就地和远程控制实现采煤机液

、，、

压支架刮板机等协同控制和流程启停

、。

5.2.3掘进工作面装备应符合下列规定

：

1综掘工作面掘进机应具有遥控定位切割功能

、；

2综掘工作面设备宜实现集中控制

。

5.3通风及安全系统

5.3.1通风系统应符合下列规定

：

1应能对全矿通风网络的运行和状态参专用数进行监控实

，

现矿井通风网络的风量风速通风阻力风温联合解算和主

、、、

要通风机工况模拟解算应在线监测主要通风机工况及工序能

；

耗

；

2主要通风机应具备自动无级调节功能各类风门宜实现自

；

动控制和远程控制功能

；

3主要通风机的正常启动反风和风机切换应实现一键式操

、

作主要通风机房宜实现无人值守

；；

4局部通风机应具有调速的功能且宜在地面集控

，。

5.3.2矿井安全监控系统应符合下列规定

：

1应实现系统自诊断自评估具有数据分析与应用功能

、，；

2安全监控系统应与信息导引及发布通信人员定位等系

人人文库、、

统联动

；

3各类传感器与分站之间应采用数字信号传输瓦斯传感器

；

宜使用激光传感器等全量程传感器工作