《矿井安全监控系统》培训课件2025

2025.1矿井安全监控系统第一节矿井安全监控系统的组成与功能第二节相关传感器的设置复习思考题

矿井瓦斯监控系统是煤炭企业高产、高效、安全生产的重要保证，是煤矿安全管理的重要组成部分。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、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。

一、矿井瓦斯监控系统的组成与功能1.矿井瓦斯监控系统的组成矿井瓦斯监控系统一般是由传感器、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）、打印机、电视墙（或投影仪、模拟盘、多屏幕、大屏幕）、管理工作站、服务器、路由器、UPS电源、光纤和接线盒等组成，如图6-12所示。

图6-12

矿井瓦斯监控系统的组成

矿井瓦斯监控系统目前分为3类，即：KJ、TF、A-1系列，其结构基本相同，都是由传感器及执行装置、传输（通信）系统、数据处理系统3部分构成。

2.矿井瓦斯监控系统的功能（1）传感器及执行装置。传感器负责采集各种环境参数并把它输送给传输系统。由于它直接关系到系统监控内容和数量及系统的准确度，因此，必须选择可靠、稳定、准确的传感器。执行装置的功能是接收来自传输系统的信息，并根据它执行开、停、断电等指令，从而完成各种控制功能。

（2）信息传输系统。该系统主要由传输接口、分站、中心站柜、电缆等组成。其功能是接收传感器传来的各种信息，并把它转换成数字信号或频率信号，再通过发送、接收装置及电缆和各种接口传送到地面中心站的计算机进行处理。同时接收计算机发来各种指令，并通过上述设备传递给执行装置。

（3）数据处理系统。该系统由计算机（包括前置机）、模拟盘及各种外部设备等硬件和各种应用程序、操作系统等软件组成。其功能是接收来自传输系统的信息，并对其进行综合分析判断，同时通过屏幕、模拟盘、绘图仪对各监测参数或状态进行显示。

1.当某些环境参数超过预定值时，能自动报警，并可向井下发出控制信号，切断影响区域电源，防止事故发生。2.对一些重要监测参数可存储规定时间内的数据，并可随时用屏幕显示、打印、绘图等方式再现所需资料。3.对生产监控部分的设备运行状态、运行时间、煤位情况等内容也可即时显示出来。4.有些系统还具有火灾预测预报等功能。

二、甲烷传感器的设置由于甲烷的密度小于空气，因此，一般情况下，巷道上方的甲烷浓度大于下方。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。甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合表6-2的规定。****

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1.采煤工作面甲烷传感器的设置（1）采煤工作面甲烷传感器的设置。为及时监测采煤工作面的瓦斯变化情况，采煤工作面传感器应尽量靠近工作面设置，如图6-13所示。

图6-13

采煤工作面甲烷传感器的设置

T—采煤工作面甲烷传感器

（2）采煤工作面回风巷甲烷传感器的设置。为保证采煤工作面回风巷中的甲烷传感器能正确反映采煤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空气混合均匀且风流稳定的位置，如图6-14所示。

图6-14

采煤工作面回风巷甲烷传感器的设置T—采煤工作面回风巷甲烷传感器

（3）采煤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采煤工作面的进风巷甲烷传感器，应尽量靠近工作面设置，如图6-15所示，以便及时监测采煤工作面的瓦斯变化情况。

图6-15

采煤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采煤工作面进风巷甲烷传感器

采煤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空气混合均匀且风流稳定的位置，如图6-16所示。

图6-16

串联通风采煤工作面进风巷甲烷传感器的设置T—串联通风采煤工作面进风巷甲烷传感器

2.掘进工作面甲烷传感器的设置为及时监测掘进工作面的甲烷浓度的变化情况，瓦斯、高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿井都必须设置工作面甲烷传感器。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流中设置甲烷传感器。掘进工作面甲烷传感器和回风流甲烷传感器断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。

（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6-17所示。

图6-17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。为保证掘进工作面的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空气混合均匀且风流稳定的位置，如图6-18所示。

图6-18

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；对有煤与瓦斯突出矿井的掘进工作面，应在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6-19所示。

图6-19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

（4）掘进机甲烷传感器的设置。掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷报警仪。

3.机电硐室甲烷传感器的设置在回风流中的机电设备硐室的瓦斯浓度可能会较高，因此，在回风流中的机电硐室的进风侧，必须设置甲烷传感器，如图6-20所示。

图6-20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

4.装煤点和运输巷道甲烷传感器的设置（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6-21所示。

图6-21

装煤点甲烷传感器的设置T—高瓦斯矿井的主要进风运输巷道内使用架线电机车时，装煤点处甲烷传感器

（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6-22所示。

图6-22

运输巷道甲烷传感器的设置T—高瓦斯矿井进风的主要运输巷道使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的甲烷传感器

5.机车内甲烷传感器的设置在煤（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检测报警仪，柴油机车内必须设置便携式甲烷检测报警仪。当瓦斯浓度超过0.5%时，必须停止机车运行。

6.瓦斯抽采泵站甲烷传感器的设置瓦斯抽放泵站应在室内设置甲烷传感器，其报警浓度为0.5%CH4。在抽采泵输入管路中应设置甲烷传感器。利用瓦斯时，在输出管路中应设置甲烷传感器。井下临时抽采泵站下风测栅栏外应设置甲烷传感器。

7.其他地点传感器的设置（1）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。

（2）装备矿井安全监控系统的矿井，主要通风机的风筒应设置压力传感器。（3）瓦斯抽采泵站的抽采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。

（4）装备矿井安全监控系统的开采易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，距巷道侧壁不得小于200mm。一氧化碳传感器的报警浓度值为0.0024%CO。****

一氧化碳传感器除用于环境监测外，还可用于自然发火预测。自然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，则具有自然发火的可能。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，如图6-23所示。

图6-23

采煤工作面回风巷一氧化碳传感器的设置T——采煤工作面回风巷一氧化碳传感器

（5）装备矿井瓦斯监控系统的开采易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，还可用于自然发火预测。自然发火可根据每天温度平均值的增量来预测，若增量为正，则具有自然发火的可能。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6-24