煤矿井下局部通风机远程控制安全管理细则

煤矿井下局部通风机远程控制安全管理细则一、系统架构与技术要求（一）硬件配置标准煤矿井下局部通风机远程控制系统应采用"地面监控中心-井下控制分站-现场执行单元"三级架构。地面监控中心需配置双机热备服务器，处理器不低于IntelXeonE5系列，内存容量≥32GB，硬盘采用RAID5冗余存储，确保数据可靠性。井下控制分站应选用隔爆兼本质安全型PLC控制器，工作温度范围-20℃~+40℃，防护等级不低于IP54，支持MODBUS-RTU、PROFINET等工业总线协议，具备至少8路模拟量输入/输出和16路开关量输入/输出接口。现场传感器配置需满足以下要求：甲烷传感器测量范围0~4%CH₄，精度±0.1%CH₄（0~1%区间）及±0.2%CH₄（1~4%区间），响应时间≤20秒；风速传感器采用热式风速仪，测量范围0.3~15m/s，精度±0.2m/s；风压传感器量程0~5kPa，精度±0.5%FS；电机轴承温度传感器采用PT100铂电阻，测量范围-50℃~+200℃，分辨率0.1℃。所有传感器需取得煤矿安全标志证书，且安装位置符合AQ6201规定，甲烷传感器应布置在风筒出口10m范围内的回风流中，风速传感器应安装在风筒直线段距拐弯处不小于10倍风筒直径的位置。（二）网络通信规范系统通信网络应采用工业以太网+现场总线的混合架构，地面监控中心至井下控制分站的主干通信链路需配置双回路光缆，单模光纤芯数≥24芯，传输速率≥1000Mbps，形成冗余环网结构，切换时间≤300ms。井下控制分站至现场设备的通信可采用RS485总线或本安型无线传输模块，无线通信需工作在433MHz或2.4GHz频段，发射功率≤1W，调制方式采用GFSK，通信距离≥500m（无遮挡环境）。网络安全防护应符合《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》要求，设置三层防护体系：外部防火墙实现与矿级管理网的逻辑隔离，仅开放80、443等必要端口；内部防火墙隔离控制网与信息网，禁止非授权访问；核心交换机启用802.1X认证和MAC地址绑定，防止非法设备接入。数据传输需采用AES-256加密算法，关键指令（如远程启停风机）需附加动态验证码，确保通信安全性。二、设备选型与安装规范（一）通风机选型标准局部通风机选型应根据掘进工作面需风量、风筒长度及巷道阻力计算确定，按下式进行校核：Q=Q₀×K₁×K₂×K₃其中Q₀为工作面需风量（m³/min），K₁为风筒漏风系数（百米漏风率≤2%），K₂为备用系数（≥1.2），K₃为瓦斯涌出不均衡系数（高瓦斯矿井取1.5）。优先选用双电机对旋式通风机，如FBD№8.0/2×55型，其额定风量180~600m³/min，全压范围1500~6000Pa，电机功率2×55kW，效率≥80%，噪声≤85dB(A)（距风机10m处测量）。高瓦斯矿井必须配备双风机双电源系统，主备风机型号规格应保持一致，实现自动切换功能。备用风机需与主风机同步运行或处于热备用状态，切换时间≤10秒。通风机应具备智能调速功能，采用变频调速技术，调速范围50~50Hz，过载能力150%额定电流持续60秒，确保在不同掘进阶段实现风量精准调节。（二）安装技术要求局部通风机必须安装在进风巷道中，距回风口距离≥10m，安装地点巷道断面不得小于原巷道断面的4/5，且支护完好、无淋水。风机基础应采用C20混凝土浇筑，尺寸不小于1.2m×1.0m×0.3m，地脚螺栓埋深≥300mm，风机与基础之间应加装减震垫，减少振动传递。风机吸风口前5m范围内不得有障碍物，出风口应安装防回火装置，风筒与风机采用快速卡箍连接，接口处应垫3mm厚橡胶密封圈，确保漏风率≤1%。风筒敷设应符合以下规定：采用抗静电、阻燃风筒，直径≥800mm，每节长度10~20m，风筒吊挂应做到"平、直、紧、稳"，逢环必挂，吊点间距≤3m，拐弯处使用曲率半径≥1.5m的弯头，异径风筒连接需使用过渡节，长度≥1.5m。风筒末端距掘进工作面的距离：岩巷≤15m，半煤岩巷≤10m，煤巷≤5m。在风筒每隔500m处应设置检修三通，便于风量调节和维护。三、运行操作与维护管理（一）远程控制操作流程远程启动操作前，监控中心操作员需确认以下条件：掘进工作面已送电且人员撤离至安全区域；甲烷浓度＜0.5%（风机附近10m范围内）；风筒连接完好，无破损；备用电源处于就绪状态。操作流程为：①在监控系统界面选择目标通风机，点击"启动"按钮；②系统自动执行瓦斯电闭锁检测，若甲烷浓度超限则拒绝启动并发出报警；③检测通过后，系统先启动备用风机，30秒后启动主风机，待两台风机均运行稳定后（约60秒），自动停止备用风机转为热备用；④启动完成后，系统显示风机运行参数，包括电流（≤额定值的110%）、电压（380V±5%）、风压（≥设计值的90%）、风量（≥需风量）。远程停机操作分为正常停机和紧急停机。正常停机需提前10分钟通知井下作业人员撤离，操作步骤：①在系统界面点击"停机"按钮；②系统自动检测掘进工作面瓦斯浓度，若＞0.5%则启动声光报警并禁止停机；③符合停机条件时，先切断主风机电源，同时启动备用风机，确保供风不间断；④待主风机完全停转后，关闭备用风机，完成停机操作。紧急停机适用于瓦斯超限、风机故障等突发情况，可通过监控系统"急停"按钮或井下现场急停开关实现，动作响应时间≤1秒，同时切断掘进工作面所有非本质安全型电气设备电源。（二）日常维护保养制度通风机实行"日检、周检、月检"三级维护制度。日检内容包括：检查风机运行声音是否正常，有无异常振动；查看电机轴承温度（≤75℃）；确认风筒有无破损、脱节；检查各传感器数据是否正常。周检项目增加：清理风机进风口滤网杂物；测量三相电流不平衡度（≤5%）；检查电缆接头有无过热现象；测试风电闭锁功能，模拟风机停转时应能在15秒内切断工作面电源。月检需完成：风机性能测试，包括风量、风压测定；电机绝缘电阻检测（≥50MΩ）；变频器参数校准；备用风机切换试验（每月至少1次）。维护记录应采用电子台账形式，包含设备编号、维护日期、维护内容、测试数据、维护人员等信息，保存期限不少于2年。发现故障时应执行"三定"原则（定人员、定措施、定时间），一般故障处理不得超过8小时，重大故障需立即停机并上报矿总工程师，故障处理期间必须采取临时通风措施，确保掘进工作面瓦斯浓度不超过0.8%。四、安全保障与应急处置（一）安全闭锁与保护功能系统必须具备完善的安全闭锁功能，包括：风电闭锁——当通风机停止运转或风量＜40%额定值时，能在10秒内切断掘进工作面及回风巷内所有非本质安全型电气设备电源；瓦斯电闭锁——当甲烷浓度≥0.8%时，自动切断工作面电源，浓度＜0.5%时方可人工复电；故障闭锁——主风机出现过流、过载、断相、超温等故障时，自动切换至备用风机，切换过程中保持供风连续。保护定值设置应符合MT/T1107规定：过流保护整定值为电机额定电流的1.2倍，动作时间0~10秒可调；过载保护采用反时限特性，1.5倍额定电流时动作时间≤60秒，6倍额定电流时动作时间≤0.2秒；轴承温度保护定值为80℃，定子绕组温度保护定值为130℃。所有保护功能应每月进行一次模拟试验，试验记录需经通风科长签字确认。（二）应急预案与处置措施矿井应编制局部通风机停风应急处置预案，明确以下内容：预警分级——一级预警（备用风机自动切换成功）、二级预警（备用风机启动失败但备用电源可用）、三级预警（双电源均中断）；响应程序——监控中心接到报警后，立即通知调度室和通风科，调度室在5分钟内通知井下受影响区域人员撤离；处置措施——一级预警由维护人员在2小时内排查故障；二级预警启动柴油发电机供电，确保通风机运行；三级预警执行撤人程序，瓦检员在全风压供风处设置栅栏，禁止人员入内。瓦斯积聚排放应严格执行"撤人、断电、限量、警戒"原则，当停风时间＜30分钟且瓦斯浓度＜1%时，可采用"一风吹"方式排放；停风时间30分钟~2小时或瓦斯浓度1%~3%时，应使用局部通风机分级排放，控制风筒出口风量，使排出风流与全风压风流混合处瓦斯浓度＜1.5%；瓦斯浓度≥3%或停风时间＞2小时时，必须制定专项排放措施，由矿山救护队实施。排放过程中，必须设专人监测瓦斯浓度，每5分钟记录一次数据，直至浓度稳定在0.5%以下。五、技术培训与考核评估（一）培训考核体系建立三级培训制度：矿级培训每年组织一次，对象为通风科、机电科管理人员及监控中心操作员，培训内容包括系统原理、标准规范、应急处置等，培训时间不少于24学时；区队级培训每季度开展，对象为班组长、瓦检员，重点培训设备操作、日常检查、故障判断等技能，培训时间不少于16学时；岗位培训每月进行，对象为现场维护人员，侧重实操技能训练，如传感器标定、风筒修补等，培训时间不少于8学时。考核方式实行理论+实操的综合评估，理论考试采用计算机题库随机抽题，满分100分，80分合格；实操考核设置5个典型工作任务，包括远程启停操作、故障诊断排除、传感器安装校准等，每个任务20分，总分80分合格。考核合格者颁发操作资格证书，证书有效期2年，到期需重新考核。对考核不合格人员，应进行为期一周的强化培训，仍不合格者调离相关岗位。（二）绩效评估指标建立通风机管理绩效评估体系，关键指标包括：系统开机率≥99.5%（年统计）；平均无故障工作时间（MTBF）≥8000小时；风量合格率≥95%（每月检测）；瓦斯超限次数≤2次/年；应急响应时间≤15分钟（从报警到处置人员出发）。每月由通风科组织绩效评估，采用PDCA循环方法，分析存在问题并制定改进措施，评估结果纳入区队安全生产考核，与绩效工资挂钩。每半年开展一次系统效能评估，委托第三方机构进行，评估内容包括：控制精度测试（远程调节风量误差≤5%）；通信可靠性测试（连续72小时无丢包）