全国煤矿安全监控系统培训.ppt

1、1,贯彻落实煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029-2007）实现“监控有效”,全国煤矿瓦斯治理培训,2,主要内容,出台背景 主要依据和编制过程 有关问题的解释 安全监察中应关注的问题,3,1.出台背景 1.1安全监控设备的发展,上世纪70年代前 便携式仪器 70年代末_80年代初 瓦斯断电仪 瓦斯遥测仪 便携式瓦检仪 瓦斯报警矿灯等,4,1.出台背景 1.1安全监控设备的发展,英国的MINOS系统淮南谢一、平顶山五矿 西德的TF200系统 兖州兴隆庄矿 美国的DAN6400系统淮南潘一矿 法国的CTT63/40系统 阳泉一矿 波兰的CMC1系统 CMM-20系统 SAK SYL

2、OK冲击地压监测系统 抚顺老虎台等 西德TF200系统、传感器和便携式仪表制造技术重庆煤矿安全仪器厂等,5,1.出台背景 1.1安全监控设备的发展,80年代中期 国产安全监控系统问世 90年代 矿务局监控系统联网 2005年以来安全监控系统普及联网,6,1.出台背景 1.2煤矿必须装备安全监控系统,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 2006年国家安监总局要求,低瓦斯矿井也必须装备安全监控系统,7,8,全国煤矿安全监控系统装备情况（套）,9,1.出台背景 1.3现场维护和管理问题,传感器数量不足，种类不全，地点、位置不符合要求 甲烷传感器调校存在

3、问题 断电失灵，系统发出断电指令被控设备不断电 地面中心站的装备、管理存在问题 培训问题,10,1.出台背景 1.4标准、规程修定滞后,2006年以前装备的监控系统及传感器的标准是上世纪90年代制定的 煤矿安全规程“通风安全监控”一章源自矿井通风安全监测装置使用管理规定（煤安字1995第562号）,11,1 出台背景 1.5采取措施，出台相关标准、文件,MT/T1004-2006 煤矿安全生产监控系统通用技术条件 AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求,12,1 出台背景 1.5采取措施，出台相关标准、文件,AQ6202-2006煤矿甲烷检测用载体催化元件 AQ6203-2006

4、煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器 AQ6204-2006瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器 AQ6205-2006煤矿用电化学式一氧化碳传感器 AQ6206-2006煤矿用高低浓度甲烷传感器 AQ6207-2007便携式载体催化甲烷检测报警仪 AQ6209-2007数字式甲烷检测报警矿灯,13,1 出台背景 1.5采取措施，出台相关标准、文件,AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 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) 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 ),14, 煤矿安全监控系

5、统通用技术要求 AQ6201-2006与旧标准的主要区别,接入系统的传感器的稳定性由7天提高到15天 传感器到分站的传输距离由1公里提高到2公里。 主菜单和一级子菜单显示格式统一。 增加了异地断电、风电瓦斯闭锁、抗电磁干扰等功能要求,15,载体催化式低浓度甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、数字式甲烷检测报警矿灯等 旧标准与新标准的主要区别,旧标准 稳定性:7天 响应时间:30秒 基本误差:大,新标准 稳定性:15天 响应时间:20秒 基本误差:小,16,2.主要依据和编制过程,依据GB/T1.1-2000标准化工作导则、煤矿安全规程和相关产品标准等 编制过程中深入调研、充分论证 参考了国内外煤

6、矿的经验 两次广泛征求意见 两次召开研讨会议,17,3.有关问题的解释,增加传感器数量，加大监控密度 修改了部分报警值、断电值 地面中心站值班增加规定 对联网工作提出要求 与煤矿安全规程的关系,18,3.有关问题的解释 3. 1增加甲烷传感器的地点,低瓦斯矿井采煤工作面回风巷和掘进工作面回风流处 采煤工作面第二、第三条回风巷 专用排瓦斯巷道的混合回风流处 双巷掘进的混合回风流处,19,3.有关问题的解释 3.1增加甲烷传感器的地点,高、突矿井长于1000米的采煤工作面回风巷和长于1000米的掘进工作面中部 总回风巷、一翼回风巷和采区回风巷临时施工的电气设备上风侧 井下煤仓和选煤厂煤仓上方 封闭

7、的地面选煤厂机房内 U型通风方式的采煤工作面上隅角和封闭的带式输送机地面走廊内推荐设置甲烷传感器,20,10m,1015m,报警浓度:T0,T1,T21.0%CH4 断电浓度:T0,T11.5%CH4, T21.0%CH4 复电浓度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,21,22,5m,掘进工作面甲烷传感器的设置,1015m,局部通风机,报警浓度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%CH4,T1、T2断电范围：掘进巷道内全部非本质安全型电气设备,23,10m

8、,1015m,1015m,1015m,报警浓度2.5%CH4 断电浓度2.5%CH4 复电浓度2.5%CH4,报警浓度1.0%CH4 断电浓度1.0%CH4 复电浓度1.0%CH4,T7T8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,24,1015m,10m,1015m,1015m,报警浓度2.5%CH4 断电浓度2.5%CH4 复电浓度2.5%CH4,报警浓度1.0%CH4 断电浓度1.0%CH4 复电浓度1.0%CH4,T7、T8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,25,1015m,1015m,1015m,5m,5m,局部通风机,图5 双巷掘进工作面甲烷传感器的设

9、置,26,3.有关问题的解释 3. 2修改部分报警、断电值,被串掘进工作面局部通风机前的甲烷传感器，当瓦斯1.5%CH4时，切断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电源 高、突矿井双巷掘进工作面混合回风流处的甲烷传感器，当瓦斯浓度1.5%CH4，切断包括局部通风机在内的双巷掘进巷道内全部非本质安全电源。,27,3.有关问题的解释 3. 2修改部分报警、断电值,采区回风巷的甲烷传感器，当1.0%CH4切断回风巷内全部非本质安全型电气设备 当井下瓦斯抽放泵站内瓦斯浓度1.0%CH4，切断抽放泵站电源。 瓦斯抽放泵输入管路中的瓦斯传感器25% CH4报警 将一翼回风巷及总回风巷

10、设置的甲烷传感器报警值为由0.75%CH4改为0.70%CH4。,28,5m,1015m,35m,局部通风机,报警浓度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%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 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,29,3.有关问题的解释 3.3地面中心站值班增加要求,中心站值班应设置在矿调度室内 实行24h值班制度 按瓦斯事故应急预案异地断电,30,3.有关问题的解释 3.4联网工作要求,煤矿安

11、全监控系统联网实行分级管理。 矿井必须向上级网络中心上传实时监控数据。 网络中心必须24h有人值班。 值班人员应认真监视监控数据，发现异常情况要详细查询，按规定进行处理。网络中心值班人员发现煤矿瓦斯超限报警、馈电状态异常情况等必须立即通知煤矿核查情况，按应急预案进行处理。 网络中心每月应对瓦斯超限情况进行汇总分析。,31,3.有关问题的解释 3.5与规程的关系,1029标准充分反映了国内外煤矿的使用经验 吸取了典型事故的教训 增加了传感器的数量 对安装、维护、使用、管理及系统联网提出了具体要求 贯彻落实1029标准，才能切实发挥安全监控设备作用，实现“监控有效”,32,4.安全监察中应关注的问

12、题 4.1系统的MA标志及配置,新安装的安全监控系统必须符合煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）引自安委办200621号) 2007年至今，约有30多种安全监控系统取得了符合AQ6201标准的新安全标志 系统名单查矿用产品安全标志网站,33,4.安全监察中应关注的问题 4.1系统的MA标志及配置,在用系统的改造: 一个原则:取得了新安标的原制造单位 两项内容: 1.采用统一显示格式的系统软件 2.配置稳定性为15天以上的传感元件或传感器等关联设备,34,4.安全监察中应关注的问题 4.1系统的MA标志及配置,煤矿在用的安全监控系统原制造单位取得新的MA标志后，应与煤矿积极协商

13、，共同制定方案，按新的MA标志证书确认的系统配置对煤矿在用系统进行更新改造引自 (安委办200621号)文件 。,35,4.安全监察中应关注的问题 4.1系统的MA标志,必须按MA证书确定的系统配置选择传感器等关联设备 严禁使用未经国家授权的安全生产检测检验机构进行安全联检的关联设备引自 (安委办200621号)文件 。,36,4.安全监察中应关注的问题 4.1系统的MA标志,煤矿井下用的电气设备必须符合爆炸性气体环境用电器设备标准 安全监控设备 隔爆兼本安型 本质安全型（主要） 分站和传感器的电路是本质安全型的。 瓦斯超限后切断一切非本质安全型电气设备，即监控系统有电,37,38,39,参数

14、设置 页面编辑 控制 列表显示 曲线显示 状态图及柱状图显示 模拟图显示 打印 查询 帮助 其他等,安全监控系统主菜单-AQ6201标准,40,4.安全监察中应关注的问题 4.1系统的MA标志,更新改造工作，原国有重点煤矿应于2007年底前完成，其他煤矿应在2008年底前完成。煤矿在用系统制造厂家未取得新的MA标志的，该系统应于2008年底前淘汰，在此之前，在用系统的制造厂家应继续为煤矿提供备件。 引自 (安委办200621号) 。,41,4.安全监察中应关注的问题 4.1系统的MA标志,检查安全监控系统的安全标志要把握以下三点： 必须有安全标志 系统执行AQ6201标准 系统井下配置符合安标

15、证书的规定,42,4.安全监察中应关注的问题 42 地面装备与管理,中心站应双回路供电,有不小于2h在线式不间断电源，有接地、防雷装置及录音电话 主机为双机或多机备份，备份主机能在5min内投入工作 矿调度室内有主机或显示终端。 联网主机有防火墙等网络安全设备。 主机能显示所有传感器的数据或状态，所有设备无故障、运行正常。,43,实行昼夜值班制度 有运行日志，有报警、断电、馈电异常及处理结果记录 安全监控日报表有矿主要负责人和主要技术负责人签字 有瓦斯事故应急预案，能够手动遥控实现异地断电。,4.安全监察中应关注的问题 4.2地面装备与管理,44,4.安全监察中应关注的问题 4.2地面装备与管

16、理,检查计算机存储的历史数据 查报警断电记录月报，瓦斯是否经常超限 重点看上隅角、炮采面放炮后是否超限 检查断电数据，查馈电状态传感器的历史数据，断电时间与馈电时间是否一致,45,4.安全监察中应关注的问题 4.2地面装备与管理,有安全监控管理机构,由煤矿主要技术负责人领导，配备足够的人员。 安全监控工及检修、值班人员应经培训合格，持证上岗。 有安全监控人员岗位责任制、操作规程、值班制度等规章制度 设备台帐、故障登记表、检修记录、巡检记录、传感器调校记录、报警断电记录月报、甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能测试记录等资料齐全,46,4.安全监察中应关注的问题 4.2地面装备与管理,采区设计、采

17、掘作业规程和安全技术措施应明确规定安全监控设备的型号、种类、数量、位置、断电区域、信号电缆和电源电缆的敷设 有安全监控系统布置图和断电控制图。,47,4.安全监察中应关注的问题 4.3分站、传输电缆设置,设备之间使用专用阻燃电缆 井下分站应设置在进风巷道或硐室中 隔爆兼本质安全型防爆电源的设置应符合规定 供电电源取自被控开关的电源侧。,48,49,4.安全监察中应关注的问题 4.4甲烷传感器问题,甲烷传感器的设置,包括地点、位置、报警值、断电值、复电值、断电范围均符合规定。 采、掘进工作面等地点瓦斯超限时,应声光报警、自动切断断电区域内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁。 中心站应正确显示报

18、警断电及馈电状态的时间及地点。,50,4.安全监察中应关注的问题 4.4 甲烷传感器问题,调校期 新安装的按AQ6201标准制造并取得新的煤矿安全标志的安全监控系统，可以将传感器的调校期延长到10天。 煤矿在用的安全监控系统原制造单位取得新的MA标志后，按新的MA标志证书确认的系统配置对煤矿在用系统进行更新改造并经上级主管部门验收合格后，可以将传感器的调校期延长到10天。 未经改造的在用系统调校周期为7天。,51,4.安全监察中应关注的问题 4.4甲烷传感器问题,稳定性 甲烷载体催化元件制作工艺相对简单，成本低，易于实现物理量到电量的转换。工作电流较小，可以连续工作，低浓度段线性较好 缺点是稳

19、定性较差。新鲜空气中工作时，零点发生漂移，在甲烷气体中工作时，灵敏度发生漂移。,52,Al2O3载体,Pt丝,Pt丝,催化剂,载体催化元件,补偿元件,53,载体催化元件,补偿元件,总反应方程式:CH42O2 Pt Pd CO2H20热量,54,甲烷载体催化元件线性误差,55,4.安全监察中应关注的问题 4.4甲烷传感器问题,影响载体催化元件稳定性的因素 催化剂衰老，活性下降 在高浓瓦斯中缺氧不完全燃烧，产生积炭现象 灵敏度下降是一逐渐变化的过程，为了保证仪器测量准确，必须定期校正。,56,4.安全监察中应关注的问题 4.4甲烷传感器问题,激活现象与对策 载体催化元件遇高瓦斯时输出值升高，过一段

20、时间才能恢复正常,称为激活 原因:元件工作或放置一段时间后 Pd1/2 O2PdO 活性较低 遇高浓瓦斯后： 4PdOCH44 Pd CO2+ H2O 元件被激活 解决办法： 高低浓组合式 恒温电路,57,4 4.安全监察中应关注的问题 4.4甲烷传感器问题,在用甲烷传感器应在使用现场在线调校,用新鲜空气和1%-2%CH4的甲烷校准体 ,同时观察超限断电闭锁情况和数据传输误差,58,4 4.安全监察中应关注的问题 4.4甲烷传感器问题,新传感器下井前,井下传感器使用6-12个月升井检修后应在地面调校,使用0.5、1.5、2.0、3.0%CH4 4种气样校准传感器,59,4.安全监察中应关注的问题 4.4甲烷传感器问题,标准气和校准气 根据MT423-1995 空气中甲烷校准气体技术条件，井下在用载体催化式瓦斯传感器可以使用空气中甲烷校准气体（不确定度5%）。进行调校。新产品下井前、在用设备每隔6-12个月升井检修后，应使用空气中甲烷二级标准气样（不确定度3%）进行调校。 空气中甲烷一级标准气样（不确定度1%），相当于秤中的天平，精度最高，价格最贵，它的作用是在量值传递中校准二级气体。 标准气和校准气的配制必须符合国家有关规定，操作不当可能会产生爆炸。,60,4.安全监察中应关注的问题 4.5确保瓦斯超限自动断电,正确接线 安装馈电传感器 正确定义