1、煤礦安全監測監控系統 內內容容提提要要n n上篇n n系統組成系統組成n n系統功能系統功能n n煤與瓦斯突出預警煤與瓦斯突出預警n n火災監控與預警火災監控與預警n n礦山壓力監測與預礦山壓力監測與預警警n n下篇n n系統與事故關系系統與事故關系n n規范標準規范標準n n系統設備維護系統設備維護n n制度建設制度建設n n事故應急預案事故應急預案上 篇 監監控控系系統統組組成成及及其其功功能能一一、系系統統組組成成及及其其作作用用 n n監監測測監監控控系系統統是是融融計計算算機機技技術術、通通信信技技術術、控控制制技技術術和和電電子子技技術術為為一一體體的的綜綜合合自自動動化化產產品品
2、。n n監監測測監監控控系系統統的的功功能能一一是是“測測”,即即檢檢測測各各種種環環境境安安全全參參數數、設設備備工工況況參參數數、過過程程控控制制參參數數等等;n n二二是是“控控”,即即根根據據檢檢測測參參數數去去控控制制安安全全裝裝置置、報報警警裝裝置置、生生產產設設備備、執執行行機機構構等等 n n組組成成n n硬硬件件組組成成:傳傳感感器器、執執行行單單元元、測測控控分分站站、信信道道、隔隔離離柵柵、計計算算機機及及其其外外圍圍設設施施。n n軟軟件件組組成成:操操作作系系統統、信信息息管管理理系系統統;n n自自動動采采集集資資料料、處處理理資資料料并并進進行行控控制制的的系系統
3、統,具具有有及及時時、準準確確、連連續續、可可靠靠的的優優點點,對對保保障障礦礦井井安安全全,提提高高礦礦井井“一一通通三三防防”管管理理水水平平,增增強強礦礦井井抗抗災災能能力力 。監監測測監監控控系系統統結結構構圖圖國外瓦斯安全監測監控系統 n n相相關關技技術術的的發發展展:n n1 19 94 46 6年年,電電子子計計算算機機誕誕生生;1 19 95 50 0 1 19 97 70 0年年代代,集集成成電電路路,大大規規模模集集成成電電路路產產生生;1 19 96 60 0年年代代,通通信信技技術術發發展展;n n瓦瓦斯斯遙遙測測技技術術n n遙遙測測瓦瓦斯斯儀儀n n2 20 0世
4、世紀紀6 60 0年年代代中中期期法法國國的的C CC CT T6 63 3/4 40 0煤煤礦礦環環境境監監測測系系統統,它它可可測測量量瓦瓦斯斯、一一氧氧化化碳碳、風風速速、溫溫度度等等參參數數,最最多多可可測測4 40 0個個點點。n n2 20 0世世紀紀7 70 0-8 80 0年年代代,先先進進的的安安全全監監測測監監控控系系統統相相繼繼誕誕生生。n n2 20 0世世紀紀8 80 0年年代代-9 90 0年年代代,計計算算機機網網絡絡技技術術促促進進了了礦礦井井綜綜合合自自動動化化的的發發展展 國內瓦斯安全監測監控系統n n1 19 95 58 8年年的的山山西西省省,它它采采用
5、用純純鉑鉑絲絲元元件件為為傳傳感感器器,后后經經多多方方協協作作研研制制出出我我國國第第一一個個達達到到實實用用水水平平的的載載體體催催化化元元件件,隨隨繼繼研研制制成成功功以以這這種種元元件件為為傳傳感感器器的的A AQQR R1 1型型瓦瓦斯斯測測量量儀儀。n n1 19 97 73 3年年,由由重重慶慶煤煤礦礦安安全全儀儀器器廠廠等等5 5家家單單位位協協作作,研研制制成成功功了了長長期期連連續續監監測測瓦瓦斯斯的的A AY YJ J-1 1型型瓦瓦斯斯遙遙測測儀儀,隨隨后后又又有有A AB BDD1 1型型瓦瓦斯斯斷斷電電報報警警儀儀、A AQQDD1 1型型采采煤煤機機瓦瓦斯斯斷斷電
6、電控控制制儀儀等等產產品品出出現現,我我國國催催化化型型礦礦井井瓦瓦斯斯檢檢測測儀儀器器的的品品種種漸漸次次豐豐富富起起來來。n n1 19 97 70 0年年代代我我國國煤煤礦礦已已經經采采用用了了多多路路載載波波傳傳輸輸技技術術和和模模擬擬顯顯示示進進行行環環境境參參數數和和機機械械狀狀態態的的監監測測,用用電電話話來來指指揮揮生生產產。n n改改革革開開放放的的國國策策出出臺臺,開開始始引引進進了了波波蘭蘭C CMMMM安安全全檢檢測測系系統統,英英國國的的MMI INNOOS S系系統統,美美國國的的DDA ANN系系統統和和聯聯邦邦德德國國的的T TF F-2 20 00 0系系統統
7、。到到了了1 19 98 80 0年年代代,隨隨著著引引進進消消化化并并進進一一步步實實現現“國國產產化化”,創創造造了了一一系系列列適適合合我我國國煤煤礦礦條條件件的的監監控控系系統統。n n1 19 99 90 0年年代代,自自主主研研制制的的監監測測監監控控系系統統普普遍遍推推廣廣使使用用傳感器簡介n n定義:國標GB766687,n n把把“能能夠夠把把特特定定的的被被測測量量信信息息(如如物物理理量量、化化學學量量、生生物物量量等等)按按一一定定規規律律轉轉換換成成某某種種可可用用輸輸出出信信號號的的器器件件或或裝裝置置稱稱為為傳傳感感器器”。n n“可可用用輸輸出出信信號號”,是是
8、指指便便于于傳傳輸輸、便便于于處處理理的的信信號號。就就目目前前而而言言,電電信信號號最最能能滿滿足足便便于于傳傳輸輸、便便于于處處理理的的要要求求。n n也也可可以以定定義義為為把把外外界界非非電電量量信信息息轉轉換換成成電電信信號號輸輸出出的的器器件件或或裝裝置置 傳感器的作用 n n現現代代信信息息技技術術的的基基礎礎包包括括信信息息采采集集、信信息息傳傳輸輸與與信信息息處處理理。n n信信息息采采集集離離不不開開傳傳感感器器技技術術。n n傳傳感感器器位位于于信信息息采采集集系系統統之之首首、檢檢測測與與控控制制之之前前,是是感感知知、獲獲取取與與檢檢測測的的最最前前段段。n n科科學
9、學研研究究與與自自動動化化生生產產過過程程中中所所要要獲獲取取的的各各類類信信息息,都都需需要要通通過過傳傳感感器器獲獲取取并并轉轉換換成成為為電電信信號號,沒沒有有傳傳感感器器技技術術的的發發展展,整整個個信信息息技技術術的的發發展展就就成成為為一一句句空空話話。傳感器的優點n n測測量量靈靈敏敏度度高高,應應用用范范圍圍廣廣;n n感感測測系系統統結結構構緊緊湊湊,安安裝裝調調試試方方便便;n n測測量量慣慣性性小小,反反應應速速度度快快,頻頻率率特特性性好好;n n可可進進行行無無接接觸觸測測量量和和遠遠程程監監測測,并并有有較較高高的的測測量量精精度度;n n在在計計算算機機技技術術的
10、的支支持持下下,具具有有很很高高的的自自動動測測試試程程度度,智智能能化化前前景景好好。傳傳感感器器的的組組成成敏感元件(又稱預變換器),是用來感受被測物理量,并將它預先變換成為另一種形式的物理量的器件。轉換元件,是將經預變換的非電信號變換為電信號的器件。信號處理電路,是將轉換元件輸出的電信號放大或處理為便于顯示、記錄、控制、傳輸的信號。二、安全監控系統功能1.1.礦井有害氣體監測2.2.礦井環境狀態參數監測3.3.礦井風門開關狀態監測4.4.礦井機電設備狀態監測5.5.礦井生產狀態在線監測2.1 礦礦井井有有害害氣氣體體監監測測n n熱熱催催化化原原理理(催催化化燃燃燒燒原原理理)監監測測瓦
11、瓦斯斯n n甲甲烷烷等等可可燃燃氣氣體體在在一一定定溫溫度度條條件件下下,在在催催化化劑劑(鉑鉑、銠銠、鈀鈀)等等催催化化作作用用下下,進進行行無無焰焰燃燃燒燒,在在一一定定的的濃濃度度范范圍圍內內,定定量量的的甲甲烷烷燃燃燒燒放放出出定定量量的的熱熱,生生成成二二氧氧化化碳碳和和水水。n n釋釋放放出出的的熱熱量量QQ使使元元件件的的溫溫度度上上升升,造造成成鉑鉑絲絲的的阻阻值值變變化化。n n鉑鉑絲絲的的電電阻阻在在0 06 63 30 0.7 74 4范范圍圍內內與與甲甲烷烷可可燃燃氣氣體體濃濃度度成成正正比比。載體熱催化傳感器結構n n熱催化元件熱催化元件熱催化元件熱催化元件n n純鉑
12、絲熱催化元件的結純鉑絲熱催化元件的結構如下圖所示。元件僅構如下圖所示。元件僅有一個純鉑絲螺旋圈,有一個純鉑絲螺旋圈,結構簡單,制造容易。結構簡單,制造容易。n n載體熱催化元件是目前載體熱催化元件是目前使用最廣泛的一種催化使用最廣泛的一種催化元件元件 :由鉑絲線圈、:由鉑絲線圈、載體和催化劑組成。載體和催化劑組成。一氧化碳監測 n n原理:原理:COCO傳感器的電化學池結構及工作原理如圖。其內是一個裝有三傳感器的電化學池結構及工作原理如圖。其內是一個裝有三個電極的電池,個電極的電池,WW為工作極,為工作極,C C為對極,為對極,R R為提供恒定電位。該電池在為提供恒定電位。該電池在恒定電位器產
13、生恒定電位器產生0.90.91.1V1.1V的恒定電位作用下,在恒電位電池場中,通的恒定電位作用下,在恒電位電池場中,通入入COCO氣體并擴散至工作極時,氣體并擴散至工作極時,COCO氣體發生氧化反應生成氣體發生氧化反應生成CO2CO2;同時,;同時,氣體中的氧擴散到對極氣體中的氧擴散到對極C C處,發生還原反應。處,發生還原反應。MSA570系列一氧化碳檢測報警器 n n可可連連續續檢檢測測空空氣氣中中C COO在在0 06 60 00 0mmg g/mm3 3范范圍圍內內的的濃濃度度。當當一一氧氧化化碳碳濃濃度度達達到到設設定定的的預預報報值值和和報報警警值值時時,可可分分別別發發出出報報
14、警警信信號號,同同時時啟啟動動聯聯鎖鎖觸觸點點信信號號帶帶動動蜂蜂嗚嗚器器發發出出報報警警。其其控控制制系系統統安安裝裝在在控控制制室室,傳傳感感器器安安裝裝在在測測定定現現場場,可可遠遠距距離離連連續續檢檢測測1 15 5點點存存在在一一氧氧化化碳碳氣氣體體場場所所的的濃濃度度信信號號,傳傳輸輸距距離離可可達達1 1.5 5k kmm。測測量量精精度度為為5 5F FS S,響響應應時時間間小小于于6 60 0S S,傳傳感感器器壽壽命命為為1 12 2個個月月。MSA580系列硫化氫檢測報警器 n n測測定定原原理理:同同C COO測測定定n n5 58 80 0系系列列的的傳傳感感器器是
15、是由由電電化化學學極極普普電電池池及及有有關關電電路路組組成成,被被測測氣氣體體通通過過隔隔爆爆片片以以及及探探頭頭表表面面的的塑塑料料薄薄膜膜以以擴擴散散方方式式進進入入極極普普電電池池采采樣樣區區,極極普普電電池池使使硫硫化化氫氫氧氧化化為為硫硫酸酸,這這種種氧氧化化過過程程與與采采樣樣區區內內硫硫化化氫氫的的分分壓壓成成正正比比,通通過過采采樣樣電電路路、放放大大電電路路及及接接口口電電路路輸輸出出與與環環境境氣氣體體中中硫硫化化氫氫濃濃度度成成比比例例的的電電信信號號。氧氣(O2)檢測 n n電化學化測氧電化學化測氧電化學化測氧電化學化測氧 n n電化學燃料電池,電化學燃料電池,也稱伽
16、伐尼電池,其原理如圖也稱伽伐尼電池,其原理如圖。一個失去電子,另一一個失去電子,另一個得到電子,如果在兩極間加上負載就會有電流輸出,電流的大小取決個得到電子,如果在兩極間加上負載就會有電流輸出,電流的大小取決于透過薄膜的氧氣量的多少,測量出電流的數值,即可獲得氧氣的濃度,于透過薄膜的氧氣量的多少,測量出電流的數值,即可獲得氧氣的濃度,從而達到測定氧氣從而達到測定氧氣(O(O2 2)濃度的目的。濃度的目的。43521O2傳感器輸入調節回路A/D轉換器數字顯示電源1-聚四氟乙烯薄膜,2-陰極,3-陽極,4-電表,5-電解液電電磁磁法法測測氧氧(O2)n n氧氣與其它氣體不同的物氧氣與其它氣體不同的
17、物理特性,氧氣具有順磁性,理特性,氧氣具有順磁性,指氣體能被磁場吸引或排指氣體能被磁場吸引或排斥的性質。當待氣體進入斥的性質。當待氣體進入具有磁場和加熱線圈的氣具有磁場和加熱線圈的氣室時,由于磁場和加熱線室時,由于磁場和加熱線圈的作用,使氣流不斷地圈的作用,使氣流不斷地流動形成所謂磁風,使氣流動形成所謂磁風,使氣室中的熱敏元件阻值發生室中的熱敏元件阻值發生變化破壞電橋平衡,不平變化破壞電橋平衡,不平衡電流大小與氣樣中氧氣衡電流大小與氣樣中氧氣量有關。量有關。2.2 環環境境狀狀態態參參數數監監測測n n溫溫溫溫度度度度檢檢檢檢測測測測技技技技術術術術 n n熱熱電電偶偶n n熱熱電電阻阻溫溫度
18、度計計:熱熱點點阻阻、半半導導體體熱熱敏敏電電阻阻;n n半半導導體體P PNN結結測測溫溫傳傳感感器器 n n半半導導體體P PN N結結溫溫度度傳傳感感器器具具有有體體積積小小,響響應應時時間間快快,在在一一定定范范圍圍內內線線性性度度較較好好,功功耗耗低低,抗抗干干擾擾能能力力強強等等優優點點。因因而而在在煤煤礦礦井井下下比比較較惡惡劣劣的的環環境境下下,得得到到了了較較好好的的推推廣廣應應用用。n n紅紅外外測測溫溫計計 n n任任何何物物體體只只要要溫溫度度高高于于絕絕對對零零度度,就就會會不不斷斷產產生生紅紅外外輻輻射射,溫溫度度越越高高,輻輻射射功功率率越越大大。只只要要知知道道
19、物物體體的的溫溫度度T T和和比比輻輻射射率率,就就能能計計算算出出它它所所發發射射的的輻輻射射功功率率P P;若若知知道道物物體體所所發發射射的的輻輻射射功功率率,則則可可求求出出它它的的溫溫度度。n n超聲波旋渦風速傳感器超聲波旋渦風速傳感器 n n原理:卡曼渦街理論,就是在無限流場中,垂直流體流向插入一原理:卡曼渦街理論,就是在無限流場中,垂直流體流向插入一根無限長的非流線型阻擋體(旋渦發生體),在雷諾數為根無限長的非流線型阻擋體(旋渦發生體),在雷諾數為2002005000050000范圍內,阻擋體的下游將產生內旋的、互相交替的旋渦列范圍內,阻擋體的下游將產生內旋的、互相交替的旋渦列,
20、其其旋渦頻率旋渦頻率f f與流體流速與流體流速V V成正比,與阻擋體直徑成正比,與阻擋體直徑d d成反比。成反比。n n 式中式中 St St-常數,在雷諾數常數,在雷諾數Re=200Re=20021052105范圍內,對于園柱體范圍內,對于園柱體St=0.21St=0.21;n n f f-卡曼旋渦頻率,次卡曼旋渦頻率,次/s/s;n n VV-流體流速,流體流速,m/sm/s;n n d d-擋阻體直徑,擋阻體直徑,mm。n n 由公式可知,只要準確測出旋渦頻率由公式可知,只要準確測出旋渦頻率f f,就可以確定出流體流速,就可以確定出流體流速的大小,即風速的大小。的大小,即風速的大小。超聲
21、波旋渦風速傳感器構造超聲波旋渦風速傳感器性能指標n n目前,這類傳感器型號有:目前,這類傳感器型號有:FC-1FC-1型、型、FC-2FC-2型、型、KG5002KG5002型、型、KGF3KGF3型、型、VA216VA216型、型、CW-1CW-1型、型、KG3088KG3088型等風速傳感器。型等風速傳感器。CW-1CW-1型主要技術指標:本安電源:型主要技術指標:本安電源:121224V24V(300mA300mA););輸出信號:輸出信號:0 0150150(20020010001000)Hz,1Hz,15mA5mA;測量范圍:;測量范圍:0.30.315m/s15m/s;測量誤差:;
22、測量誤差:1%F.S1%F.S。n nKG3088KG3088型主要技術指標:本安電源:型主要技術指標:本安電源:121218V18V(80mA80mA););輸出信號:輸出信號:0 0150150(20020010001000)Hz,1Hz,15mA5mA;測量范圍:;測量范圍:0.30.315m/s15m/s;測量誤差:;測量誤差:1%F.S1%F.S。壓力傳感器 n n差動變壓器負壓傳感器差動變壓器負壓傳感器差動變壓器負壓傳感器差動變壓器負壓傳感器 n n差動變壓器原理。差動變壓器原理。其探頭是由差壓膜其探頭是由差壓膜盒和差動變壓器組盒和差動變壓器組成的差壓變換器,成的差壓變換器,并將差
23、壓膜盒和差并將差壓膜盒和差動變壓器封裝在一動變壓器封裝在一個容器內,容器上個容器內,容器上留有兩個壓力輸入留有兩個壓力輸入孔以傳遞壓力孔以傳遞壓力.壓力傳感器n n固態壓阻型傳感器固態壓阻型傳感器 :n n壓阻效應壓阻效應半導體材料(硅晶體)在壓力作用下,晶半導體材料(硅晶體)在壓力作用下,晶格發生變化,導致其電阻率發生變化。格發生變化,導致其電阻率發生變化。濕度檢測儀器n n電解質濕敏傳感器電解質濕敏傳感器 n n不揮發性的鹽溶解于水的結果是降低了水的蒸氣壓,鹽的濃度愈大,不揮發性的鹽溶解于水的結果是降低了水的蒸氣壓,鹽的濃度愈大,則溶液的蒸汽壓降低愈多。利用這一現象,可在有一對電極的絕緣基
24、則溶液的蒸汽壓降低愈多。利用這一現象,可在有一對電極的絕緣基板上,涂上潮解性鹽的水溶液。這種電解質溶液薄膜,能隨空氣中水板上,涂上潮解性鹽的水溶液。這種電解質溶液薄膜,能隨空氣中水蒸汽的變化而吸濕或脫濕,從而使兩電極間的電阻值隨空氣濕度大小蒸汽的變化而吸濕或脫濕,從而使兩電極間的電阻值隨空氣濕度大小而變化。而變化。n n羥乙基纖維素羥乙基纖維素羥乙基纖維素羥乙基纖維素炭濕敏元件和金屬氧化物陶瓷濕敏炭濕敏元件和金屬氧化物陶瓷濕敏炭濕敏元件和金屬氧化物陶瓷濕敏炭濕敏元件和金屬氧化物陶瓷濕敏元件制作的傳感器元件制作的傳感器元件制作的傳感器元件制作的傳感器n n以聚苯乙烯塑料作基體,基體上面兩側敷以兩
25、金屬電極,以聚苯乙烯塑料作基體,基體上面兩側敷以兩金屬電極,中間敷以濕度感應薄膜。濕度感應薄膜由羥乙基纖維素、中間敷以濕度感應薄膜。濕度感應薄膜由羥乙基纖維素、炭粉、山梨醇和三硝基甲苯等混合而成。炭粒在膠膜內炭粉、山梨醇和三硝基甲苯等混合而成。炭粒在膠膜內處于懸浮狀態,在正常情況下,纖維素不導電,但炭是處于懸浮狀態,在正常情況下,纖維素不導電,但炭是導電體,由于懸浮炭粒的互相接觸,在兩電極間構成一導電體,由于懸浮炭粒的互相接觸,在兩電極間構成一個具有一定電阻的導體,電阻的大小與炭粒接觸情況有個具有一定電阻的導體,電阻的大小與炭粒接觸情況有關。由于纖維素具有吸濕膨脹作用。關。由于纖維素具有吸濕膨
26、脹作用。2.3 2.3 風門開停狀態監測風門開停狀態監測KGE12KGE12系列礦用風門開關傳感器是磁性驅動的位置開關系列礦用風門開關傳感器是磁性驅動的位置開關傳感器,系礦用本質安全型產品如圖。傳感器,系礦用本質安全型產品如圖。一、工作原理:n nKGE12KGE12系列風門傳感器是一種磁性驅動的接近開關,它將系列風門傳感器是一種磁性驅動的接近開關,它將觸發磁鐵裝在風門上,而把開關組件安裝在對應的門框上。觸發磁鐵裝在風門上,而把開關組件安裝在對應的門框上。n n當風門關閉時,觸發磁鋼緊靠開關組件,由磁力產生的磁當風門關閉時,觸發磁鋼緊靠開關組件,由磁力產生的磁場使開關組件維持閉合(或斷開)狀態
27、,這時由舌簧開關場使開關組件維持閉合(或斷開)狀態,這時由舌簧開關輸出一閉合(或斷開)信號給監測系統分站或向地面傳輸輸出一閉合(或斷開)信號給監測系統分站或向地面傳輸信號的載波設備,經數據線在地面中心站或模擬盤顯示風信號的載波設備,經數據線在地面中心站或模擬盤顯示風門門“關關”狀態。狀態。n n當風門打開時,觸發磁鋼離開了舌簧開關,開關組件即輸當風門打開時,觸發磁鋼離開了舌簧開關,開關組件即輸出一斷開(或閉合)信號給監測系統讓或向地面傳輸信號出一斷開(或閉合)信號給監測系統讓或向地面傳輸信號的載波設備,經數據線在地面中心站模擬盤顯示風門的載波設備,經數據線在地面中心站模擬盤顯示風門“開開”狀態
28、。狀態。風門開停傳感器風門開停傳感器性能性能:n n防爆型式:礦用本質安全型。防爆標志:防爆型式:礦用本質安全型。防爆標志:ExibIExibI(150150)使用環境溫度:使用環境溫度:-5-5+40+40;輸入電源:輸入電源:DC1024VDC1024V;動作距離:不小于動作距離:不小于30 mm30 mm,不大于,不大于70 mm 70 mm;防護等級:防護等級:IP54IP54;n n信號輸出型式:信號輸出型式:型:一組轉換接點,型:一組轉換接點,型:恒流型:恒流-5mA/+5mA5mA/+5mA,型:恒流型:恒流0/5mA0/5mA。輸出信號傳輸距離:輸出信號傳輸距離:2Km2Km;
29、外型尺寸外型尺寸mmmm:開關組件:開關組件:13852311385231;觸發磁鋼:觸發磁鋼:13852311385231;觸發磁鋼材質:氧化物磁鋼;觸發磁鋼材質:氧化物磁鋼;觸發磁鋼特點:抗老化、抗雜散磁場、全密封;觸發磁鋼特點:抗老化、抗雜散磁場、全密封;2.4 機電設備開停狀態檢測KGT9KGT9型開型開型開型開/停傳感器停傳感器停傳感器停傳感器n n開開/停傳感器主要用于檢測停傳感器主要用于檢測煤礦主要機電設備的運轉狀煤礦主要機電設備的運轉狀態。態。n n該傳感器把檢測到的開該傳感器把檢測到的開/停停信號以信號以5mA5mA的恒流或一繼的恒流或一繼電器觸點信號的形式傳輸給電器觸點信號
30、的形式傳輸給監測分站如圖。為了解礦井監測分站如圖。為了解礦井主要設備的運行狀態,運轉主要設備的運行狀態,運轉時間長短,統計設備利用率時間長短,統計設備利用率提供依據。該傳感器適用各提供依據。該傳感器適用各種類型交流驅動的用點設備。種類型交流驅動的用點設備。在供電電流不小于在供電電流不小于10A10A的情的情況下,均可檢測出設備的開況下,均可檢測出設備的開/停狀態。停狀態。開開開開/停傳感器主要技術指標停傳感器主要技術指標停傳感器主要技術指標停傳感器主要技術指標n n供電電源供電電源 本安型本安型15V DC15V DCn n最大工作電流最大工作電流 30mA 30mAn n使用環境溫度使用環境
31、溫度 -20 -20-40-40n n相對濕度相對濕度 95%95%n n輸出信號輸出信號 恒流恒流5mA5mA 繼電器觸點信號繼電器觸點信號n n防爆標志防爆標志 Exib ExibKGKT-C10型開型開/停傳感器電路原理停傳感器電路原理n nKGKT-C10KGKT-C10型開型開/停傳感器電路如圖停傳感器電路如圖5-35-3所示。圖中所示。圖中L L為檢測為檢測線圈。當機電設備工作時,有電流流過供電電纜,在其周線圈。當機電設備工作時,有電流流過供電電纜,在其周圍產生磁場,通過電磁感應,在圍產生磁場,通過電磁感應,在L L上感應出電壓信號。上感應出電壓信號。感應信號經感應信號經ICIC放
32、大,電壓放大倍數放大,電壓放大倍數Av=RPAv=RP1 1/R/R1 1=470/0.511000=470/0.511000。放大的電壓信號,再經放大的電壓信號,再經V V1 1,V2V2及及C2C2構成的整流濾波電路,構成的整流濾波電路,將交流信號變為直流信號。將交流信號變為直流信號。2.5 礦井生產在線監測n n煤倉位狀態監測 煤倉貯煤位置檢測,采用超聲波料位傳感器。煤倉貯煤位置檢測,采用超聲波料位傳感器。超聲波料位置測量原理與回聲測距原理相同,裝超聲波料位置測量原理與回聲測距原理相同,裝在料倉頂部的探測器不斷發射固定頻率的超聲波,在料倉頂部的探測器不斷發射固定頻率的超聲波,經被測物料表
33、面的繁盛,其反射回波部分由探測經被測物料表面的繁盛,其反射回波部分由探測器接收,根據超聲波往返時間即可換算出反射物器接收,根據超聲波往返時間即可換算出反射物料表面與探測器發射之間的距離,料倉料位即可料表面與探測器發射之間的距離,料倉料位即可得知。得知。n nKG1003KG1003型礦用超聲料位計由型礦用超聲料位計由1003.11003.1控制箱,控制箱,KG1003.2KG1003.2探測探測器和器和1003.31003.3顯示箱組成,適用于連續檢測井下各種物料料顯示箱組成,適用于連續檢測井下各種物料料倉的料位。同時也可適用與地面易爆環境場合的料倉的料倉的料位。同時也可適用與地面易爆環境場合
34、的料倉的料位檢測。位檢測。n nKG1003KG1003型礦用超聲料位計主要技術指標型礦用超聲料位計主要技術指標n n探測器工作頻率探測器工作頻率 18kHz 18kHzn n探測器重復頻率探測器重復頻率 2.5Hz 2.5Hzn n測量距離測量距離 125m 125mn n控制箱輸入電壓控制箱輸入電壓 AC 127V AC 127Vn n顯示箱顯示顯示箱顯示 11 11個發光二極管顯示料位百分數個發光二極管顯示料位百分數n n顯示箱輸出顯示箱輸出 1-5mA 1-5mA核子皮帶秤核子皮帶秤n n電子皮帶秤重部分機械機構復雜,維護不方便,因此,人電子皮帶秤重部分機械機構復雜,維護不方便,因此,
35、人們研制出利用放射性原理的核子皮帶秤,該皮帶秤檢測裝們研制出利用放射性原理的核子皮帶秤,該皮帶秤檢測裝置如圖所示。只需將檢測框架套在皮帶外即可使用。置如圖所示。只需將檢測框架套在皮帶外即可使用。采煤機組位置傳感器n n采采煤煤機機是是綜綜采采工工作作面面的的主主要要機機械械,它它的的運運行行情情況況基基本本上上可可以以反反映映整整個個綜綜采采工工作作面面的的生生產產進進程程。采采煤煤機機機機組組位位置置速速度度傳傳感感器器可可以以將將采采煤煤機機在在工工作作面面的的位位置置變變動動情情況況連連續續地地采采集集并并報報告告給給地地面面中中心心。這這樣樣在在地地面面中中信信站站可可以以用用屏屏幕幕
36、或或模模擬擬盤盤顯顯示示采采煤煤機機開開停停狀狀態態和和位位置置從從而而使使調調度度人人員員掌掌握握工工作作面面生生產產情情況況。鏈式牽引采煤機在工作面的布置圖圖5-8 接近開關位置示意圖三三、煤煤與與瓦瓦斯斯突突出出預預警警n nKJ110KJ110系統煤與瓦斯突出預警功能系統煤與瓦斯突出預警功能系統煤與瓦斯突出預警功能系統煤與瓦斯突出預警功能n n 根據現場實際生產條件,由用戶通過參數定義,和綜合根據現場實際生產條件,由用戶通過參數定義,和綜合布置瓦斯、風速、地音(聲發射)、紅外測溫探頭和開關布置瓦斯、風速、地音(聲發射)、紅外測溫探頭和開關量傳感器,構成實時分析監控單元。量傳感器,構成實
37、時分析監控單元。n n 綜合分析和實時處理資料,能夠自動尋找、確定適合安綜合分析和實時處理資料,能夠自動尋找、確定適合安裝礦井實際生產條件的、預測突出危險的判據和指標。裝礦井實際生產條件的、預測突出危險的判據和指標。n n 通過分析瓦斯、風速、聲發射、紅外溫度傳感器收集的通過分析瓦斯、風速、聲發射、紅外溫度傳感器收集的資料,進行綜合分析、處理、判斷、預測突出危險性:資料,進行綜合分析、處理、判斷、預測突出危險性:n n 傾向性突出危險預測:估計未來傾向性突出危險預測:估計未來2-72-7天內有無突出事故發生的危天內有無突出事故發生的危險性,確定工作面是否已進入突出危險區域。險性,確定工作面是否
38、已進入突出危險區域。n n 威脅性突出危險性預測:對已預報進入突出危險區域的工作面,威脅性突出危險性預測:對已預報進入突出危險區域的工作面,評估工作面是否已處于突出危險狀態。評估工作面是否已處于突出危險狀態。n n 詳細分析、處理臨近突出前的數據和資料,預測工作面應詳細分析、處理臨近突出前的數據和資料,預測工作面應力集中的程度,確定突出事故可能發生的位置力集中的程度,確定突出事故可能發生的位置 n n突出事故發生后,預告已經發生事故的規模和類突出事故發生后,預告已經發生事故的規模和類型,為控制事故涉及的范圍和處理事故提供依據。型,為控制事故涉及的范圍和處理事故提供依據。n n事故(突出)發生后
39、,能夠鑒別事故類型和規模,事故(突出)發生后,能夠鑒別事故類型和規模,自動建立事故檔案,為查詢分析事故原因提供依自動建立事故檔案,為查詢分析事故原因提供依據。據。n n分析突出事故特性參數,根據預測預報的準確性,分析突出事故特性參數,根據預測預報的準確性,自動校核危險判據指標,逐步提高突出危險預測自動校核危險判據指標,逐步提高突出危險預測判據指標的準確性。判據指標的準確性。四四、火火災災監監控控與與預預警警礦井火災在線監測技術n n利利用用監監測測監監控控系系統統,安安裝裝布布置置C COO、氧氧氣氣、煙煙霧霧、溫溫度度等等參參數數傳傳感感器器進進行行礦礦井井火火災災監監控控。n n安安裝裝地
40、地點點:n n皮皮帶帶機機頭頭(外外因因)n n硐硐室室(外外因因)n n工工作作面面(上上隅隅角角)(內內因因)n n采采空空區區(內內因因)n n及及時時發發現現火火災災事事故故隱隱患患,當當監監測測點點C COO、氧氧氣氣濃濃度度等等發發生生突突變變是是,即即時時報報警警。礦井火災束管檢測系統礦井火災束管檢測系統:n n是一套集實時數據采集、數據分析、數據存儲及數據發一套集實時數據采集、數據分析、數據存儲及數據發布功能于一體的礦山氣體發火和爆炸性全自動分析、預警布功能于一體的礦山氣體發火和爆炸性全自動分析、預警和發布系統和發布系統 。n n對礦山各重點區域的對礦山各重點區域的COCO、C
41、O2CO2、CH4CH4、O2O2濃度進行濃度進行2424小小時連續循環監測分析,時連續循環監測分析,C2H6C2H6、C2H4C2H4、C2H2C2H2、H2H2、N2N2等等氣體的濃度通過色譜進行采樣分析,并將監測結果和采樣氣體的濃度通過色譜進行采樣分析,并將監測結果和采樣氣體組分存入數據庫中,以報表、曲線、爆炸三角形、爆氣體組分存入數據庫中,以報表、曲線、爆炸三角形、爆炸趨勢四方圖等形式在網上實時發布炸趨勢四方圖等形式在網上實時發布 n n JSG6 JSG6礦井火災束管監測系統礦井火災束管監測系統礦井火災束管監測系統礦井火災束管監測系統將廣泛使用的煤礦實時監將廣泛使用的煤礦實時監控系統
42、監測到的氣體組分數據、各區域的人工現場測量組控系統監測到的氣體組分數據、各區域的人工現場測量組分數據、現場球膽取樣地面測量的組分數據自動導入到系分數據、現場球膽取樣地面測量的組分數據自動導入到系統的數據庫,并以報表、曲線、爆炸三角形、爆炸趨勢四統的數據庫,并以報表、曲線、爆炸三角形、爆炸趨勢四方圖等形式在網上實時發布方圖等形式在網上實時發布 。n n 礦山管理人員通過該系統掌握這些氣體的數據來了解礦山管理人員通過該系統掌握這些氣體的數據來了解礦井的狀況,可以對礦井的井下瓦斯礦井的狀況,可以對礦井的井下瓦斯/通風系統做到最好通風系統做到最好的管理。讓礦山管理人員偵測出早期自燃發火、爆炸和毒的管理
43、。讓礦山管理人員偵測出早期自燃發火、爆炸和毒氣的氣體指標,以便有效地控制潛在的煤礦自燃發火和爆氣的氣體指標,以便有效地控制潛在的煤礦自燃發火和爆炸風險,為煤礦自燃火災和礦井瓦斯事故的防治工作提供炸風險,為煤礦自燃火災和礦井瓦斯事故的防治工作提供科學依據,降低礦井火災和瓦斯爆炸發生的機率,從而減科學依據,降低礦井火災和瓦斯爆炸發生的機率,從而減少礦井安全事故少礦井安全事故 。五、礦山壓力監測與預警五、礦山壓力監測與預警n n礦礦山山壓壓力力事事故故:周周期期來來壓壓、頂頂板板冒冒落落、沖沖擊擊地地壓壓。n n沖沖擊擊地地壓壓的的實實時時預預測測,是是監監測測監監控控系系統統的的一一智智能能模模塊
44、塊,利利用用監監測測信信息息進進行行分分析析,實實現現預預測測。n n功功能能及及特特點點:n n根根據據監監測測沖沖擊擊地地壓壓事事故故工工作作面面的的類類型型,由由用用戶戶定定義義有有關關參參數數,按按照照一一定定的的陣陣列列布布置置聲聲發發射射探探頭頭,構構成成沖沖擊擊地地壓壓監監測測單單元元。n n通通過過實實時時分分析析聲聲發發射射傳傳感感器器所所接接受受的的探探頭頭總總事事件件數數,大大事事件件數數,能能量量等等參參數數的的變變化化,評評估估工工作作面面是是否否已已進進入入集集中中應應力力區區。n n對于已經進入應力區的工作面,加強數據采集和實時對于已經進入應力區的工作面,加強數據
45、采集和實時分析的密度。判斷是否已處于危險狀態。分析的密度。判斷是否已處于危險狀態。n n通過聲源定位,確定集中應力區的位置,判斷事故可通過聲源定位,確定集中應力區的位置,判斷事故可能發生的規模和涉及的范圍,為防止沖擊地壓采取相能發生的規模和涉及的范圍,為防止沖擊地壓采取相應的措施提供依據。應的措施提供依據。n n突出事故發生后,確定已經發生事故的規模和位置,突出事故發生后,確定已經發生事故的規模和位置,為控制事故涉及的范圍和處理事故提供依據。為控制事故涉及的范圍和處理事故提供依據。n n沖擊地壓發生后,自動建立事故檔案庫,為查詢分析沖擊地壓發生后,自動建立事故檔案庫,為查詢分析事故原因,提供依
46、據。事故原因,提供依據。n n分析沖擊地壓事故特征參數,根據預測預報的準確性,分析沖擊地壓事故特征參數,根據預測預報的準確性,自動校核危險判據指標,逐步提高預測指標的準確性。自動校核危險判據指標,逐步提高預測指標的準確性。下 篇 監監控控系系統統組組成成及及其其功功能能一、監控系統與煤礦安全事故n n現存問題現存問題 煤礦應按照煤礦應按照煤礦安全規程煤礦安全規程和和AQ1029-2007AQ1029-2007煤煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范安裝、使安裝、使用、維護和管理系統。但部分煤礦傳感器裝備數量和用、維護和管理系統。但部分煤礦傳感器裝備數量和地點
47、不滿足上述規程和標準的要求,更沒有按照規程地點不滿足上述規程和標準的要求,更沒有按照規程和標準調校和維護,甚至將傳感器報警濃度調高,不和標準調校和維護,甚至將傳感器報警濃度調高,不使用斷電控制功能等。使用斷電控制功能等。幾起瓦斯事故因素分析幾起瓦斯事故因素分析幾起瓦斯事故因素分析幾起瓦斯事故因素分析 河北唐山劉官屯煤礦河北唐山劉官屯煤礦“12.7”12.7”特別重大瓦斯爆炸特別重大瓦斯爆炸事故(死亡事故(死亡108108人)、山西大同煤礦集團焦家寨礦人)、山西大同煤礦集團焦家寨礦“11.5”11.5”特別重大瓦斯爆炸事故(死亡特別重大瓦斯爆炸事故(死亡4747人)、山西人)、山西臨汾瑞之源煤礦
48、臨汾瑞之源煤礦“12.5”12.5”特別重大瓦斯爆炸事故(死特別重大瓦斯爆炸事故(死亡亡105105人)、山西焦煤集團屯蘭礦人)、山西焦煤集團屯蘭礦“2.22”2.22”特別重大瓦特別重大瓦斯爆炸事故(死亡斯爆炸事故(死亡7878人)、河南平頂山市新華四礦人)、河南平頂山市新華四礦“9.8”9.8”特別重大瓦斯爆炸事故(死亡特別重大瓦斯爆炸事故(死亡7979人),事故礦人),事故礦均沒有按規程和標準要求安裝、維護和使用系統。有均沒有按規程和標準要求安裝、維護和使用系統。有的傳感器裝備數量不足,有的安裝地點不正確,有的的傳感器裝備數量不足,有的安裝地點不正確,有的報警濃度、斷電濃度和斷電控制設置
49、不正確,有的從報警濃度、斷電濃度和斷電控制設置不正確,有的從不調校、有的不能正常運行、形同虛設。不調校、有的不能正常運行、形同虛設。例如:例如:20092009年年2 2月月2222日發生死亡日發生死亡7878人的特別重大瓦人的特別重大瓦斯爆炸事故的屯蘭礦是事故礦中煤礦安全監控系統使斯爆炸事故的屯蘭礦是事故礦中煤礦安全監控系統使用維護最好的煤礦,但仍存在著下述嚴重問題:用維護最好的煤礦,但仍存在著下述嚴重問題:(1 1)將回風巷甲烷傳感器報警值和斷電值調高至)將回風巷甲烷傳感器報警值和斷電值調高至2.5%2.5%,如圖,如圖2 2所示。所示。(2 2)將)將4 4臺電氣開關開關設置在微風的臺電
50、氣開關開關設置在微風的1240312403工作工作面面1 1號聯絡巷,但不設置甲烷傳感器,如圖號聯絡巷,但不設置甲烷傳感器,如圖3 3所示。因所示。因此,此,煤礦安全規程煤礦安全規程(20102010年版)第年版)第132132條第二款修條第二款修改為改為“井下個別機電設備設在回風流中的,必須安裝井下個別機電設備設在回風流中的,必須安裝甲烷傳感器并具備甲烷超限斷電功能甲烷傳感器并具備甲烷超限斷電功能”。這就要求開關等電氣設備應設置在全風壓進風處,這就要求開關等電氣設備應設置在全風壓進風處,若不能滿足,應設置甲烷傳感器,并具備甲烷超限斷若不能滿足,應設置甲烷傳感器,并具備甲烷超限斷電閉鎖功能。由
51、于采煤工作面回風巷和掘進巷道已設電閉鎖功能。由于采煤工作面回風巷和掘進巷道已設置甲烷傳感器,因此,設置在采煤工作面回風巷和掘置甲烷傳感器,因此,設置在采煤工作面回風巷和掘進巷道的電氣設備可不再單獨設置甲烷傳感器。進巷道的電氣設備可不再單獨設置甲烷傳感器。(3 3)系統工作不穩定,事故前)系統工作不穩定,事故前2020分鐘內,監測分鐘內,監測信號中斷信號中斷4 4次,如圖次,如圖2 2所示。所示。圖圖2 2 瓦斯監測數據多次中斷瓦斯監測數據多次中斷、斷電值調為、斷電值調為2.5%CH2.5%CH4 4 圖圖3 124033 12403采煤工作面采煤工作面1 1號聯絡巷布置圖號聯絡巷布置圖二二、標
52、標準準規規范范2 2.1 1 相相關關標標準準及及規規程程 有有關關煤煤礦礦安安全全監監控控系系統統的的安安裝裝、使使用用、維維護護與與管管理理的的標標準準和和規規程程有有煤煤礦礦安安全全規規程程第第3 3章章通通風風安安全全監監控控、A AQ Q1 10 02 29 9-2 20 00 07 7煤煤礦礦安安全全監監控控系系統統及及檢檢測測儀儀器器使使用用管管理理規規范范。有關煤礦安全監控系統生產、設計、測試與檢驗有關煤礦安全監控系統生產、設計、測試與檢驗的標準有的標準有6201-20066201-2006煤礦安全監控系統通用技術要求煤礦安全監控系統通用技術要求、MT/T1004-2006MT
53、/T1004-2006煤礦安全生產監控系統通用技術煤礦安全生產監控系統通用技術條件條件、MT/T1005-2006MT/T1005-2006礦用分站礦用分站、MT/T1006-MT/T1006-20062006礦用信號轉換器礦用信號轉換器、MT/T1007-2006MT/T1007-2006礦用信息傳礦用信息傳輸接口輸接口、MT/T1008-2006MT/T1008-2006煤礦安全生產監控系統軟煤礦安全生產監控系統軟件通用技術要求件通用技術要求、MT/T1079-2008MT/T1079-2008礦用斷電控制器礦用斷電控制器、MT/T1078-2008MT/T1078-2008礦用本質安全輸
54、出直流電源礦用本質安全輸出直流電源、MT/T1081-2008MT/T1081-2008礦用網絡交換機礦用網絡交換機、MT/T772-1998MT/T772-1998煤礦監控系統性能測試方法煤礦監控系統性能測試方法、MT/T899-2000MT/T899-2000礦用礦用信息傳輸裝置信息傳輸裝置等。等。2.2 2.2 煤礦規程煤礦規程第第3 3章通風安全監控章通風安全監控2.32.31029-20071029-2007煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范理規范2.4 2.4 AQ6201-2006AQ6201-2006煤礦安全監控系統通用技術要求煤礦安全監控系
55、統通用技術要求2.5 2.5 其他相關標準其他相關標準三三、系系統統設設備備維維護護3.1 檢修機構n n煤煤礦礦應應建建立立安安全全測測控控儀儀器器檢檢修修室室,負負責責本本礦礦安安全全測測控控儀儀器器的的調調校校、維維護護和和維維修修工工作作。n n國國有有重重點點煤煤礦礦的的礦礦務務局局(公公司司)、產產煤煤縣縣(市市)應應建建立立安安全全測測控控儀儀器器檢檢修修中中心心,負負責責安安全全測測控控儀儀器器的的調調校校、維維修修、報報廢廢鑒鑒定定等等工工作作,有有條條件件的的可可配配置置甲甲烷烷校校準準氣氣體體,并并對對煤煤礦礦進進行行技技術術指指導導。n n檢檢修修室室各各類類儀儀器器儀
56、儀表表的的配配備備 3.2校準氣體 n n甲烷校準氣體宜采用分壓法原理配制,選用純甲烷校準氣體宜采用分壓法原理配制,選用純度不低于度不低于99.9%99.9%的甲烷、氮氣和氧氣做原料氣的甲烷、氮氣和氧氣做原料氣 。n n甲烷校準氣體配氣裝置應放在通風良好,符合甲烷校準氣體配氣裝置應放在通風良好,符合國家有關防火、防爆、壓力容器安全規定的獨國家有關防火、防爆、壓力容器安全規定的獨立建筑內。立建筑內。n n高壓氣瓶的使用管理應符合國家有關氣瓶安全高壓氣瓶的使用管理應符合國家有關氣瓶安全管理的規定。管理的規定。3.3調校n n安全測控儀器設備必須定期調校。安全測控儀器設備必須定期調校。n n安全測控
57、儀器使用前和大修后,必須按產品使安全測控儀器使用前和大修后,必須按產品使用說明書的要求測試、調校合格,并在地面試用說明書的要求測試、調校合格,并在地面試運行運行242448h48h方能下井。方能下井。n n安全測控儀器的調校包括零點、顯示值、報警安全測控儀器的調校包括零點、顯示值、報警點、斷電點、復電點、控制邏輯等。點、斷電點、復電點、控制邏輯等。n n安全測控儀器在井下連續運行安全測控儀器在井下連續運行6 61212個月,必須個月,必須升井檢修。升井檢修。3.4 其他維修使用要求 (1 1)選用符合)選用符合AQ6201-2006AQ6201-2006煤礦安全監控系統通煤礦安全監控系統通用技
58、術要求用技術要求等,取得礦用產品安全標志準用證和防等,取得礦用產品安全標志準用證和防爆合格證的系統。爆合格證的系統。(2 2)按照)按照煤礦安全規程煤礦安全規程和和AQ1029-2007AQ1029-2007煤礦煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范安全監控系統及檢測儀器使用管理規范設計、安裝、設計、安裝、使用、管理與維護系統。使用、管理與維護系統。(3 3)甲烷、風速、風壓、風筒、風門、局部通風)甲烷、風速、風壓、風筒、風門、局部通風機開停、主通風機開停、饋電狀態等傳感器要按規定機開停、主通風機開停、饋電狀態等傳感器要按規定的數量和地點正確安裝與維護。的數量和地點正確安裝與維護。(4 4)根
59、據被控對象的不同,正確連接甲烷斷電閉)根據被控對象的不同,正確連接甲烷斷電閉鎖和風電閉鎖。鎖和風電閉鎖。(5 5)根據工作面和回風巷等不同地點,正確設置)根據工作面和回風巷等不同地點,正確設置報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電區域。報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電區域。(6 6)每隔)每隔1010天使用校準氣樣和空氣氣樣對甲烷傳天使用校準氣樣和空氣氣樣對甲烷傳感器進行正確調校,同時對甲烷斷電閉鎖和風電閉鎖感器進行正確調校,同時對甲烷斷電閉鎖和風電閉鎖功能進行測試。功能進行測試。(7 7)甲烷超限報警、斷電、饋電異常、停風報警)甲烷超限報警、斷電、饋電異常、停風報警后,要及時采取停電、撤人等安
60、全措施。后,要及時采取停電、撤人等安全措施。四、監控系統制度建設41 應建立安全測控管理機構。n n安安全全測測控控管管理理機機構構由由煤煤礦礦主主要要技技術術負負責責人人領領導導,配配備備足足夠夠的的人人員員。42 煤礦應制定瓦斯事故應急預案、安全測控崗位責任制、操作規程、值班制度等規章制度。43 從事安全測控儀器管理、維護、檢修、值班人員應經培訓合格,持證上崗。4.4 帳卡及報表n n煤礦應建立以下帳卡及報表:煤礦應建立以下帳卡及報表:n n(1 1)安全測控儀器臺帳;)安全測控儀器臺帳;n n(2 2)安全測控儀器故障登記表;)安全測控儀器故障登記表;n n(3 3)檢修記錄;)檢修記錄
61、;n n(4 4)巡檢記錄;)巡檢記錄;n n(5 5)傳感器調校記錄;)傳感器調校記錄;n n(6 6)中心站運行日志;)中心站運行日志;n n(7 7)安全測控日報;)安全測控日報;n n(8 8)報警斷電記錄月報;)報警斷電記錄月報;n n(9 9)甲烷超限斷電閉鎖和甲烷風電閉鎖功能測試記錄;)甲烷超限斷電閉鎖和甲烷風電閉鎖功能測試記錄;n n(1010)安全測控儀器使用情況月報等。)安全測控儀器使用情況月報等。n n安全測控日報應包括以下內容:n n(1 1)表頭;)表頭;n n (2)(2)打印日期和時間;打印日期和時間;n n(3 3)傳感器設置地點;)傳感器設置地點;n n(4
62、4)所測物理量名稱;)所測物理量名稱;n n(5 5)平均值;)平均值;n n(6 6)最大值及時刻;)最大值及時刻;n n(7 7)報警次數;)報警次數;n n(8 8)累計報警時間;)累計報警時間;n n(9 9)斷電次數;)斷電次數;n n(1010)累計斷電時間;)累計斷電時間;n n(1111)饋電異常次數;)饋電異常次數;n n(1212)饋電異常累計時間等。)饋電異常累計時間等。n n報警斷電記錄月報應包括以下內容:報警斷電記錄月報應包括以下內容:n n(1 1)表頭;)表頭;n n(2 2)打印日期和時間;)打印日期和時間;n n(3 3)傳感器設置地點;)傳感器設置地點;n
63、n(4 4)所測物理量名稱;)所測物理量名稱;n n(5 5)報警次數、對應時間、解除時間、累計時間;)報警次數、對應時間、解除時間、累計時間;n n(6 6)斷電次數、對應時間、解除時間、累計時間;)斷電次數、對應時間、解除時間、累計時間;n n(7 7)饋電異常次數、對應時間、解除時間、累計時間;)饋電異常次數、對應時間、解除時間、累計時間;n n(8 8)每次報警的最大值、對應時刻及平均值;)每次報警的最大值、對應時刻及平均值;n n(9 9)每次斷電累計時間、斷電時刻及復電時刻,平均)每次斷電累計時間、斷電時刻及復電時刻,平均值,最大值及時刻;值,最大值及時刻;n n(1010)每次采
64、取措施時間及采取措施內容等。)每次采取措施時間及采取措施內容等。n n甲烷超限斷電閉鎖和甲烷風電閉鎖功能測試記錄應包括以下內容:n n(1 1)表頭;)表頭;n n(2 2)打印日期和時間;)打印日期和時間;n n(3 3)傳感器設置地點;)傳感器設置地點;n n(4 4)斷電測試起止時間)斷電測試起止時間n n(5 5)斷電測試相關設備名稱及編號)斷電測試相關設備名稱及編號n n(6 6)校準氣體濃度)校準氣體濃度n n(7 7)斷電測試結果等。)斷電測試結果等。4.5 煤礦必須繪制煤礦安全測控布置圖和斷電控制圖,并根據采掘工作的變化情況及時修改。n n布置圖應標明傳感器、聲光報警器、斷電控
65、制布置圖應標明傳感器、聲光報警器、斷電控制器、分站、電源、中心站等設備的位置、接線、器、分站、電源、中心站等設備的位置、接線、斷電范圍、報警值、斷電值、復電值、傳輸電斷電范圍、報警值、斷電值、復電值、傳輸電纜、供電電纜等;斷電控制圖應標明甲烷傳感纜、供電電纜等;斷電控制圖應標明甲烷傳感器、饋電傳感器和分站的位置,斷電范圍,被器、饋電傳感器和分站的位置,斷電范圍,被控開關的名稱和編號,被控開關的斷電接點和控開關的名稱和編號,被控開關的斷電接點和編號。編號。46 煤礦安全測控布置圖和斷電控制圖應報當地煤炭行業主管部門、煤礦安全監察分局和上級網絡中心備案。47 煤礦安全監控系統和網絡中心應每3個月對
66、數據進行備份,備份的數據介質保存時間應不少于2年。48 圖紙、技術資料的保存時間應不少于2年 五五、事事故故應應急急預預案案(某某礦礦瓦瓦斯斯事事故故)1、事故類型和危害程度分析 1 1.1 1 瓦瓦斯斯事事故故危危害害程程度度、范范圍圍預預測測 (1 1)瓦瓦斯斯窒窒息息事事故故 (2 2)瓦瓦斯斯爆爆炸炸事事故故 1 1.2 2 礦礦井井可可能能發發生生的的主主要要瓦瓦斯斯事事故故及及危危害害程程度度分分析析 礦礦井井瓦瓦斯斯基基本本情情況況、可可能能發發生生瓦瓦斯斯事事故故的的地地點點、工工序序、事事件件等等。2 2、應急處置工作原則、應急處置工作原則 2.12.1事故報告原則事故報告原
67、則 事故發生后,應立即向礦調度室匯報。事故發生后,應立即向礦調度室匯報。2.22.2統一指揮原則統一指揮原則 礦成立救災指揮部統一指揮,充分調動各方面的救援力礦成立救災指揮部統一指揮,充分調動各方面的救援力量,落實責任,科學組織,保證搶險工作快速、有序的進量,落實責任,科學組織,保證搶險工作快速、有序的進行。行。2.32.3救人優先原則救人優先原則 堅持堅持“以人為本以人為本”原則,切實把職工生命安全作為事故原則,切實把職工生命安全作為事故處置的首要任務,有效防止和控制事故危害蔓延擴大,千處置的首要任務,有效防止和控制事故危害蔓延擴大,千方百計把事故造成是危害和損失減少到最低限度。方百計把事故
68、造成是危害和損失減少到最低限度。2.4 2.4 及時搶險原則及時搶險原則 (1 1)事故發生后,現場人員應當迅速采取有效的措施)事故發生后,現場人員應當迅速采取有效的措施開展自救、互救工作。開展自救、互救工作。(2 2)事故發生后,礦主要負責人要按照相關規定,迅)事故發生后,礦主要負責人要按照相關規定,迅速組織搶險。速組織搶險。(3 3)實施快速應急響應和快速搶險,組織有關單位、)實施快速應急響應和快速搶險,組織有關單位、救援機構必須第一時間到達事故發生地,響應的救援搶險救援機構必須第一時間到達事故發生地,響應的救援搶險設備也必須迅速到達。設備也必須迅速到達。2.5 2.5 分級處置原則分級處
69、置原則 根據事故發生的級別,實行分級處置。根據事故發生的級別,實行分級處置。2.6 2.6 妥善處理善后原則妥善處理善后原則 按照相關規定,在事故搶險救援的同時,應盡快開展善按照相關規定,在事故搶險救援的同時,應盡快開展善后處理工作,要根據有關政策和法規,結合實際情況,采后處理工作,要根據有關政策和法規,結合實際情況,采取取“一對一一對一”的包戶安撫等措施,積極妥善處理善后事宜,的包戶安撫等措施,積極妥善處理善后事宜,有效維護社會穩定。有效維護社會穩定。3.組織機構及職責 3.13.1成立事故處置指揮部成立事故處置指揮部 事故救災指揮部設事故救災指揮部設在礦調度室,負責統一指揮,協調生產安全事
70、故在礦調度室,負責統一指揮,協調生產安全事故的應急救援工作。的應急救援工作。指揮部總指揮:礦長、黨總支書記指揮部總指揮:礦長、黨總支書記 副總指揮:經營副總經理、工會主席、黨總支副書記、副總指揮:經營副總經理、工會主席、黨總支副書記、生產礦長、總工程師、安全礦長生產礦長、總工程師、安全礦長 成員:掘進礦長、回采礦長、機電礦長、安監站站長、成員:掘進礦長、回采礦長、機電礦長、安監站站長、調度室主任、生產技術科長、機電科長、通風工區區長。調度室主任、生產技術科長、機電科長、通風工區區長。指揮部成員名單及聯系電話。指揮部成員名單及聯系電話。3.2 礦事故救災指揮部下設九個工作組,具體負責組織指揮現場
71、搶險救災工作。(1 1)現場指揮組)現場指揮組 (2 2)搶險救災組)搶險救災組 (3 3)技術專家組)技術專家組 (4 4)物資保障組)物資保障組 (5 5)保衛組)保衛組 (6 6)醫療救護組)醫療救護組 (7 7)信息發布組)信息發布組 (8 8)后勤保障組)后勤保障組 (9 9)善后處理組)善后處理組 3.3 部門職責 (1 1)調度室:堅持)調度室:堅持2424小時應急值守。及時準確的上報事小時應急值守。及時準確的上報事故情況,傳達總指揮命令。等等故情況,傳達總指揮命令。等等 (2 2)黨政辦公室:堅持)黨政辦公室:堅持2424小時應急值守。及時向總指揮小時應急值守。及時向總指揮報告
72、事故信息,傳達總指揮關于救援工作的批示和意見。報告事故信息,傳達總指揮關于救援工作的批示和意見。(3 3)安監站:堅持)安監站:堅持2424小時應急值守。及時向指揮部匯報小時應急值守。及時向指揮部匯報事故信息。事故信息。(4 4)礦衛生室:堅持)礦衛生室:堅持2424小時應急值守。時刻做好應急救小時應急值守。時刻做好應急救援救治工作,接警后迅速組建現場救治醫療隊伍,援救治工作,接警后迅速組建現場救治醫療隊伍,3 3分鐘分鐘內派出救護隊伍。內派出救護隊伍。(5 5)物資供應部:堅持)物資供應部:堅持2424小時應急值守。保障事故搶救小時應急值守。保障事故搶救物資的供應,確保搶險救災工作的順利開展
73、。物資的供應,確保搶險救災工作的順利開展。(6 6)技術科、運搬工區、通風工區)技術科、運搬工區、通風工區 。提供災。提供災區圖紙和有關技術資料。區圖紙和有關技術資料。(7 7)通訊組)通訊組 :負責保障指揮部外網、內網暢:負責保障指揮部外網、內網暢通運行,確保能及時通過網絡發布事故信息及救通運行,確保能及時通過網絡發布事故信息及救援進展情況。援進展情況。(8 8)黨政辦公室)黨政辦公室 :按指揮部的命令,負責安:按指揮部的命令,負責安排事故現場拍攝、采訪等。排事故現場拍攝、采訪等。(9 9)財務部)財務部 :保證為事故救援配備救援設備、:保證為事故救援配備救援設備、器材提供經費支持和事故善后
74、處理所需資金及時器材提供經費支持和事故善后處理所需資金及時到位。到位。(1010)工會:參與事故調查、善后處理。)工會:參與事故調查、善后處理。4 4、預防與預警、預防與預警 4.1 4.1 危險源監控危險源監控危險源監控危險源監控 4.1.14.1.1瓦斯危險源監控的方式方法瓦斯危險源監控的方式方法 (1 1)我礦安裝)我礦安裝KJ70NKJ70N型安全監控系統,該系統由中心站主備機、傳型安全監控系統,該系統由中心站主備機、傳輸接口、聲光報警器、分站、傳輸線、傳感器等設備組成,系統具有輸接口、聲光報警器、分站、傳輸線、傳感器等設備組成,系統具有當地和遠程瓦斯超限聲光報警、斷電功能,能夠自動診
75、斷出系統的傳當地和遠程瓦斯超限聲光報警、斷電功能,能夠自動診斷出系統的傳輸狀況、傳感器、分站等監測故障,儲存監測數據和歷史曲線,可輸輸狀況、傳感器、分站等監測故障,儲存監測數據和歷史曲線,可輸出打印監測報表。出打印監測報表。目前我礦所有采煤工作面、煤半煤掘進工作面、串聯通風地點按目前我礦所有采煤工作面、煤半煤掘進工作面、串聯通風地點按照安全監測照安全監測AQ1029-2007AQ1029-2007行業標準已全部安裝瓦斯傳感器,能連續監行業標準已全部安裝瓦斯傳感器,能連續監測工作面風流中的瓦斯濃度。能實時顯示動態數據和圖像,根據歷史測工作面風流中的瓦斯濃度。能實時顯示動態數據和圖像,根據歷史曲線
76、分析瓦斯變化情況。曲線分析瓦斯變化情況。(2 2)局部通風機全部安設局扇開停量,正常監測局扇運轉情況,杜)局部通風機全部安設局扇開停量,正常監測局扇運轉情況,杜絕掘進工作面無計劃停風現象的發生。絕掘進工作面無計劃停風現象的發生。(3 3)每月根據礦井生產接續變化,編制下月瓦斯設點計劃,通風工)每月根據礦井生產接續變化,編制下月瓦斯設點計劃,通風工區按照計劃分為三八制檢查每個地點的瓦斯等有害氣體情況,對瓦區按照計劃分為三八制檢查每個地點的瓦斯等有害氣體情況,對瓦斯檢查增減點及時報礦總工程師審批。斯檢查增減點及時報礦總工程師審批。(4 4)每個采掘工作面按照規定懸掛瓦斯報警儀,區隊管理人員、班)每
77、個采掘工作面按照規定懸掛瓦斯報警儀,區隊管理人員、班組長、放炮員配備瓦斯報警儀,對施工地點及時監測瓦斯變化情況。組長、放炮員配備瓦斯報警儀,對施工地點及時監測瓦斯變化情況。4.1.2 4.1.2 采取措施采取措施 防止瓦斯事故重點在于加強通風管理,杜絕瓦斯積聚,防止瓦斯事故重點在于加強通風管理,杜絕瓦斯積聚,消除誘發火源。消除誘發火源。(1 1)搞好礦井開拓布局,合理布置巷道,不出現平面)搞好礦井開拓布局,合理布置巷道,不出現平面交叉巷道,杜絕不合理的串聯通風、老塘通風,建立合理交叉巷道,杜絕不合理的串聯通風、老塘通風,建立合理穩定可靠的通風系統。穩定可靠的通風系統。(2 2)根據生產接續,每
78、月編制通風作業計劃和瓦斯檢查)根據生產接續,每月編制通風作業計劃和瓦斯檢查點設置計劃,及時調整通風系統,杜絕不合理的串聯通風、點設置計劃,及時調整通風系統,杜絕不合理的串聯通風、老塘通風、擴散通風,消除無風區、微風區,保證各用風老塘通風、擴散通風,消除無風區、微風區,保證各用風地點風量、風速符合規程要求。地點風量、風速符合規程要求。(3 3)加強局部通風管理,特別是重點瓦斯管理區的局部)加強局部通風管理,特別是重點瓦斯管理區的局部通風管理。通風管理。(4 4)嚴格瓦斯管理,防止瓦斯事故。)嚴格瓦斯管理,防止瓦斯事故。(5)(5)加強放炮管理加強放炮管理 4.24.2預警行動預警行動預警行動預警
79、行動 (1)(1)瓦斯檢查員發現瓦斯超限或瓦斯異常時要立即通知施瓦斯檢查員發現瓦斯超限或瓦斯異常時要立即通知施工單位停止作業,撤出人員,并立即匯報調度室和通風工工單位停止作業,撤出人員,并立即匯報調度室和通風工區門,報總工程師采取措施處理,上井后填寫瓦斯超限區門,報總工程師采取措施處理,上井后填寫瓦斯超限(異常異常)報告單。報告單。(2)(2)當采煤工作面上(下)隅角瓦斯濃度超過當采煤工作面上(下)隅角瓦斯濃度超過1%1%時:必時:必須安裝使用專用抽出式風機抽排上(下)隅角瓦斯,抽出須安裝使用專用抽出式風機抽排上(下)隅角瓦斯,抽出式風機必須有專人負責,保證正常運轉;當抽出式風機停式風機必須有
80、專人負責,保證正常運轉;當抽出式風機停止運轉,上(下)隅角瓦斯濃度超過止運轉,上(下)隅角瓦斯濃度超過1.5%1.5%時,必須停止工時,必須停止工作,撤出人員,切斷電源,進行處理。作,撤出人員,切斷電源,進行處理。(3)(3)放炮必須嚴格執行放炮必須嚴格執行“一炮三檢一炮三檢”制度。由兼職瓦斯制度。由兼職瓦斯檢查員檢查瓦斯,當瓦斯濃度超過規定檢查員檢查瓦斯,當瓦斯濃度超過規定1%1%,應停止工作,應停止工作,并匯報調度室及通風工區門,采取措施進行處理。并匯報調度室及通風工區門,采取措施進行處理。(4)(4)啟封盲巷(包括臨時密閉的掘進工作面)或恢復舊啟封盲巷(包括臨時密閉的掘進工作面)或恢復舊
81、巷工作時,必須由救護隊探查瓦斯,當巷道內瓦斯濃度不巷工作時,必須由救護隊探查瓦斯,當巷道內瓦斯濃度不超過超過1%1%,CO2CO2不超過不超過1.5%1.5%時,可由通風部門直接恢復通風,時,可由通風部門直接恢復通風,否則必須按規定排放瓦斯。否則必須按規定排放瓦斯。5、信息報告程序 5.1報告與通知程序 5.1.1報告程序 現場發生事故時,應立即采用電話方式向調度現場發生事故時,應立即采用電話方式向調度室(黨政辦公室)、安監部門,由值班人員向單室(黨政辦公室)、安監部門,由值班人員向單位主要領導、分管領導匯報或本單位進行匯報,位主要領導、分管領導匯報或本單位進行匯報,主要領導根據事故的情況立即
82、下達啟動相應的事主要領導根據事故的情況立即下達啟動相應的事故應急救援命令,組織實施救援。并在故應急救援命令,組織實施救援。并在1 1小時內向小時內向當地煤炭局調度室匯報。當地煤炭局調度室匯報。事故報告內容事故報告內容 事故發生時間、地點、類別、性質、經過。事故發生時間、地點、類別、性質、經過。(2 2)礦內事故匯報程序:)礦內事故匯報程序:)礦內事故匯報程序:)礦內事故匯報程序:事故地點(時間、地點、事故原因、危害程度、傷及人事故地點(時間、地點、事故原因、危害程度、傷及人數、現狀、發展趨勢、影響范圍)數、現狀、發展趨勢、影響范圍)調度值班主任(詢問調度值班主任(詢問內容同上,馬上進入事故處理
83、)內容同上,馬上進入事故處理)值班領導(調度值班主值班領導(調度值班主任通知并在任通知并在1010分鐘內集合完畢,分析制定事故處理臨時方分鐘內集合完畢,分析制定事故處理臨時方案)案)總工程師(確定是否實施方案執行或另行確定方案)總工程師(確定是否實施方案執行或另行確定方案)礦領導(布置安排應急措施)、醫務室(安排做好一切礦領導(布置安排應急措施)、醫務室(安排做好一切準備急救小組成立,調度室派專車送人員進入事故現場并準備急救小組成立,調度室派專車送人員進入事故現場并帶急救藥品,必要時醫院救護小組由調度安排下井救援)帶急救藥品,必要時醫院救護小組由調度安排下井救援)安監站(安排盯好事故現場并組織
84、自救,維護現場安全)安監站(安排盯好事故現場并組織自救,維護現場安全)事故區隊(了解事故基本原因并組織好自救工作)事故區隊(了解事故基本原因并組織好自救工作)有有關科室及科室專業人員(準備好圖紙、規程協助事故處理)關科室及科室專業人員(準備好圖紙、規程協助事故處理)井下調度室、提升井口(包括運輸平巷專用人行車或斜井下調度室、提升井口(包括運輸平巷專用人行車或斜井猴車好在候車點及物料的裝運工作)井猴車好在候車點及物料的裝運工作)110110救護車(提救護車(提升井口、運送傷病員)升井口、運送傷病員)(3 3)向向當當地地政政府府煤煤炭炭局局等等上上級級部部門門匯匯報報程程序序:(4 4)信信息息
85、上上報報 事事故故發發生生后后,礦礦井井調調度度室室必必須須及及時時匯匯報報當當地地政政府府煤煤炭炭局局調調度度室室,由由煤煤炭炭局局負負責責根根據據事事故故級級別別,在在規規定定的的時時限限內內向向上上級級有有關關部部門門匯匯報報。(5 5)信信息息傳傳遞遞 5.2 向外求援的方式 求求援援聯聯系系方方式式一一般般為為電電話話,當當發發生生事事故故通通訊訊不不通通時時,可可以以采采用用敲敲擊擊管管路路、大大聲聲叫叫喊喊等等方方式式與與救救援援人人員員進進行行聯聯系系。6 6、應急處置、應急處置 6.1 6.1 響應分級響應分級 按照事故災害的可控性、嚴重程度和影響范圍,事故應按照事故災害的可
86、控性、嚴重程度和影響范圍,事故應急相應級別分為四級。急相應級別分為四級。6.2 6.2 應急程序應急程序 (1 1)發生特別重大事故,執行)發生特別重大事故,執行級相應程序。級相應程序。(2 2)發生重大事故,執行)發生重大事故,執行級應急響應級應急響應 (3 3)發生較大事故,執行)發生較大事故,執行級應急響應級應急響應 (4 4)發生一般事故,執行)發生一般事故,執行級應急響應。級應急響應。(5 5)應急行動)應急行動 (6 6)擴大響應)擴大響應 6.3 6.3 處置措施處置措施 6.3.16.3.1現場處置現場處置 6.3.26.3.2統一指揮統一指揮 6.3.36.3.3應急措施應急
87、措施 6.3.46.3.4技術支持技術支持 6.3.56.3.5應急搶險應急搶險 6.3.66.3.6應急控制應急控制 6.3.76.3.7現場維護與穩定現場維護與穩定 6.3.86.3.8人員疏散與安置人員疏散與安置 6.3.96.3.9妥善安撫與善后妥善安撫與善后 6.3.106.3.10信息發布信息發布 6.3.116.3.11現場恢復與應急結束現場恢復與應急結束 7、應急物資及裝備保障 7.1消防器材管理臺帳 7.2裝備保障 我礦安裝我礦安裝KJ70NKJ70N型安全監控系統,該系統由中心型安全監控系統,該系統由中心站主備機、傳輸接口、聲光報警器、分站、傳輸站主備機、傳輸接口、聲光報警
88、器、分站、傳輸線、傳感器等設備組成,系統具有當地和遠程瓦線、傳感器等設備組成,系統具有當地和遠程瓦斯超限聲光報警、斷電功能,能夠自動診斷出系斯超限聲光報警、斷電功能,能夠自動診斷出系統的傳輸狀況、傳感器、分站等監測故障,儲存統的傳輸狀況、傳感器、分站等監測故障,儲存監測數據和歷史曲線,可輸出打印監測報表。監測數據和歷史曲線,可輸出打印監測報表。目前我礦所有采煤工作面、煤半煤掘進工作面、目前我礦所有采煤工作面、煤半煤掘進工作面、串聯通風地點按照安全監測串聯通風地點按照安全監測AQ1029-2007AQ1029-2007行業標準行業標準已全部安裝瓦斯傳感器,能連續監測工作面風流已全部安裝瓦斯傳感器,能連續監測工作面風流中的瓦斯濃度。能實時顯示動態數據和圖像,根中的瓦斯濃度。能實時顯示動態數據和圖像,根據歷史曲線分析瓦斯變化情況。據歷史曲線分析瓦斯變化情況。瓦斯事故現場處置方案(略)謝謝!