煤矿安全监控系统监察讲义

煤矿安全监控系统监察讲义

煤矿安全监控系统在全国高瓦斯矿井和有煤(岩)与瓦斯突出的矿井及大部分低瓦斯矿井普遍装备使用，但目前有不少煤矿的安全监控系统没有发挥出应有的作用，究其原因，有些矿的领导和主管技术干部对监控系统的重要性认识不够，由此产生一系列问题：监控技术人员不能适应工作需要，设备选型不妥,使用维护不当，仪器待修率高。这一系列问题严重影响了安全监控系统的安全保障作用，只有从思想、技术、物质等方面着手解决，才能发挥出应有的作用。一、监控系统构成

煤矿安全监控系统由地面中心站、安全监控软件、数据接口装置(调制解调器)、井下智能分站、各种矿用传感器及控制执行器组成。整个系统的简单组成如图。

主机：一般为普通微型计算机双机或多机备份，24 h不间断运行。当工作主机发生故障时，备份主机应在5min内投入工作。主要用于接收监测信号、校正、报警判别、数量统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、与管理网络联接等。

分站：用于接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给传输接口，同时接收来自传输接口多路复用信号的装置。分站还具有线性较正、超限判别、逻辑运算等简单的数量处理能力，对传感器输入的信号和传输接口传输来的信号进行处理，控制执行器工作。分站都能实现风电瓦斯闭锁、断电仪的功能；分站脱离系统可独立运行并且能实现风电瓦斯闭锁、断电仪功能

二、监控系统及检测仪器使用管理规定

１、煤矿应建立安全监控设备检修室，负责本矿安全监控设备的安装、调校、维护和简单维修工作。未建立检修室的小型煤矿，应由县级检修中心人员到矿下井调校传感器。

２、当安全监控系统“显示井下某一区域瓦斯超限并有可能波及其他区域时，矿井有关人员应按瓦斯事故应急预案手动遥控切断瓦斯可能波及区域的电源”。

３、断电控制：一是要正确接线。安装断电控制时，断电控制器与被控开关之间必须正确接线。二是必须安装馈电传感器。三是要正确定义断电值。煤矿必须按本标准的规定定义传感器的断电值，不能为突击生产而将断电值调高。四是使用合格的电气开关。

三、安全监控管理要求

1.煤矿应建立安全监控管理机构。安全监控管理机构由煤矿主要技术负责人领导，并应配备足够的人员。

2.煤矿应制定瓦斯事故应急预案、安全监控人员岗位责任制、操作规程、值班制度等规章制度。

3.煤矿安全监控系统和网络中心应每3个月对数据进行备份，备份的数据介质保存时间应不少于2年。

四、煤矿安全监控系统监察

一）监控机房：

监控系统必须装备两套主机，一套使用，一套备用，确保系统24小时不间断运行(电网停电后备用电源必须保证设备连续工作2小时以上)，机房配备使用录音电话，有双回路供电，有防雷和接地装置。

二）监控系统终端和各类资料和监控报表：

矿井安全监控系统中心站必须实时监控全部采掘工作面瓦斯浓度变化及被监控设备的通、断电状态。安全监控系统的瓦斯监测日报表和开关量、馈电监测报表必须报矿长和技术负责人审阅。1．煤矿应建立以下账卡及报表：（1）安全监控仪器台账；（2）安全监控设备故障登记表；（3）检修记录；（4）巡检记录；（5）传感器调校记录；（6）中心站运行日志；（7）安全监控日报；（8）报警断电记录月报；（9）甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能测试记录；（10）安全监控仪器使用情况月报等。

2.安全监控日报应包括以下内容：（1）表头；(2) 打印日期和时间；（3）传感器设置地点；（4）所测物理量名称；（5）平均值；（6）最大值及时刻；（7）报警次数；（8）累计报警时间；（9）断电次数；（10）累计断电时间；（11）馈电异常次数及时刻；（12）馈电异常累计时间等。

3.报警断电记录月报应包括以下内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）传感器设置地点；（4）所测物理量名称；（5）报警次数、对应时间、解除时间、累计时间；（6）断电次数、对应时间、解除时间、累计时间；（7）馈电异常次数、对应时间、解除时间、累计时间；（8）每次报警的最大值、对应时刻及平均值；（9）每次断电累计时间、断电时刻及复电时刻，平均值，最大值及时刻；（10）每次采取措施时间及采取措施内容等。

４．甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能测试记录应包括以下内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）传感器设置地点；（4）断电测试起止时间（5）断电测试相关设备名称及编号（6）校准气体浓度（7）断电测试结果等。

５．煤矿必须绘制煤矿安全监控布置图和断电控制图，并根据采掘工作的变化情况及时修改。布置图应标明传感器、声光报警器、断电控制器、分站、电源、中心站等设备的位置、接线、断电范围、报警值、断电值、复电值、传输电缆、供电电缆等；断电控制图应标明甲烷传感器、馈电传感器和分站的位置，断电范围，被控开关的名称和编号，被控开关的断电接点和编号。６.安全监控设备的调校周期为：

安全监控设备中一般设备在安装完成后，应全面标调一次，以后每月至少进行1次调试，校正。采用载体催化元件的甲烷检测设备，旧系统每7天，新系统每10天必须使用校准气样和空气样调校1次。

安全监控设备中甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能必须每隔10天进行1次调试。

低浓度甲烷传感器遭受大于4%甲烷的冲击后，应及时进行调校或更换。

安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在处理期必须采取人工监测等安全措施。

煤矿安全监控系统的分站、传感器等装置在井下连续运行6～12个月，必须升井检修。

三）通风安全监测监控工(从事煤矿井下安全监测监控系统的安装、调试、巡检、维修)是否持证上岗，数量是否满足要求。通风安全监测监控工应每天检查安全监控设备及电缆是否正常(监控电缆不能悬挂在动力电缆附近，接线要达到防爆要求)。使用便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员；当两者读数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施并必须在8小时内对2种设备调校完毕。四）监控系统为隔爆兼本质安全型电源，在井下一般宜设置在采区变电所，监控设备的供电电源必须取自被控制开关的电源侧。监控系统及线路应使用防爆设备，达到防爆要求。

1.分站应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中，安装时应垫支架，或吊挂在巷道中，使其距巷道底板不小于300㎜。

2.模拟量传感器应设置在能正确反映被测物理量的位置。开关量传感器应设置在能正确反映被监测状态的位置。声光报警器应设置在经常有人工作便于观察的地点

3.甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板不得大于300㎜，距巷道侧不得小于200㎜，并应安装维护方便，不影响行人和行车。

4.各矿应根据矿井实际，装备甲烷、馈电、设备开停、风压、风速、CO、 CO2、烟雾、温度、风门、风筒等传感器，数量应满足要求。查传感器的种类、数量是否齐全，报警值、断电值、复电值设置是否合理，能否实现瓦斯超限断电，能否实现故障闭锁(当与闭锁控制有关的设备未投入运行或故障时，必须切断该监控设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备正常并稳定运行后，自动解锁)。各类传感器的安设地点和位置是否正确、工作是否正常。

(1)采煤工作面在上隅角、回风巷距工作面上出口≤10m处，回风巷距采区回风上山10～15m处各设置1个甲烷传感器(报警浓度≥1.0%，断电浓度≥1. 0%，复电浓度＜1.0%，断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备)。如果煤与瓦斯突出矿井还应在进风巷距工作面下

出口≤10m处设置1个甲烷传感器(报警浓度≥0.5%，断电浓度≥0.5%，复电浓度＜0.5%，断电范围为进风巷内全部非本质安全型电气设备)；如果采用串联通风被串联工作面在进风巷距采区进风上山10～15m处设置1个甲烷传感器(报警浓度≥0.5%，断电浓度≥0.5%，复电浓度＜0.5%，断电范围为被串联工作面及其进回风巷内全部非本质安全型电气设备)。

长壁采煤工作面甲烷传感器必须按图1设置。U型通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0或便携式瓦斯报警仪，工作面设置甲烷传感器T1 ，工作面回风巷设置甲烷传感器T2；若煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3；低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4，如图1所示。

图1 U型通风采煤工作面甲烷传感器设置

2)煤巷半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面应在以下地点设置甲烷传感器，并实现风电闭锁：距工作面迎头≤5m处(报警浓度≥1.0%，断电浓度≥1.5%，复电浓度＜1.0%，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备)；距采区回风上山10～15m处(报警浓度≥1.0%，断电浓度≥1.0%，复电浓度＜1.0%，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备)；被串联工作面局部通风机前3～5m处(报警浓度≥0.5%，断电浓度≥0.5%，复电浓度＜0.5%，断电范围为被串联掘进巷道内全部非本质安全型电气设备)。

瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面甲烷传感器必须按图2设置,并实现瓦斯风电闭锁.在工作面混合风流处设置甲烷传感器T1，在工作面回风流中设置甲烷传感器T2；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T3。

图2 掘进工作面甲烷传感器的设置

高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双巷掘进甲烷传感器必须按图3设置.甲烷传感器T1和T2的设置同图2；在工作面混合回风流处设置甲烷传感器T3。

(3)查安装在回风流中的电气设备是否设置了甲烷传感器(报警浓度≥0.5%，断电浓度≥0.5%，复电浓度＜0.5%，断电范围机电设备硐室内全部非本质安全型电气设备)并实现瓦斯超限报警断电。图4在回风流中的机电硐室甲烷传感的设置

(4)高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时，装煤点、瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器(报警浓度≥0.5%)。

(5)在煤与瓦斯突出矿井进风的主要运输巷道和回风巷道内使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车和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)瓦斯抽放泵站必须设置甲烷传感器(报警浓度≥0.5%)，抽放泵输入管路中必须设置甲烷传感器。利用瓦斯时，还应输出管路中设置甲烷传感器(报警浓度≤30%)。井下临时抽放瓦斯泵站下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器(报警浓度≥1.0%，断电浓度≥1.0%，复电浓度＜1.0%，断电范围为抽放瓦斯泵)。

(7)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，主要通风机的风硐应设置压力传感器。

(8)瓦斯抽放泵站的抽放泵输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，还应输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。

(9)开采容易自燃、自燃煤层的矿井应设置CO传感器和温度传感器。

(10)主要通风机和局部通风机应设置设备开停传感器，主要风门应设置风门开关传感器，被控设备开关的负荷侧应设置馈电状态传感器。

(11)开采容易自燃、自燃煤层的采煤工作面回风巷必须设置一氧化碳传感器,地点可设置在上隅角工作面或工作面回风巷，报警浓度为≥0.0024%CO，如图5所示。

(12)开采容易自燃、自燃煤层的矿井，采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。

(13)主要通风机和局部通风机应设置设备开停传感器，主要风门应设置风门开关传感器，被控设备开关的负荷侧应设置馈电状态传感器。

(14)掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器。

图5 工作面回风巷一氧化碳传感器设置

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