【正文】 ................. I ABSTRACT .................................................... II 緒 論 ....................................................... 1 第 1 章 安全監(jiān)測、監(jiān)控發(fā)展情況 ................................. 2 國內(nèi)外發(fā)展概況 ............................................... 2 國外煤礦監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展 ................................... 2 國內(nèi)煤礦監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展 ................................... 3 1． 2 存在的問題與任務(wù) ............................................ 4 當(dāng)前安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)和管理系統(tǒng)存在的問題 ................. 4 當(dāng)前監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)解決的關(guān)鍵技術(shù) ......................... 6 發(fā)展趨勢 ................................................. 7 研究的主要內(nèi)容、目的及意義 ................................... 7 第 2 章 安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置要求和注意要點(diǎn) .................... 8 礦井瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的組成 ....................................... 9 監(jiān)測系統(tǒng)的選擇注意要點(diǎn) ...................................... 10 第 3 章 東榮二礦地質(zhì)概況及特征 ................................ 11 井田概況 .................................................... 11 交通位置 ................................................ 11 地形地勢 ................................................ 11 水系 .................................................... 11 氣象 .................................................... 11 電源及水源 .............................................. 12 地質(zhì)特征 .................................................... 12 礦區(qū)地層情況 ............................................ 12 井田徑界、礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 ........................ 14 井田電力情況及通訊情況 .................................. 18 第 4 章 東榮二礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................. 20 礦井現(xiàn)狀及基本問題 .......................................... 20 礦井現(xiàn)狀 ................................................ 20 礦山存在基本問題 ........................................ 20 IV 設(shè)計(jì)裝備的原則和依據(jù) ........................................ 21 設(shè)備選型 .................................................... 22 傳感器選型 .............................................. 23 電纜選型 ................................................ 24 其他設(shè)計(jì) 選型 ............................................ 25 機(jī)房設(shè)計(jì) .................................................... 25 機(jī)構(gòu)設(shè)置及人員配備 .......................................... 26 機(jī)構(gòu)設(shè)置 ................................................ 26 責(zé)任、維護(hù)守則規(guī)章制度 .................................. 27 概算 ........................................................ 27 第 5 章 煤礦視頻監(jiān)控方案 ..................................... 30 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展 .......................................... 30 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀 ...................................... 30 視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展 ...................................... 32 煤礦視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置要求 .................................... 34 系統(tǒng)組成 ................................................ 34 煤礦安全需要 ............................................ 36 煤礦視頻現(xiàn)狀存在問題 .................................... 36 視頻監(jiān)控總體設(shè)計(jì) ............................................ 37 設(shè)備選型 .................................................... 39 結(jié) 論 ...................................................... 41 致 謝 ...................................................... 42 參 考 文 獻(xiàn) ................................................. 43 附錄 1 ...................................................... 44 附錄 2 ...................................................... 48 附錄 3 ...................................................... 51 附錄 4 ...................................................... 53 附錄 5 ...................................................... 54 附錄 6 ...................................................... 60 1 緒 論 煤炭是我國的主要能源，在一次性能源中，所占比例在 70%以上。 I 摘 要 現(xiàn)代化煤炭生產(chǎn)企業(yè)離不開現(xiàn)代化安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) .安全監(jiān)控系統(tǒng)為各級生產(chǎn)指揮者和業(yè)務(wù)部門提供環(huán)境安全參數(shù)動態(tài)信息 ,為指揮生產(chǎn)提供第一手資料 .通過對被測參數(shù)的比較和分析 ,為預(yù)防災(zāi)害事故提供技術(shù)數(shù)據(jù) ,便于提前采取防范措施，通過對被測參數(shù)實(shí)施實(shí)時(shí)有效的控制 ,及時(shí)實(shí)現(xiàn)自動報(bào)警、斷電和閉鎖 ,便于制止事故的發(fā)生或擴(kuò)大，在發(fā)生事故的情況下 ,能及時(shí)指示最佳救災(zāi)和避災(zāi)路線 ,為搶救和疏散人員、器材 ,提供決策信息 。我國煤田遍布全國，但煤層的賦存條件和地質(zhì)情況差異很大，很多礦井自然環(huán)境惡劣，受到水、火、瓦斯、粉塵、頂板事故等自然災(zāi)害的威脅，發(fā)生事故比較頻繁。對環(huán)境和生產(chǎn)參數(shù)要求長期連續(xù)地進(jìn)行可靠的檢測，按一定程序進(jìn)行控制。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測是煤炭生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。世界各主要產(chǎn)煤國對此都很重視，開發(fā)了多個(gè)系統(tǒng)，如 CTT63/40（法國）、 MINOS（英國）、SCADA（美國）、森透里昂（加拿大）、 KJ2（中國）等，為煤礦井下安全生產(chǎn)和采、掘、運(yùn)、通、排等主要環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)工作創(chuàng)造了條件，解決了礦井安全監(jiān)測及生產(chǎn)監(jiān)控的燃眉之急。 國外煤礦監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展 國外煤礦監(jiān)控技術(shù)是 20世紀(jì) 60年代開始發(fā)展起來的，至今已有四代產(chǎn)品，基本上 5～ 10 年更新一代產(chǎn)品。到 70年代末，這一系統(tǒng)在西歐一些國家共裝備了 150 多套。由于采用了頻分制，傳輸信道的電纜芯數(shù)大大減少，它很快取代了空分制系統(tǒng)。而集成電路的出現(xiàn)推動了時(shí)分制系統(tǒng)的發(fā)展，從而產(chǎn)生以時(shí)分制為基礎(chǔ)的第三代煤礦監(jiān)控系統(tǒng)，其中發(fā)展較快的是英國。這一系統(tǒng)的成功應(yīng)用，開創(chuàng)了煤礦自動化技術(shù)和煤礦監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的新局面，直到今日，國內(nèi)外各種監(jiān)控系統(tǒng)盡 管在功能性和產(chǎn)品的技術(shù)先進(jìn)性上都有較大的提高，但系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)仍沒有太大的變化。這就形成了以分布式微處理機(jī)為基礎(chǔ)的第四代煤礦監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)踐表明，安全監(jiān)控系統(tǒng)為煤礦安全生產(chǎn)和管理起到 了十分重要的作用，各局礦已作為一項(xiàng)重大安全裝備。 隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展和企業(yè)自身發(fā)展的需要，國內(nèi)各主要科研單位和生產(chǎn)廠家又相繼推出了 KJ90、 KJ9 KJ10 KJF202KJ4/KJ2021 和 KJG2021 等監(jiān)控系統(tǒng)，以及 MSNM、 WEBGIS 等煤礦安全綜合化和數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測管理系統(tǒng)。其主要由監(jiān)測終端、監(jiān)控中心站、通信接口裝置、井下分站、傳感器組成。建立礦井安全生產(chǎn)綜合監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是時(shí)代 5 的趨勢，國家的期望，生產(chǎn)的需求，是更好地做好安全工作，降低成本，提高工作效率，安全生產(chǎn)的方法和手段，是提高企業(yè)競爭力，樹立企業(yè)良好形象，實(shí)現(xiàn)煤炭企業(yè)持續(xù)發(fā)展的法寶。 因此，在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，對于監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的裝備、管理和培訓(xùn)任務(wù)仍十分艱巨。因此，通信協(xié)議不規(guī)范的后果是造成設(shè)備重復(fù)購置、系統(tǒng)補(bǔ)套受制于人和不能隨意進(jìn)行軟硬件升級改造。 6 據(jù)統(tǒng)計(jì)，國產(chǎn)安全檢測用甲烷傳感器幾乎全部采用載體催化元件，然而，長期以來我國載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩(wěn)定性差和調(diào)校期頻繁的缺點(diǎn)， 嚴(yán)重制約著礦井瓦斯的正常檢測，與國外同類傳感器比較差距較大。 4． 現(xiàn)場管理和維護(hù)水平有待于加強(qiáng) 盡管國家和各省、地、市煤炭管理部門強(qiáng)制性要求各大、 中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，并加大了對礦井安全生產(chǎn)的管理力度，但一些地方國有煤礦，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，多數(shù)由于缺乏專業(yè)技術(shù)人員而不能正常使用和維護(hù)已裝備的系統(tǒng)，甚至對系統(tǒng)配接的傳感器根本不進(jìn)行調(diào)校。 當(dāng)前監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)解決的關(guān)鍵技術(shù) 針對目前煤礦在使用環(huán)境、生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中存在的主要問題，應(yīng)解決的關(guān)鍵技術(shù)為： (1)提高傳感器使用壽命，增加可靠性，并研制開發(fā)新一代傳感器。 發(fā)展趨勢 1. 系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控，而且在軟件技術(shù)上應(yīng)研究開發(fā)能根據(jù)被監(jiān)測環(huán)境地點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行有效的危險(xiǎn)性判別、分析和提出專家決策方案。我國各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井陸續(xù)在裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝備大大提高了礦井安全產(chǎn)水平和安全生產(chǎn)管理效率。對煤礦來說，這些污染物通常是指 CH CO、 CO NO、 NO2等。 CO是劇毒氣體，它不僅會危害到工人的身體健康，而且還是礦井發(fā) 生火災(zāi)的預(yù)兆，因而必須對 CO進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。 2. 礦井空氣物理狀態(tài)的監(jiān)測 直接影響礦井空氣物理狀態(tài)的主要物理因素是溫度、濕度和 風(fēng)速。因此對風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測是非常重要的。因而在高溫礦井中，設(shè)置必要數(shù)量的溫度傳感器來監(jiān)測溫度就顯得十分必要了。 4. 其他監(jiān)控 在抽放利用瓦斯時(shí)，為保證人員及設(shè)施安全，還要在抽放泵輸入管路中和儲氣罐輸 出管路中安設(shè)高濃度瓦斯、流量、壓差、溫度傳感器。其主要有甲烷傳感器﹑一氧化碳傳感器﹑二氧化碳傳感器﹑氧氣傳感器﹑溫度傳感器﹑風(fēng)速傳感器﹑壓力傳感器及各種狀態(tài)（開關(guān)）傳感器等。分站的作用是收集接入的各種傳感器送來的模擬信號并進(jìn)行整理；根據(jù)中心站的命令將各種監(jiān)測參數(shù)和設(shè)施、設(shè)備工作狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給中心站；接收中心站的控制信息，執(zhí)行中心站的各種控制命令，控制所關(guān)聯(lián)的設(shè)備、設(shè)施。信息傳輸系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)可分為放射狀、環(huán)狀和 10 樹狀 3種。地面中心站的計(jì)算機(jī)根據(jù)井下各分站送來的各種監(jiān)測信息處理的結(jié)果，必要時(shí)可向有關(guān)分站發(fā)出指令，指揮分站控制某種對象（如井下某地區(qū)瓦斯?jié)舛瘸?，切斷該地區(qū)的電源），操作人員也可根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的清單，向計(jì)算機(jī)發(fā)出控制命令，計(jì)算機(jī)通過顯示屏顯示各種數(shù)據(jù)，既有實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，也可以了