井下人員定位系統(tǒng)與通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)孫繼平博士教授博士生導(dǎo)(存儲(chǔ)版)
【正文】 一，對(duì)于避免或減少瓦斯爆炸事故發(fā)生，促進(jìn)煤礦安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。 按引爆瓦斯的火源分析 ， 電氣火源引爆瓦斯 9起，占 %； 放炮火源引爆瓦斯 5起，占 %； 吸煙火源引爆瓦斯 1起，占 %。礦用防爆型電氣設(shè)備主要有：隔爆型（ d）、本質(zhì)安全型（ i）、增安型（ e）、澆封型（ m）和特殊型（ s）等。 防爆標(biāo)志一定要制作在防爆電氣設(shè)備的最明顯處。 采用本質(zhì)安全型電路的電氣設(shè)備稱為本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。 本質(zhì)安全型防爆適用于煤礦監(jiān)控、通信、控制、信號(hào)等弱電系統(tǒng)和設(shè)備。 大功率電氣設(shè)備應(yīng)優(yōu)選隔爆型電氣設(shè)備。 澆封型 澆封型電氣設(shè)備的標(biāo)志為 “ m” ， 礦用澆封型防爆電氣設(shè)備的標(biāo)志為 “ ExmⅠ ” 。 礦燈的安全措施有電池短路和過流保護(hù)，防護(hù)玻璃破碎后燈泡自動(dòng)彈出等。 河南省鄭州煤業(yè)集團(tuán)大平礦 “ ” 特別重大瓦斯爆炸事故和黑龍江省龍煤集團(tuán)鶴崗分公司新興煤礦 “ ” 特別重大瓦斯爆炸事故，就是煤與瓦斯突出后，在突出壓力的作用下，瓦斯進(jìn)入進(jìn)風(fēng)大巷等，設(shè)置在進(jìn)風(fēng)大巷的架線電機(jī)車及其架線產(chǎn)生的火花引起瓦斯爆炸，造成兩起死亡百人以上特別重大瓦斯爆炸事故。 特別在礦井突水事故時(shí)，保證排水的連續(xù)性，減少事故影響。 電氣設(shè)備的設(shè)置 開關(guān)等電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置在全風(fēng)壓進(jìn)風(fēng)處 ，若不能滿足，必須設(shè)置甲烷傳感器，并具備甲烷超限斷電閉鎖功能。 如果采用拖纜有線遙控方式，需解決電纜或光纜在煤礦井下摩擦力大，長(zhǎng)電纜或光纜拖不動(dòng)，巷道彎曲和分支條件下拖纜等問題。 過障礙問題 煤礦井下發(fā)生瓦斯爆炸等事故后，通常會(huì)發(fā)生頂板冒落。特別當(dāng)負(fù)載中有較大電感和電容等儲(chǔ)能元件時(shí)，所允許的功率更小。 煤礦井下救災(zāi)機(jī)器人的 遠(yuǎn)程控制、本質(zhì)安全防爆、越過頂板冒落障礙 等關(guān)鍵性問題沒有解決，難以滿足實(shí)際煤礦井下災(zāi)后救援工作需要。 將選煤廠設(shè)置在井下，還會(huì)增加引爆瓦斯的火源。 因此，井下電氣設(shè)備的欠壓保護(hù)和失壓保護(hù)應(yīng)有延時(shí)措施，減少局部通風(fēng)機(jī)等停電次數(shù)。 煤與瓦斯突出礦井嚴(yán)禁使用架線電機(jī)車和礦用一般型電氣設(shè)備。 特殊型 特殊型電氣設(shè)備的安全性能低于其他類型的防爆電氣設(shè)備 。 能制成增安型電氣設(shè)備的僅是那些在正常運(yùn)行中不產(chǎn)生電弧、火花和過熱現(xiàn)象的電氣設(shè)備，如變壓器、電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備。 隔爆型電氣設(shè)備具有良好的隔爆和耐爆性能，被廣泛用于煤礦井下等爆炸性環(huán)境工作場(chǎng)所。 特別是當(dāng)瓦斯?jié)舛容^高，達(dá)到斷電濃度時(shí)，本質(zhì)安全型防爆電氣設(shè)備仍可正常工作。 本質(zhì)安全型 本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的標(biāo)志為 “ i”，礦用本質(zhì)安全型防爆電氣設(shè)備的標(biāo)志為 “ ExibⅠ ”。 復(fù)合式防爆電氣設(shè)備必須先標(biāo)出主體防爆型式，后標(biāo)出其他防爆型式。 其中，礦用一般型電氣設(shè)備僅用于煤礦井下非爆炸性環(huán)境，如：低瓦斯礦井的井底車場(chǎng)、總進(jìn)風(fēng)巷和主要進(jìn)風(fēng)巷 。 按引爆瓦斯的火源分析 ， 電氣火源引爆瓦斯 7起，占 %； 放炮火源引爆瓦斯 5起，占 %； 煤炭自燃火源引爆瓦斯 2起，占 %； 摩擦撞擊火源引爆瓦斯 1起，占 %。 2022年 11月 5日發(fā)生在大同煤礦集團(tuán)軒崗煤電公司焦家寨煤礦死亡 47人的 “ ” 特別重大瓦斯爆炸事故就是典型的例子。不固定專人使用的識(shí)別卡，性能完好的識(shí)別卡總數(shù)至少比每班最多下井人數(shù)多 10%。 ? 裝備要求 （ 1） 各個(gè)人員出入井口、采掘工作面等重點(diǎn)區(qū)域出 /入口、盲巷等限制區(qū)域等地點(diǎn)應(yīng)設(shè)置分站 ，并能滿足監(jiān)測(cè)攜卡人員出 /入井、出 /入采掘工作面等重點(diǎn)區(qū)域、出 /入盲巷等限制區(qū)域的要求。通過系統(tǒng)可及時(shí)了解事故時(shí)入井人員總數(shù)、分布區(qū)域、人員的基本情況的等。 通過對(duì)人員出 /入時(shí)刻監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)超時(shí)作業(yè)和未升井人員，以便及時(shí)采取措施，防止發(fā)生意外。 傳輸接口接收分站發(fā)送的信號(hào)，并送主機(jī)處理；接收主機(jī)信號(hào)、并送相應(yīng)分站；控制分站的發(fā)送與接收，多路復(fù)用信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)，并具有系統(tǒng)自檢等功能 。 特點(diǎn) 煤礦井下是一個(gè)特殊而又惡劣的環(huán)境，無(wú)線電信號(hào)傳輸衰減大、 GPS信號(hào)不能覆蓋煤礦井下巷道、有甲烷等易燃易爆氣體。 煤礦井下帶班領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員、區(qū)隊(duì)長(zhǎng)、班組長(zhǎng)、瓦斯檢查員、安全檢查員、電鉗工等流動(dòng)作業(yè)人員，宜配備礦用移動(dòng)電話，以便及時(shí)通報(bào)安全隱患、緊急避險(xiǎn)和調(diào)度指揮。 （ 5）積極推廣應(yīng)用礦井廣播通信系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，及時(shí)通知井下人員撤離。用于煤礦井下的電話必須是礦用本質(zhì)安全型防爆電話。 同時(shí)通過該電話安撫被困人員，增強(qiáng)了被困人員生還信心。當(dāng)井下發(fā)生瓦斯超限停電或故障停電等，會(huì)影響系統(tǒng)正常工作。 因此，嚴(yán)禁礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)替代礦用調(diào)度通信系統(tǒng)。 防爆顯示屏顯示事故地點(diǎn)、類別、逃生路線等信息。 … 礦用程控調(diào)度交換機(jī) 調(diào)度臺(tái) 廣播控制設(shè)備 礦用本安電話 防爆廣播設(shè)備 防爆廣播設(shè)備 礦用本安電話 礦用本安電話 錄音設(shè)備 防爆顯示屏 防爆顯示屏 … … … 圖 1 礦用調(diào)度通信系統(tǒng)和礦井廣播通信系統(tǒng) 調(diào)度臺(tái)具有通話、呼叫、強(qiáng)插、強(qiáng)拆、來(lái)電聲光提示、錄音等功能。 因此，下面我重點(diǎn)介紹 煤礦用井下人員定位系統(tǒng) 和 礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng) 。受到好評(píng)，謝謝大家的支持。 特點(diǎn) 煤礦井下是一個(gè)特殊的工作環(huán)境，因此礦井通信系統(tǒng)不同于一般地面通信系統(tǒng)，具有如下特點(diǎn)： （ 1）電氣防爆； （ 2）傳輸衰耗大； （ 3）設(shè)備體積?。? （ 4）發(fā)射功率??； （ 5）抗干擾能力強(qiáng)； （ 6）防護(hù)性能好； （ 7）電源電壓波動(dòng)適應(yīng)能力強(qiáng)； （ 8）抗故障能力強(qiáng)； （ 9）服務(wù)半徑大； （ 10）信道容量大； （ 11）移動(dòng)速度慢。 當(dāng)發(fā)生頂板冒落、水災(zāi)、瓦斯爆炸等事故時(shí)，只要電話和電纜不被破壞，就可與地面通信聯(lián)絡(luò)。 礦用防爆基站實(shí)現(xiàn)有線 /無(wú)線轉(zhuǎn)換、并具有一定的交換、接續(xù)、控制和管理功能。 地面基站通信終端 防爆基站 移 動(dòng) 臺(tái) 移 動(dòng) 臺(tái) 移 動(dòng) 臺(tái) 礦用防爆基站實(shí)現(xiàn)有線 /無(wú)線轉(zhuǎn)換、具有交換、接續(xù)、控制、管理、通話、呼叫、來(lái)電提示等功能。 （ 2）調(diào)度室值班人員及領(lǐng)導(dǎo)通過通信系統(tǒng)通知井下作業(yè)人員撤人、逃生路線等。 但部分煤礦沒有按照 《 煤礦安全規(guī)程 》 等有關(guān)要求，裝備礦井通信系統(tǒng)； 礦用本質(zhì)安全型防爆電話裝備數(shù)量和地點(diǎn)均不符合 《 煤礦安全規(guī)程 》 等有關(guān)要求； 許多煤礦沒有裝備防爆語(yǔ)音廣播設(shè)備。 調(diào)度電
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