【文章內(nèi)容簡介】 煤礦用電池箱、載體催化式甲烷傳感器 CJC4(N)\煤礦用一氧化碳傳感器 GTH500、煤礦用風速傳感器 GFW1煤礦用負壓傳感器 GDP煤礦用溫度傳感器 GWD礦用風門開閉狀態(tài)傳感器 GFK基點設備開停傳 感器 KGT3饋電狀態(tài)傳感器 KGT3 KG5009風筒風量開關、 聲光報警器等組成。 KJ19(N)數(shù)據(jù)傳輸接口與計算機的傳輸方式：主從式、半雙工、 RS232；信號傳輸波特率： 57600bps。 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的主機及系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)主機采用雙機備份， 24 小時不間斷運行。當工作主機發(fā)生故障時，備份主機在 5min 內(nèi)投入工作；中心站采用雙回路供電并配備不小于 2h 在線不間斷電源；中心站設專門的接地線可靠接地并設置防雷裝置；聯(lián)網(wǎng)主機裝備防火墻等網(wǎng)絡安全設備；中心站使用錄音電話；煤礦 17 安全監(jiān)控系統(tǒng)主機設置 在礦調(diào)度室內(nèi)。 在礦井監(jiān)控系統(tǒng)中，采用專用阻燃電纜。具體設置如下： KJ19F 監(jiān)控分站與傳感器之間的最大傳輸距離 2km；電纜型號 MHYVRP1 4，電纜分布電容：≤60nF/km，電纜分布電感：≤ ，電纜分布電阻：≤ /km。 在礦井監(jiān)控系統(tǒng)中 ,采用專用阻燃電纜。具體設置如下 :kJ19F 監(jiān)控分站與傳感器之間的最大傳輸距離 2Km。電纜型號 MHYVRP 4,電纜分布電容 :≤60nF/km,電纜分布電感 :≤ :≤ /Km。KJ19F 監(jiān)控分站與 KJ19J(N)數(shù)據(jù)傳輸接口之間的最大傳輸距離 10km。電纜型號 MHYVRP22 12,電纜分布電容 :≤ 60nF/km,電纜分布電感 :≤ ,電纜分布電阻 :≤ /km。 監(jiān)控設備各類傳感器布置 1）、在井下采煤工作面及采煤工作面上隅角裝設甲烷傳感器，報警濃度≥%CH4，復電濃度＜ %CH4，斷電范圍為工作面極其回風巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設備。 在井下采煤工作面回風巷裝設甲烷傳感器，報警濃度≥ %CH4，復電濃度＜%CH4，斷電范圍為進風巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全 型電氣設備。 2）、在井下掘進工作面處，裝設一個甲烷傳感器，報警濃度≥ %CH4，復電濃度＜ %CH4，斷電范圍為掘進巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設備。 3)采煤機設甲烷傳感器 ,報警濃度≥ %CH4,斷電濃度≥ ,復電濃度《 %CH。 ,斷電范圍采煤機及工作面的刮板運輸機電源。掘進機設置機載式甲烷斷電儀 ,報警濃度≥ % CH4,斷電濃度≥ % CH4,復電濃度 %CH4,斷電范圍掘進機電源。礦用防爆特殊型蓄電池電機車設置機載式甲烷斷電儀 ,報警濃 18 度≥ %cH4，斷電濃度≥ % CH4,復電濃度 % CH4,斷電范圍蓄電池電 機車電源。 4)在總回風巷、采區(qū)回風巷、一翼回風巷、總回風巷、主要回風巷、井下變電所、煤倉處設甲烷傳感器。 5)其 它 傳感器的設置 : 在每一個采區(qū)、一翼回風巷及總回風巷的測風站設置風速傳感器 ,風速傳感器設在巷道前后 10m 無分支風流、無拐彎、無障礙 ,斷面無變化、能準確計算風量地點。當風速低于或超過《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定時 發(fā)出聲、光報警信號。主要通風機的風硐設置壓力傳感器。 礦井設置工氧化碳傳感器和溫度傳感器 :在采煤主作面 設一個一氧化碳傳感器 ,報警濃度≥ 0。 0024%CO。在采區(qū)回風巷一翼回風巷設一氧化碳傳感器 :報警濃度為≥ 0。 0024%CO。采煤工作面設溫度傳感器的報警值為 30℃。機電硐室內(nèi)設溫度傳感器 ,報警值為 34℃。 裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井 ,主要通風機、局部通風機應設置設各開停傳感器 ,主要風門應設置風門開關傳蹙器 ,被控設備開關的負荷側(cè)應設置饋電狀態(tài)傳感器。 礦井各類傳感器裝備量 1)井下傳感器裝備標準 井下各類傳感器的裝各數(shù)量按國家煤礦安全監(jiān)察局 2021 發(fā)布《煤礦安全規(guī)程》第三章《通風安全監(jiān) 控》標準執(zhí)行。 井下各類傳感器的裝備數(shù)量按國家煤礦安全監(jiān)察局發(fā)布的《煤礦 (井工 `露天 )初步設計安全專篇編制內(nèi)容》中表 841“礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)井下傳感器裝備參考表”執(zhí)行。 19 2)由于傳感器在運行期間會出現(xiàn)各種故障 ,故在購置傳感器時需考慮一定的備用系數(shù)。各種傳感器的備用系數(shù)為 :瓦斯傳感器 ,35%39。負壓傳感器 :5%。其 它 模擬量 :⒛ %。開關類傳感器 :⒛ %。控制類傳感器 :⒛ %。此外 ,KJ19N 一體化監(jiān)控主機也要考慮一臺備用主機。 梅河礦四井下各類傳感器的裝備數(shù)量如下 (現(xiàn)有 ): 梅河礦 四 井監(jiān)控設備使用情況表 設 備名稱 型號 在冊 使用 備用 備用率 % 監(jiān)控中心 工控機 2 1 1 50 3路分站 BFDZ2 27 19 8 30 后備電源 KDC1 25 19 6 24 8路分站 KJ19F 8 4 4 50 后備電源 KDC4 8 4 4 50 甲烷傳感器 GJC4 64 28 36 56 一氧化碳傳感器 GTH500 15 7 8 53 負壓傳感器 KGY4 2 1 1 50 風速傳感器 KGF2 11 7 4 27 溫度傳感器 GWD40 13 8 5 46 煙霧傳感器 KGN2 10 4 6 60 開停傳感器 KGF31 16 4 12 75 饋電傳感器 KGT36 21 6 15 71 風門傳感器 KJ1932 48 22 26 54 氧氣傳感器 GYH25 5 2 3 60 風門語音傳感器 KXB18 9 4 5 56 風筒傳感器 KG5009 10 5 5 50 四井現(xiàn)有采區(qū)一個，在上隅角、工作面、回風、和溜道各設一個甲烷傳感 20 器，斷電范圍：為區(qū)內(nèi)所有電器設備。 道口 2 個，在工作面和回風出各設一個甲烷傳感器，斷電范圍：道口 內(nèi)所有電器設備。 四井新增加兩永久避難硐室需設分站、傳感器數(shù)量如下 四井井下增加監(jiān)控分站共計 4 個為 3 路分站 (BFD2 型 )。 4 個為 8 路分站 (KJ19F型 ) 在四井的兩個永久避難硐增加的傳感器共計如下 : 瓦斯傳感器 : 裝備量 4 個 溫度傳感器 : 裝各量 4 個 氧氣傳感器 : 裝備量 4 個 二氧化碳傳感器 :裝備量 4 個 一氧化碳傳感器 :裝備量 4 個 濕度傳感器 :裝備量 4 個 礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)分站設置及運行可靠分析 1)梅河四井兩個永久避難硐室增加的主機、傳感器共 24 臺。 在井下變電所及水泵房、采煤工作面 ,掘進 工作面、煤倉、溜煤眼、礦井 總回風巷、永久避難硐室、井上的通風機房等等 :對井下瓦斯、一氧化碳、風速、負壓、溫度、饋電狀態(tài)、風門狀態(tài)、粉塵傳感器、煙霧傳感器及設備開停狀態(tài)進行檢測 ,并通過遠動開關實現(xiàn)風電、瓦斯電閉鎖 ,在礦井主通風機房裝設地面分站 ,對通風機房內(nèi)的設備開停狀態(tài)、風門位置、風機軸溫、電機的電壓 (電流和風道內(nèi)的瓦斯?jié)舛?,一氧化碳濃度、負壓、風速等參數(shù)進行檢測。 在永久避難硐室增加的傳感器可對室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)進行實時監(jiān)測，與一井調(diào) 21 度室監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)相連 ,四井調(diào)度室的監(jiān)控主機可對硐室在一井地面的控制室集中監(jiān)控 。 2)礦井選用的 KJ19N 型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) ,其產(chǎn)品在我省、其他省、局使用 ,經(jīng)多年生產(chǎn)實踐證明 ,該系統(tǒng)運行可靠 ,能達到煤礦生產(chǎn)妾全監(jiān)測監(jiān)控的目的。 3)用戶必須配備懂電腦人員―名 ,專業(yè)電工一名 。電腦只能運行 KJ19N 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng) ,實施 24 時連續(xù)監(jiān)控。禁止打游戲、看影碟、裝入其它軟件 ,以免破壞監(jiān)控系統(tǒng)正常運行 。電腦必須有經(jīng)過專業(yè)培訓的合格人員操作 ,操作員不能隨意更改系統(tǒng)設置及軟件 。礦上系統(tǒng)操作人員要詳細閱讀使用說明書正確使用與維護 。架設電纜時應注意電纜的防護 ,同時 ,通信電纜與動力電纜分開鋪設 。分站、傳感 器安放位置應避免淋水 ,冒落物。 4)檢修機構 :煤礦應建立安全監(jiān)控設備檢修室 ,負責本礦監(jiān)控設備的安裝、調(diào)試、維護和簡單維修工作。安全監(jiān)控設備檢修室配備甲烷傳感器和測定器校驗裝置、穩(wěn)壓電源、示波器、頻率計、信號發(fā)生器、萬用表、流量計、聲級計、甲烷校準氣體、標準氣體等儀器裝備 。安全監(jiān)控設備維修中心除應配各上述儀器設各外 ,具備條件的易配備甲烷校準氣體配氣裝置、氣象色譜儀或紅外線分析儀。 系統(tǒng)維修保養(yǎng)人員要經(jīng)過專門的培訓 ,合格者持證上崗 ,上崗人員要保持相對穩(wěn)定 ,以保證系統(tǒng)經(jīng)常處于完好狀態(tài)。 第二節(jié) 人員定位系統(tǒng) 根據(jù) 中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標準《煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)使用與管理規(guī)范》（ AQ1048— 2021）、《煤礦井下作業(yè)人員管理系統(tǒng)通用技術條件》（ AQ6210— 2021）和國家安全監(jiān)管總局和國家煤礦安監(jiān)局《煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設完善基本規(guī)范（試行）》的通知（ [2021]33 號文），梅 河四 井 22 選用 KJ241（已有）管理系統(tǒng)為井下人員定位系統(tǒng)，系統(tǒng)設備采用雙回路電源供電，另配備 UPS 型不間斷后備電源，并留設與上一級主管部門聯(lián)網(wǎng)接口。本系統(tǒng)能夠及時、準確的將礦井井下各個區(qū)域人員的動態(tài)情況 24h 不間斷的反映到計 算機系統(tǒng)。 一、監(jiān)控中心站設置 梅河四井地面調(diào)度室裝設監(jiān)控中心站，配置監(jiān)控主機 2 臺（已有），其中 1臺工作，一臺備用，地面中心主機配備 UPS 型不間斷后備電源，電源容量應能保證系統(tǒng)工作不小于 2h。 二、本安讀卡器設置梅河四井共設 24 個讀卡器。 井下讀卡器設置的位置在礦井各個人員出入井口、重點區(qū)域出入口、限制區(qū)域等地點，并能滿足監(jiān)測攜卡人員出入井、出入重點區(qū)域、出入限制區(qū)域的要求；巷道分支處應設置讀卡器，并滿足監(jiān)測攜卡人員出入方向的要求。 人員定位系統(tǒng)可實時監(jiān)測查詢當前井下人員的數(shù)量及分布情況、人員所 處的位置、人員的活動蹤跡及在各區(qū)域停留的時間；可查詢區(qū)域當前人員信息，人員進入?yún)^(qū)域的時間和各監(jiān)測點人員的經(jīng)過信息；可實時監(jiān)測當前各區(qū)域、各部門、各工程、各職務下井人數(shù)及人員區(qū)域分布情況；可對特定人員實時跟蹤，對重要區(qū)域單獨顯示；可查看任一歷史時刻的人員分布情況。 三、識別卡配置 梅河四井下井人員均配置 KJ241— K 型識別卡；四井經(jīng)常下井人員 560 人，按標準 10%余量計，四井應配置 61 個 KJ241— K 專用識別卡，四井現(xiàn)有 750 個識別卡，可滿足礦井的要求。 四、其他設置 監(jiān)控分站配備 KDC— 24 煤 礦用隔爆電池箱后備電源，電源容量應能保證分 23 站工作不小于 2h。地面中心站和信號電纜入井處，設計分別裝設 KJ19— 12 型避雷器。中心站與信號傳輸總線之間通過 KJ19— J（ N）數(shù)據(jù)傳輸接口連接。傳輸線選用 MHYVRP— 1 2 信號電纜。 五、系統(tǒng)運行及可靠性分析 本設計選用的 KJ241 井下人員定位系統(tǒng)，能夠 24h 不間斷、及時和準確的將井下各個區(qū)域人員的動態(tài)情況放映到地面計算機系統(tǒng)。礦井調(diào)度室設人員定位系統(tǒng)地面中心站，配備顯示設備，執(zhí)行 24 小時值班制度，使管理人員能夠隨時掌握干部跟班下井情況、井下人員的分布狀況和每個 礦工入井、升井時間及運動軌跡，以便于井下更加合理的調(diào)度管理。當事故發(fā)生時，救援人員也可以根據(jù)井下人員定位系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，迅速了解有關人員的位置情況，及時采取相應的救援措施，提供應急救援工作的效率。設計所選用的人員定位系統(tǒng)設備和設施均具有煤礦安全標志，可保證系統(tǒng)安全可靠運行。在管理喪人員定位系統(tǒng)應配備專班人員管理和維護，管理和維護人員需經(jīng)過技術培訓方可上崗，并保證相對的穩(wěn)定性。 第三節(jié) 壓風自救系統(tǒng) 一、概述 根據(jù)國家安全監(jiān)管總局，國家煤礦礦安監(jiān)局《關于建設完善煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”的通知》（安 監(jiān)總煤 [2021]146 號文）精神，煤礦企業(yè)在按照《煤礦安全規(guī)程》的要求建設壓風系統(tǒng)的基礎上，必須滿足在災害期間能夠向所有采掘工作地點提供壓風供氣的要求，進一步建設完善壓風自救系統(tǒng)。結合礦井井下所用的風動工具，地面設有壓縮空氣機戰(zhàn)，利用礦井現(xiàn)在使用的兩臺JN2508 型空氣壓縮機。井下風動工具及礦井壓風自救裝置公用一條壓風管路。 24 二、壓風設備選型設計 設計依據(jù)：本礦井井下配有四個普掘工作面，最遠端輸送距離 3821m。 礦井用氣情況見表 。 礦井用氣情況表 表 序 號 用氣地點 設 備 單臺 耗氣量 (m3/min 臺 ) 工作壓力(MPa) 總耗氣量 (m3/min) 名稱 型號 臺數(shù) 1 普通掘進工作面 混凝土噴射機 PZ5B 1 7 ~8 8 鑿巖機 ZY24 2 風鎬 G10 1 2 其他 3 礦井最大班下井工人數(shù) 245 人，生產(chǎn)管理人員 10 人，永久避難硐室按 40 人，臨時避難硐室按 20 人設置，每人用風量 /min 計算。 (1)礦井用風設備壓縮空氣 消耗量 Q=α 1α 2γ∑ niqiKi = 1 (8 十 + 十 3) =式中 Q— 用風設備壓縮空氣消耗量 ,m3/min。 α 1— 管路漏氣系數(shù) 。 α 2— 機械磨損耗氣量增加系數(shù)