徐州旗山礦監測監控及評價

徐州旗山礦監測監控及評價
徐琴 劉永鵬 薑群
（中國礦業大學能源與安全工程學院，江蘇 徐州 221008)

摘要：具體介紹了徐州市旗山煤礦監測監控係統，並對此作了簡要的03manbetx 與評價。
關鍵字：監測監控 監控係統 綜合評價
1. 引言
旗山煤礦位於徐州市東北26公裏的賈汪區大吳鎮境內。根據礦井實際開采情況和勘探資料，井田內目前有三個可采煤層，自上而下煤的編號為1、3、9煤，該礦井屬於低瓦斯礦井，整個礦井自然發火等級為一級發火礦井。
安全監測工作具有重要意義。首先必要性：水、火、瓦斯、煤塵、頂板五大自然災害，另外，機電、運輸等02manbetx.com 頻頻發生；其次法定性：國家安全生產法規、勞動保護，《煤礦安全01manbetx 》的規定和保障；最後這也是煤炭工業發展的需要：《煤炭工業2000年發展規劃》指出：建設現代化礦井，其中主要的任務是實現安全監測現代化，包括安全監測裝備現代化和安全技術及管理現代化。因此，在當今生活尤其在煤礦生產中安全監測工作成了當務之急。
2. 旗山礦監控係統
旗山煤礦使用的安全監控係統為KJ90煤礦安全監控係統。
采用時分製分布式結構，集安全、生產監控，網絡信息管理及多種監測子係統為一體；除一般係統功能外，還具有自配套性強，模塊化設計，危險狀態自動加密采樣，災害自動預測，三級斷電控製、超強異地交叉斷電，斷電信息自動反饋，光纖通信，實現Internet信息共享和多係統信息互聯等特點。
2.1. 監測係統信號的傳輸
2.1.1信號傳輸概括
一、傳輸方式
傳輸方式有有線傳輸和無線傳輸， 有線傳輸有A: 同軸傳輸 B: 射頻傳輸 C: 網絡傳輸 D: 雙絞線傳輸 E: 光纖傳輸 無線傳輸有A: 微波傳輸 B: cdma網絡傳輸 C: 衛星傳輸 。煤礦中有線傳輸占重要地位，而光纖傳輸又是有線傳輸的主體，下麵介紹光纖傳輸。
二、傳輸接口
傳輸接口是為煤礦安全、生產監測監控、綜合信息管理係統等產品的中間設備，為井下設備與井上計算機提供通訊接口用。
煤礦用通信傳輸接口常選用KJJ42 作為煤礦安全、生產監測監控、綜合信息管理係統等產品的中間設備，為井下設備與井上計算機提供通訊接口用。
三、電纜的選擇
KJ90煤礦安全監控係統，係統傳輸幹線選用二芯電纜，信號線也選用二芯電纜，具體選用的礦用信號電纜為：
a 電纜選用使用1.5 mm2截麵銅芯電纜。
b 地麵中心站到井下分站選用二芯電纜。經計算，從地麵中心站到井下22個分站應裝設的電纜敷設長度為44km。
c 傳感器信號電纜:由於KJ90係統傳感器傳輸距離的技術指標是3km，經統計從各分站安設地點到各有關監測點的電纜敷設長度都在1.5km以內，若以每台傳感器平均按1km配線，則傳感器信號電纜總長度可以估算為：110×1=110km。
四、接線盒
大多數的現場設備均為殼體內部采用接線端子，在殼體上預留NPT 1/2或M20出線孔的結構。針對儀表的這種結構，可以采用不同的接線盒。常用的有即插即用、現場進行接線的高防護等級的端子式接線盒、在現場進行接線的低防護等級的端子式接線盒。
2.1.2旗山礦監控信息傳輸
旗山礦監測監控係統信號的傳輸確定采用光纖傳輸。安全性強，不受幹擾。
2.2.傳感器與分站的計算
井下各類傳感器的裝備數量取決於礦井相應工作場所的數量。因此，設計必須按《礦井通風安全監測裝置使用管理規定》的要求，列出應裝備傳感器的工作場所數量，按配備實際需要再考慮20％的備用量即為傳感器設計需要量。環境安全類主要模擬量傳感器如瓦斯 風速傳感器數量可按下表選取

表2-1瓦斯風速傳感器數量選擇表

根據《煤礦安全 法規》和《礦井通風安全監測裝置使用管理規定》的要求，結合該礦現場情況與實際需要以及國內現有產品的成熟程度、某些產品在現場使用的效益等諸多因素，井下暫時使用瓦斯風速和設備開停等傳感器。鑒於此礦井為低瓦斯礦井，配以20%的備用係數。計算具體數量如下：
a 瓦斯傳感器： （3 ＋10 ＋2） ＝18台
b 風速傳感器： （3＋2） ＝6台
c 設備開停傳感器： 8 ＝10台
d 開關量傳感器： （55＋8） ＝76台
根據現代科學發展技術結合旗山礦實際情況確定其傳感器型號及數量如表2-2
表2-2傳感器型號及數量表

2.2.2 分站的數量
一般來說，分站接入傳感器的數量可按四至六台估算，因此我們可以用傳感器設計總量乘以0.2～0.4計算，作為分站的設計的數量。即：(18＋6＋10＋76) =22台
2.3. 旗山礦監控係統配製
井下主機或分站就安設在便於人員觀察、調試、檢驗及支護良好、無滴水、無雜物的進風巷道或硐室中，安設時應加墊支架，使其距巷道底板不小於300mm或吊掛在巷道中。井下主機或分站垂直懸掛，距頂板不得大於300mm，距巷道側壁不小於200mm。風速、差壓、溫度、一氧化碳傳感器應懸掛在能正確反映該點測值的地點
1、每一個采區，一翼回風巷及總回巷的測風站，應安設瓦斯和風速傳感器。
2、風速傳感器應設置在巷道前後10m 內無分支風流、無拐彎、無障礙、斷麵無變化、能準確計算測風斷麵的地點。傳感頭風流指向與風流方向應一致，偏角不得大於5度。
3、綜采工作麵應在采機上安設機械式瓦斯斷電儀。
4、礦井主要通風機的風硐內應安設風速和差壓傳感器。
5、地麵抽放與井下抽放站機房內，都應在距房子頂部300mm處安設瓦斯傳感器；抽放泵輸入路中應安設高濃度瓦斯、流量、差壓、溫度傳感器。
6、瓦斯傳感器應設置在巷道上方
7、開停傳感器卡固在被測設備的負荷電纜上。 卡固開停傳感器時，必須在動力電纜非密集地方，否則將受其它電纜的幹擾，信號不穩定。
3. 係統概算與評價
3.1.監控係統概算
旗山礦安全監測監控係統主要由地麵中心站、井下采集分站及傳感器組成。其中中心站與客戶端軟件由集團公司通訊計算機處編寫；采集分站KJ2007F由北京瑞賽長城航空測控技術有限公司生產，共計安裝13台；傳感器由煤科院重慶分院生產，共計107個，其中模擬量傳感器23個、開關量傳感器72個、控製量傳感器12個。
旗山煤礦井下監測監控係統監測的主要參數有瓦斯、一氧化碳、通風負壓、風速、風門開閉、局部通風機開停及水位等，井下共安裝了KG9701型低濃度瓦斯傳感器12個，CW—1型風速傳感器7個，KG9201型一氧化碳傳感器2台；KG9501B型負壓傳感器2個，主要用於中央風井；KG9901型水位傳感器2個，安裝在-700東巷蓄水池；KTC—90型風機開停傳感器18個；KG92—1風門開關傳感器42個，用於礦井主要風門；井下共安裝KDD—1型瓦斯超限斷電器6個，主要用於煤巷掘進工作麵； KDD—2型瓦斯超限斷電器7個，主要用於回采工作麵。
3.2.綜合評價
3.2.1旗山礦監控係統評價
該係統運行基本可靠，但仍處在試運行階段。係統具有模擬量、開關量監測功能；係統具有聲光報警、模擬量和開關量手動與自動控製等功能。
傳感器的安設符合《煤礦01manbetx 01manbetx 》要求，在重點監控區域已加密布置了傳感器；傳感器入井前，嚴格進行校驗，符合標準後方可入井，不符合標準嚴禁入井；傳感器入井後嚴格按照《01manbetx 》對傳感器定期進行校驗，確保傳感器運行可靠。
該係統誤碼率符合規範要求，係統通訊較穩定、抗幹擾能力較強，保證了數據傳輸的準確性；該係統目前已全集團公司安全監測聯網，集團公司領導、礦領導、各相關單位都可以通過專網實時了解係統信息。
該係統斷電控製可靠，傳輸製式采用FSK製式，兼容性、實時性、可擴充性強、現已逐步實施監測監控信息共享，綜合調度指揮。
3.2.2.煤礦安全監察監控
“安全第一，預防為主”，安全監察是有效實施安全法規與相關技術標準的重要組織保障。煤礦安全一直是煤炭經濟發展中的一個突出問題，隨著煤礦安全監察機構成為獨立的行政執法主體，我國從根本上確立了國家對煤礦安全監督監察的機製。煤礦安全監察監控的實施必須依據《中華人民共和國安全生產法》《煤礦安全監察條例》《安全生產許可條例》等法律法規，在監控係統的安裝過程中，依據《礦井通風安全裝備標準》及其說明和《礦井通風安全監測裝置使用管理規定》等煤礦安全法規實現裝備的安全。為了達到煤礦安全監察的目的，提高煤礦職工的安全素質和安全預防的知識是關鍵，因此應加強煤礦安全知識教育、宣傳和技術培訓。煤礦安全監察的技術方法目前主要停留在經驗的方法上，沒有運用科學的管理和預測方法對煤礦安全進行監察，我們應采用科學的預防預測技術進行安全評價。綜合運用模糊評價法以及D=L*E*C對作業環境的危險性量化評價，從而選擇合適的監控係統。
參考文獻：
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