礦井安全監測監控係統設計說明
第一節 概述
一、安全監測監控係統設置要求
1．礦井災害種類和程度
井田麵積1.776平方公裏，開采二1煤層,煤層平均厚度 6.0米, 傾角平均13度，頂底板岩性為炭質泥岩，地質構造屬二類二型。瓦斯等級:為低瓦斯礦井, 瓦斯相對湧出量為2.16m3/t，絕對湧出量1.8m3/min，煤塵具有爆炸危險性, 爆炸性指數10，煤層自燃傾向性屬Ⅲ類，不易自燃煤層。正常湧水量50m3/h ，最大湧水量100 m3/h，水倉容量為1600 m3。水文地質條件簡單。為了能夠準確、及時地反映井下瓦斯、粉塵、風速等環境參數，達到對災害的早期預測，預防安全02manbetx.com 的發生；同時對主要生產環節的設備工作狀態參數、變電所的電壓、電流、功率因數等電力進行監測，為生產調度及時提供各種設備的運行狀況，進而有效的指揮生產，礦井設置了一套安全監測監控係統。
2.礦井安全監測監控係統設置的條件和要求
礦井安全監測監控中心設置在生產調度室。各種傳感器監測功能要求和使用安全條件，礦井安全方麵的測點遵照《煤礦安全01manbetx 》、《煤礦安全監控係統及檢測儀器使用管理規範》（AQ1029-----2007）的相關要求進行配備，生產方麵的測點按礦井生產管理慣例和檢測監控係統的產品技術說明書及相關設備資料進行配備。
二、安全監測監控係統選擇
1、開采技術條件和安全條件
本礦井為低瓦斯礦井，煤塵具有爆炸危險性, 爆炸性指數10，煤層自燃傾向性屬Ⅲ類，不易自燃，煤層無自燃發火傾向。
2、安全監測、監控和傳輸設備選擇
依據礦井的災害種類及程度，結合礦井的建設規模，確定監測係統的類型及監測參數種類。該礦井初步設計生產能力0.30Mt/a，2007年核定生產能力0.36Mt/a。現有一套KJ340（山西陽光）型煤礦綜合監控係統。本礦井為低瓦斯礦井，采掘工作麵配備低濃度瓦斯傳感器，數量滿足要求。煤塵具有爆炸性，要求應設置防隔爆設置、安全監控係統，要求對粉塵的檢測裝備應配置。生產中運輸係統使用膠帶輸送機 __6___ 台，應進行防膠帶著火的監控，以及對生產設備的運轉監控通風係統中，對主扇風機運轉，局部通風機的運行，風門開關狀況等進行監控。
根據本礦井的災害種類、程度及生產的需要，係統重點對礦井的瓦斯、通風係統、設備工況等參數進行監測監控。本監控係統可以彙接多個安全與生產環節子係統。
第二節 安全監測、監控和傳輸設備選擇
一、 監測設備選擇
1、 監測設備選型的原則
依據礦井的災害種類及程度，結合礦井的建設規模，按照《煤礦安全01manbetx 》、《煤礦安全監控係統及監測儀器使用管理規範>>(AQ1029-2007)相關規定和相關專業的設計資料，確定選擇低瓦斯、粉塵、風速、負壓、風門開停（含聲光報警器）、設備開停、皮帶煙霧、饋電狀態、電壓電流、水位、超負荷等類型傳感器並確定其設置地點，傳感器采用符合煤礦井下環境的標準通用型傳感器。
2、 檢測設備設置地點和布置
根據本礦井的開采技術條件和安全要求、礦井開拓布置、工業場地總平麵布置、采區機械設備布置、井下巷道開拓布置及機電硐室、井上下供電係統、礦井通風係統圖等要求，在18皮帶尾、十五平聯巷、十三平聯巷設置監測監控分站。以分站為核心對各場所安裝相應傳感器和控製設備，對礦井生產安全環節全方位的監測、控製，再有分站和地麵中心站，形成完整的安全生產監測、控製體係。
二、 監控設備選擇
1、 監控設備選型的原則
監測監控係統設備必須選用經過安全檢驗並取得煤礦礦用產品安全標誌的產品。井下設備應具有防暴、防潮能力，以保證設備本身的使用安全和可靠工作。經過多年的技術發展，煤礦安全監測監控係統技術已經較為成熟。在係統和設備選擇上，應充分尊重檢測單位的意見，選擇技術先進並經實踐證明使用效果較好的監測監控係統。結合礦井的建設規模及具體情況，本礦井采用現有的KJ340型煤礦綜合監控係統。該礦已經選用KJ340型煤礦綜合監控係統，使用效果良好本設計根據生產規模、係統擴大可以保證和滿足改擴後的安全生產需要。
2、監控總站和分站主要設備的功能、型號和數量
（1） 監控係統由地麵中心站和監測監控分站組成。中心站有以下設備組成：1）監測監控主機采用工控機2台（一主一備）； 2）配置2kvA/2h的不間斷UPS（山特）電源，確保係統可靠運行。3）監控總站應采用雙主機熱備分方式工作，對瓦斯、粉塵、風速、負壓等環境參數進行實時采集、處理、存儲、顯示、超限報警和打印；分站及傳感器全麵實現了智能化和紅外遙控調校、設置；分站模擬量和開關量端口可任意互換，並支持多種信號製，有實時數據存儲能力；可實現遠程斷電，並與地麵監控中心的數據通信；有自檢功能和完善的故障閉鎖功能。監控主機以工作站的形式接入礦井計算機網路，使相關人員可及時了解礦井安全及生產的各種信息。）4）通過數據接口完成地麵主機與井下分站之間的信號傳遞和完全隔離，傳輸接口輸出分為地麵和井下，以免地麵分站影響井下分站的信息傳輸。（3）采用不間斷電源確保係統的可靠供電。
每個監控分站的組成及功能：（1）KJ340-F型監控分站分站5台，可實現對各類傳感器的數據采集、實時處理、存儲、顯示、控製及與地麵監控中心的數據通信；具有紅外遙控初始化設置功能；當主機或係統電纜發生故障時，分站可作為智能斷電儀獨立工作，實現瓦斯斷電儀和風、電、瓦斯閉鎖裝置的全部功能，並按照預先設定的報警、斷電要求實現控製功能。（2）隔爆兼本質安全KDW型機電箱8台，向分站供電；交流停電時，額定負載條件下，電池供電不少於4h。
係統有各變送器將采集到的信號輸送給主機、計算機巡檢，收集各道信息，經數據處理填寫在顯示器上對應的表格內，並與設定值比較，如有超限或故障立即發出聲光報警信號，並打印顯示報警信息，係統軟件具有數據自動存盤、日報表打印、曲線圖顯示、數據03manbetx 處理等功能。
設置分站5個，分別設在18皮帶尾（兩台）、十五平聯巷（兩台）、十三平聯巷。
三、 傳輸設備及器材選型、
1、 傳輸設備器材選型的原則
監控係統必須具有防雷保護；礦井安全監控設備之間必須使用專用阻燃電纜或光纜連接，嚴禁與調度電話電纜或動力電纜等公用；監控係統井筒電纜芯對數應留有50%~100%的被用量。
2、 傳輸設備及器材型號、數量
監控總站的數據傳輸接口，將井上和井下線路分開；監控係統下井電纜上設有避雷器，防止井上雷電串入井下。監控係統傳輸采用專用線路，沿斜井井筒內敷設一條礦用阻燃電纜，型號為MHY-1*4*7/1.38,長度為1450m，其中一對為備用。井下主信號電纜為MHY-1*4*1/1.38型礦用阻燃信號電纜，長度為1800m；傳感器電纜也為礦用阻燃信號電纜，型號為MHYVR,長度為7600m。傳輸線路選用經檢驗合格的並符合煤礦井下環境的礦用阻燃信號電纜，構成全礦井的監測監控係統傳輸網絡。
監測監控係統的電纜，必須選用經過安全檢驗並取得煤礦礦用產品安全標誌的產品。
第三節 監測設備各類傳感器布置
一、 高瓦斯礦井的回采工作麵傳感器選型及配置：
1. 在回采工作麵中（軌道順槽(采麵回風巷或上付巷)距回采麵10米內）設置低濃組合式瓦斯傳感器一台，其報警值為>=1.0%CH4、斷電值>=1.5%CH4、斷電範圍為工作麵及其回風巷內全部非本安電器設備，複電值為<1.0%CH4。
2. 在回采工作麵上隅角設置低濃組合式瓦斯傳感器一台，其報警值為>=1.0%CH4、斷電值>=1.5%CH4、斷電範圍為工作麵及其回風巷內全部非本安電器設備，複電值為<1.0%CH4。
3. 在回采工作麵中（軌道順槽(采麵回風巷或上付巷)距回采麵10米內）設置粉塵傳感器（模擬量傳感器）一台。
4. 在回采工作麵中（軌道順槽(采麵回風巷或上付巷)尾部，距聯絡巷10~15m處）設置低濃組合式瓦斯傳感器一台，其報警值為>=1.0%CH4、斷電值>=1.0%CH4、斷電範圍為工作麵及其回風巷內全部非本安電器設備，複電值為<1.0%CH4。
5. 在工作麵回風巷中（軌道順槽尾部，巷道前後10m內無分支風流、無障礙、無拐彎，斷麵無變處）設置風速傳感器一台。當風速低於或超過設計風速值的20%時，應發出聲、光報警信號。
6. 在回采工作麵饋電開關處設置斷電儀及饋電狀態傳感器各一台；在工作麵回風巷饋電開關處設置斷電儀及饋電狀態傳感器各一台。
7. 在工作麵運輸順槽（進風巷或回風巷上下付巷或皮帶巷
軌道巷）設置設備開停傳感器；運輸順槽膠帶機滾筒下風側10~15m處設置一氧化碳傳感器和煙霧傳感器各一台。
二、 低瓦斯礦井的掘進工作麵傳感器選型及配置
井下采區共配有三個掘進工作麵，傳感器的選配如下：
1、 在掘進工作麵（距掘進麵5m內），設置低濃組合式瓦斯傳感器一台，其報警值為其報警值為>=1.0%CH4、斷電值>=1.5%CH4、斷電範圍為掘進巷內全部非本安電氣設備，複電值為<1.0%CH4。
2、 在掘進工作麵中（距掘進頭5m內），設置粉塵傳感器一台。
3、 在掘進工作麵回風流中（距掘進巷尾部10~15m處）設置高低濃組合式瓦斯傳感器一台，其報警值為>=1.0%CH4、斷電值>=1.0%CH4、斷電範圍為掘進巷內全部非本安電氣設備，其複電值為<1.0%CH4。
4、 掘進工作麵的風筒設置風筒傳感器一台，掘進工作麵局扇處設置設備開停傳感器一台，掘進工作麵中的送風、電氣設備和瓦斯濃度構成風電瓦斯閉鎖。
5、 在掘進工作麵中饋電開關處設置斷電器及饋電狀態傳感器各一台。
四、 其它地點傳感器的選型及配置
1、在風機風硐內設置風速傳感器和負壓傳感器一台。
2、在總回風巷測風站設置風速傳感器,瓦斯傳感器,一氧化碳傳感器和溫度傳感器各一台。
3、在軌道巷五部、六部絞車房設瓦斯傳感器和溫度傳感器各一台。
4.在各地點膠帶輸送機、運輸大巷膠帶輸送機和滾筒下風側10~15m處設置一氧化碳傳感器和煙霧傳感器各__6___台。
5.井下21排水泵房及變電所設溫度傳感器和瓦斯傳感器及斷電儀各一台。
6.設備開停傳感器
1 在4部、5部、6部軌道下山絞車房各設置一台；
2261工作麵、241備采麵膠帶輸送機及21241上遷巷掘進膠帶輸送機各一台；
3井下主排水泵房__3___台；
4通風機房__2___台；
5壓風機房_1____台；
6主斜井膠帶輸送機各__1___台；
7風門開關10組
8井底水倉設液位傳感器__1___台。
9地麵及井下中央變電所設電力傳感器各__1___台。
10.主斜井膠帶機滾筒下風側10~15m處設置煙霧傳感器各1台。
第四節 礦井各類傳感器裝備量
一、 礦井傳感器裝備標準
該礦井為低瓦斯礦井。
該礦井初步設計生產能力0.30Mt/a，2007年核定生產能力0.36Mt/a。，采區布置___1__個采煤工作麵和1個備采工作麵，有__1___個煤巷掘進工作麵。
礦井設有全礦井的安全和生產監測監控係統，在生產管理中嚴格按照《煤礦01manbetx 01manbetx 》、《煤礦安全監控係統及監測儀器使用管理規範》(AQ1029-2007)、《礦井通風安全檢測裝置使用管理規範》的相關要求進行。
二、 礦井各類傳感器的裝備量
礦井安全和生產監測監控係統，在井上設有監測監控中心站，在井上下設有分站，井上下配備在反映安全和生產方麵的各種傳感器，傳感器的配置滿足《煤礦01manbetx 01manbetx 》、《煤礦安全監控係統及監測儀器使用管理規範》(AQ1029-2007)、《礦井通風安全檢測裝置使用管理規範》的相關要求。
礦井安全與生產監測監控的各類傳感器量見表8—4—1.
各類傳感器備用量按使用量的20%考慮（注:取值為整數），並且考慮不可預見因素。
礦井安全監測係統傳感器布置
第五節礦井安全監測監控係統運行可靠性03manbetx
該礦選擇的KJ340型礦井安全與生產監測監控係統是一種將計算機用於煤礦安全生產信息集中監控和管理的綜合係統，該係統類屬於分布式總線型樹狀結構。分站采用工業計算機技術，具有數據采集和控製功能，符合本安型防爆標準，適用於井下瓦斯和粉塵爆炸危險的環境。分站能配接多種開關量和模擬量傳感器，電路特別注重抗幹擾能力，可在惡劣的工業環境下可靠地工作，具有獨立進行數據采集、處理和完成相應控製功能，分站的相對獨立性大大提高了監測監控係統的可靠性。
監測監控係統在地麵中心站配備了兩台主機，互為備用。監測監控係統的電源按二級負荷進行設計，並配置了UPS電源，保證了係統不間斷的工作要求。監測監控係統的主幹電纜分別由副井引至進下，電纜采用MHYBV型礦用阻燃鋼絲鎧裝信號電纜，井上、井下主幹電纜采用MHYBV型礦用阻燃鋼絲鎧裝信號電纜，使主信號具有兩路獨立互為備份的不間斷信息通路。傳感器電纜采用NMHYBV型礦用阻燃電纜，使信道的可靠性達到了一個較高的水準。
井下分站在布置上均安放在主要的進風巷道德環境相對好的地方，傳感器布置在既滿足工況要求又無滴水和相對安全的地方，以保證其工作的可靠性，所有的分站和傳感器都具有防爆合格證，滿足井下使用條件，並且是經使用反映較成熟的產品，從而確保係統安全可靠。
在管理上監測監控係統配備了專職人員管理和維護，所有管理和維護人員都要經過技術培訓方能上崗。
