羅州煤礦礦井監控系統設計資料內容僅供參考，如有不當或者侵權，請聯系本人改正或者刪除。赫章縣羅州煤礦礦井監控系統設計第一節礦井安全監控系統1、根據礦井安全生產條件,選定具有煤礦礦用產品安全標志的安全監控系統,并按規定配置相應設備。1)開采技術條件礦區內含煤地層為二疊系上統宣威組(P3X)總厚度151.98m。含煤約7—9層,煤層總厚6.87m,含煤系數4.52％,可采煤層2層,可采總厚度約2.26m,可采煤層含煤率為1.49％。其它為零星或不可采煤層。礦區可采煤層為M9、M18煤層,煤層特征如下:M9煤層:黑色,碎塊狀,為半暗及半亮型煤及鏡煤條帶,結構單一,一般不含夾矸,煤層厚0.80～0.88m,平均厚0.82m,頂板為灰色泥質粉砂巖,底板為深灰色泥巖,位于宣威組第四段中部,區內由3個小礦井工程(Jl、J2、J3)及原貴州省地礦局113地質大隊施工的KTCll探槽進行控制。為礦區主采煤層,屬穩定可采煤層。M18煤層:黑色,條帶狀構造,由暗淡一半亮型煤及半暗型煤窄條帶相間組成,煤層結構較簡單,局部含1層夾矸,煤層厚1.16～1.65m,平均厚1.44m。項板為灰色粉砂質泥巖,底板為灰色粘土巖。上距M9煤層15—28m,區內由3個小礦井(Jl、J2、J3)及原貴州省地礦局113地質大隊施工的KTCll探槽工程進行控制。為礦區主采煤層,屬穩定可采煤層。M9、M18煤層的頂底板,抗壓強度低,水穩性差,遇水極易軟化膨脹,可能發生底鼓及支柱下陷。區內構造復雜程度為中等,本礦床屬以大氣降水為主要補給來源的頂板裂隙充水礦床,水文地質條件復雜程度為中等。即礦井水文類型為二類二型。礦井按煤與瓦斯突出礦井、容易自燃煤層,煤塵有爆炸危險性設計。利用原羅州煤礦主平硐做回風井,新建主皮帶斜井、軌道副斜井,采用平硐斜井綜合開拓方案。根據井田范圍和現有工業場地實際狀況,將井田以拐點1-2聯線延長線為界劃為兩翼開采,分為東翼井田和西翼井田,首先開采東翼井田。主皮帶斜井在X:3000225.9,Y:35451679.5,Z:+1813.4,β:206°,α:20°,斜穿煤層底板向下掘進至+1600m標高進入M9煤層,與回風上山聯通形成通風系統。軌道副斜井在X:3000254.1,Y:35451621.7,Z:+1813.4,β:206°,α:20°,斜穿煤層底板向下掘進至+1600m標高進入M9煤層,與回風上山聯通形成通風系統。同時掘進車場和大巷與主斜井聯通。在+1600布置水倉、泵房。變電所。回風井在X:3000267.0,Y:35451663.8,Z:1801.8,β:206°,α:3‰,維修加固原有巷道92m后,在煤層頂板巖石中以傾角28°向下掘進回風上山至+1600m標高后于主、副井聯通,形成通風系統。在上述生產系統形成后,從軌道副斜井掘進一區段10901運輸石門和材料石門,進入到M9煤層掘進10901運輸巷和回風巷至邊界后,用開切聯通,形成采煤工作面。從主皮帶斜井向上掘進一區段煤倉與10901運輸巷聯通,形成煤炭運輸系統。從回風上山掘進回風石門與10901回風巷聯通,形成回風系統。在10901工作面對面布置10902運輸巷和回風巷二個掘進工作面,掘進工作面均為獨立通風系統。2)主要設備(1)提升、運輸設備礦井設計生產能力15萬t/a,主斜井采用DP-150/800S鋼絲繩強力皮帶機,B＝800mm,V=1.6m/s,長度550m,α=12°～25°,電動機功率N=75KW×2,廠家供給電控設備。副斜井為輔助提升,設置一套選用JTPB1.6×1.5型單滾筒提升絞車,繩速2.5m/s,最大靜拉力45KN,配套電機110kw,380/660V,廠家配套供給電控設備。(2)排水設備MD46-50×6型礦用多級臥式離心泵,其流量為46m3/h,揚程為300m;電機型號為YB2280S-2防爆型,功率55KW。上述水泵選擇三臺(其中一臺工作、一臺備用、一臺檢修)作為主排水用,用1臺水泵排除礦井正常涌水量,用2臺水泵可滿足礦井最大涌水量。(3)壓縮空氣設備礦井在地面工業場地設壓風機房,配備LGFD-17.5/7-X型固定式空氣壓縮機2臺,1臺工作,1臺備用。該空壓機額定排氣量為每臺17.5m3/min,額定排氣壓力為0.7Mpa,配套電動機功率55kw,廠家供給電控設備。此空壓機同時兼做壓風自救空壓機用。(4)通風設備FBCDZ－6－№15A型防爆對旋軸流式風機兩臺,一臺運行,一臺備用。風機配套電機型號YBFe250M-6,配套電機功率45kw×2,風量范圍16～40m3/s,風壓范圍98～1746Pa。選用變頻調速器裝置,使風機在保持高效的條件下,隨時按礦井需求風量調節。通風機工況點:通風容易時期:風量38.5m3/s,靜壓596Pa,效率0.59,葉片工作角度30°/25°。通風困難時期:風量36.1m3/s,靜壓1320Pa,效率0.79,葉片工作角度36°/31°。(5)瓦斯抽放設備根據瓦斯抽放要求及原則,本設計采用高低負壓集中抽放系統對礦井瓦斯進行抽放。在風井井口附近設置瓦斯抽放泵站,泵站內配備瓦斯抽放泵,采用布置沿層鉆孔對回采工作面、掘進工作面預抽,采用埋管對采空區抽放。根據計算的瓦斯泵的H,高負抽放選用:2BE1253-0型水環式真空泵,其Q＝35m3/min,H＝40kpa,電動機功率55kw。2臺,一臺運轉,一臺備用。低負抽放選用:2BE1252-0型水環式真空泵,其Q＝18m3/min,H＝20kpa,電動機功率30kw。2臺,一臺運轉,一臺備用。低負壓瓦斯抽采系統瓦斯抽采管路選用管徑為200mm的無縫鋼管;高負壓瓦斯抽采系統瓦斯抽采主管路選用管徑為200mm的無縫鋼管,支管選用管徑為100mm的無縫鋼管。泵房設在地面回風斜井井口附近50米外的合適場地。3)采煤方法本礦區設計可采煤層為M9、M18煤層,傾角33°,煤層為傾斜、薄～中厚煤層,采用走向長壁后退式采煤法。4)運輸方式地面采用汽車運輸,井下運輸方式為:工作面崩落的煤炭由工作面搪瓷溜槽自滑運至工作面運輸巷皮帶外運。運輸巷采用DTL65/15/40-A型膠帶機運輸,回風巷材料及設備運輸采用JD11.4調度絞車運輸。主斜井采用DP-150/800S鋼絲繩強力皮帶機運輸原煤;副斜井采用JTPB1.6×1.5型單滾筒提升絞車作輔助提升運輸。5)瓦斯、煤塵和煤的自燃(1)瓦斯本礦未作瓦斯鑒定工作,按照《礦井瓦斯涌出量預測方法》(AQ1018-)標準,對礦井采用分源預測法進行瓦斯涌出量預測,礦井絕對瓦斯涌出量為:7.46m3/min,相對瓦斯涌出量為23.64m3/t,為高瓦斯礦井。根據省安監局、省煤監局和省煤炭管理局聯合下發的《關于加強煤礦建設項目煤與瓦斯突出防治工作的意見》(黔安監管辦字[]345號文件)規定,赫章縣已劃為突出區域。因此,本礦井按煤與瓦斯突出設計和管理。(2)煤塵爆炸性根據貴州省煤田地質局實驗室7月16日所做煤塵爆炸性鑒定報告、M9M18煤層煤塵均無爆炸性。本設計按煤層無爆炸性進行設計和管理。(3)煤炭自燃傾向性根據貴州省煤田地質局實驗室7月16日所做煤炭自燃傾向等級鑒定報告,M9煤層煤炭自燃傾向等級為Ⅲ級,是不易自燃煤層;M18煤層煤炭自燃傾向等級為Ⅱ級,是自燃煤層。本設計按煤層屬二類自燃礦井進行設計和管理。5)礦山環境地質經過實地調查,當前礦區內無崩塌、滑坡、泥石流等地質災害發生。但據礦區內地形地貌特征及地質特征,在礦區內由于民采煤礦所形成的老窯,可能會產生一定規模的塌陷崩塌。礦區內未見新構造活動與地震活動的跡象,根據”貴州省地震烈度區劃圖”,本區地震基本烈度為Ⅵ度,區域上為穩定地塊。6)安全監測監控和傳輸設備系統選擇根據《煤礦安全規程》第一百五十八條規定之要求,結合現有國產監測監控系統:KJ75、KJ80、KJ90NA、JK91A、KJ92、KJ95、KJF等系統的主要特點,考慮技術的先進性、系統技術性能、軟件功能、用戶使用反饋意見、系統發展前景、適應性以及售后服務的保證程度等情況,本礦井采用KJ90NA型煤礦綜合監測監控系統,并配套建設KJ90NA型人員定位系統,作為該礦的礦井安全監測監控系統。2、中心站設置。電源由10/0.4kV終端式變電所兩回的0.4kV母線段供電。監控機房設有一部直通礦井調度室電話。安全監測監控總站是KJ90NA型礦井監控系統的核心,融計算機網絡系統、監測監控系統、工業電視系統、人員監測系統及程控調度通信系統于一體,是整個礦井網絡信息管理系統的核心部分,主要監測監控礦井上下各類安全及生產參數及電力參數,匯接管理多個安全與生產環節子系統,該系統具有數據處理、報表、曲線、圖形等屏幕顯示、打印和繪圖、實時數據存儲和各種統計數據存儲處理、參數超限報警、控制等多種功能,系統能報警和記錄并自動切除故障支路。系統設備具有完善的故障閉鎖功能,當與閉鎖有關的設備未投入正常運行或故障時能切斷與之有關設備的電源并閉鎖。系統具有可靠的避雷保護措施。監控系統KJ90NA地面總站(中心站)配備兩臺監測主機IPC610

2臺(一臺工作,一臺備用),數據庫服務器2臺圖形工作站1臺(可選配4屏或2屏多屏模式)、KJJ46數據通信裝置2臺、LQl600K或噴墨打印機1臺、山特2KVA在線不間斷電源1臺、DHX90避雷器1套、10/100M自適應網絡集線器1臺。另外配備系統軟件。監控系統中心站應雙回路供電并配備不小于2h在線式不間斷電源。監測監控主機的串行接口經過傳輸接口與地面分站、井下分站、人員定位分站進行通訊安全監控系統地面中心站設在調度室,以便礦領導及有關部門可隨時查看全礦的監測、監控實時信息,及時準確地掌握當前的各類生產、工況信息,以便做出正確的決策。1、主機必須24h不間斷運行。當工作主機發生故障時,備份主機應在5min內投入工作;2、監控系統中心站應雙回路供電并配備不小于2h在線式不間斷電源。3、中心站應使用可靠的接地裝置和防雷裝置;4、中心站值班應設置在礦調度室內,實行24h值班制度。3、分站及傳輸電纜設置。1)分站主要設備的功能井下分站應采用本質安全型或隔爆兼本質安全型。要符合爆炸環境電器設備的使用要求,有相應的防爆合格證和產品檢驗合格證及安全標志。分站既能與監控中心匯接,又可獨立工作。系統具有傳輸故障、設備故障、供斷電狀況和軟件運行故障等的自診斷功能,還具有故障閉鎖、遠程維護功能;分站還具備甲烷斷電儀和甲烷風電閉鎖裝置的全部功能。監控分站分大、中二種,KJ90-F16大型通用監控分站,16個輸入端口,8個控制輸出,可直接接入8路模擬量傳感器和8路開關量傳感器,并有8路開關量輸出(模擬量和開關量可任意互換);KJ90-F8中型通用監控分站,有8個輸入端口,4個控制輸出,可直接接入4路模擬量傳感器和4路開關量傳感器,并有4路開關量輸出(模擬量和開關量可任意互換)。主要實現對各類傳感器數據采集、實時處理、存儲、顯示、控制、和與地面監控中心的數據通信。具有紅外遙控初始化功能,可獨立使用,實現瓦斯斷電儀和瓦斯風電閉鎖裝置的全部功能;并帶有2—4小時的備用供電電源。選用分站型號和數量詳見表10-1-1。2)總站和分站主要設備的型號、數量、設置地點、控制區域地面設立一個中心站(總站),在中心站內設置KJ90NA一體化機一套,主機兩臺,一臺使用,一臺備用,主要監測監控8個分站的具體情況;地面設置三個大型分站(KJ90-F16),井下設置三個大型分站(KJ90-F16)和二個中型分站(KJ90-F8)。1號分站設置在地面風機房內,電源引自監控中心,主要監控主要監控空壓機房、主斜井、副斜井的情況;7號分站設置在風機房內,電源引自監控中心,主要監控風井情況;8號分站設置在瓦斯泵房內,電源引自監控中心,主要監控瓦斯泵的情況;2號分站設置在10902采區回風巷,電源引自監控中心,主要監控110902工作面的情況;3號分站設置在10902運輸巷,電源引自監控中心,主要監控10902回運輸掘進工作面的情況;4號分站設置在水泵房內,電源引自監控中心,主要監控水泵房、變電所及車場與回風井的聯絡風門的情況;5號分站設置在10901運輸巷內,主要10901運輸巷及10901工作面的情況;6號分站設置在10901回風巷內,主要10901回風巷的情況;見總站、分站設備配備表表10-1-1。監控總站和各分站的設備配備表表10—1—2;羅州煤礦傳感器配備見表10-1-3;礦井安全監測監控系統設備表見表10－1－4。井下分站安裝在便于人員觀察、調試、檢驗及支護良好、無滴水、無雜物的進風巷道或硐室中,安裝時加墊支架,使其距巷道底板不小于300mm或吊掛在巷道中。聲光報警器設置在相鄰分站附近。監控分站為礦用本質安全型,防爆型式為ExibⅠ礦用本安型,符合爆炸環境電器設備的使用要求,有相應的防爆合格證和產品合格證及安全標志,輸入電源電壓為AC36V、AC127V、AC220V、AC380V(用戶選定),頻率50Hz。分站在接傳感器時,不用區別開關量、模擬量,最后完全由地面計算機作統一定義。分站主要實現對各類傳感器數據采集、實時處理、存儲、顯示、控制和與地面監控中心的數據通信,具有紅外遙控初始化設置功能。分站可單獨使用于井上井下各種場合,實現瓦斯斷電儀和瓦斯風電閉鎖裝置的全部功能。分站使用帶備用電池電源(獨立供電＞2h),當系統因井下發生事故而使系統癱瘓時,仍可從分站調出事故前后有關參數的變化情況供事故分析用。煤礦編制采區設計、采掘作業規程和安全技術措施時,必須對安全監控設備的種類、數量和位置,信號電纜和電源電纜的敷設,斷電區域等做出明確規定,并繪制布置圖和斷電控制圖;采區設計、采掘作業規程及安全措施須對以上內容做出規定,并根據實際布置及時進行修改。本礦井下在10901運輸巷、10901回風巷、10902運輸巷、10902回風巷設置四臺斷電儀,10901運輸巷斷電儀斷電范圍是10901采煤工作面及其運輸巷內全部非本質安全型電氣設備,10901回風巷斷電儀斷電范圍是10901回風巷內全部非本質安全型電氣設備,10902運輸巷斷電儀斷電范圍是10902運輸巷內全部非本質安全型電氣設備,10902回風巷斷電儀斷電范圍是10902回風巷內全部非本質安全型電氣設備。見斷電控制圖(插圖10-0)。表10－1－1分站型號一覽表序號分站編號分站型號備注11#分站KJ90-F16地面分站22#分站KJ90-F16井下分站33#分站KJ90-F16井下分站44#分站KJ90-F16井下分站55#分站KJ90-F8井下分站66#分站KJ90-F8井下分站77#分站KJ90-F16地面分站88#分站KJ90-F16地面分站表10-1-2總站、分站設備配備表序號分站型號監測范圍安設地點1總站KJ90NA地面、井下所有分站調度室2分站1地面KJ90-F16空壓機房、主斜井、副斜井地面風機房3分站7地面KJ90-F16風井風機房3分站8地面KJ90-F16瓦斯抽放站瓦斯泵房4分站2井下KJ90-F1610902采區回風巷10902回風巷口5分站3井下KJ90-F1610902運輸巷10902運輸巷口6分站4井下KJ90-F16水泵房、變電所及車場與回風井的聯絡風門水泵房7分站5井下KJ90-F810901運輸巷及10901工作面10901運輸巷口8分站6井下KJ90-F810901回風巷10901回風巷口3)傳輸設備及器材選型(1)傳輸設備器材的選型原則傳輸設備應符合《中華人民共和國煤炭行業標準煤礦用信息傳輸裝置》(899—)。用于監測監控系統的誤碼率應不大于10-8,最大巡檢周期不應大于30s。安全監測監控設備之間的輸入輸出信號必須為本質安全型信號,設備之間必須使用專用的阻燃電纜連接,嚴禁與調度電話線和動力電纜等共用。10-1-3羅州煤礦傳感器配備表表10－1－4安全監測監控系統設備表(2)傳輸設備及器材型號、數量根據《煤礦安全規程》規定,井下電纜必須選用經檢驗臺格的并取得煤礦礦用產品安全標志的阻燃電纜。KJ90NA型安全監測監控系統采用三種電纜,根據本礦安全監測監控系統設備布置選用下列兩種電纜:Ⅰ、主傳輸線路采用MHYV32l×4×1.0型礦用阻燃信號電纜,1550米;分站到模擬量傳感器電纜選擇MHYVRPl×4×0.52進行傳輸信號電纜7630米。Ⅱ、分站到開關量傳感器電纜選MHYVRPl×2×7/0.28進行傳輸,25504、甲烷傳感器的設置。1)10901回采工作面回風順槽設置有瓦斯傳感器3臺(上隅角一臺,10901回風順槽近10901工作面10米范圍內一臺、距回風巷10～15米范圍內一臺),采煤工作面運輸巷設置瓦斯傳感器1臺、工作面瓦斯傳感器T1設在回風順槽距采面≤10m處,監測采面瓦斯。瓦斯傳感器T3設在運輸順槽距采面≤10m處;距離巷道頂部250mm。采煤工作面長度大于1000m時,必須在回風巷中部增設甲烷傳感器。工作面運輸順槽設粉塵傳感器一臺。回采工作面瓦斯傳感器布置詳見圖10—1。T1--回采工作面風流中的瓦斯傳感器T2--回采工作面回風流中的瓦斯傳感器T3--回采工作面進風流中的瓦斯傳感器圖10—1回采工作面瓦斯傳感器布置圖2)掘進工作面1092運輸巷掘進工作面設置瓦斯傳感器1臺,回風流內設置瓦斯傳感器1臺;10902回風巷掘進工作面設置瓦斯傳感器1臺、粉塵傳感器1臺,回風流內設置瓦斯傳感器。掘進工作面長度大于1000m時,必須在掘進巷道中部增設甲烷傳感器。圖10—1掘進工作面瓦斯傳感器布置圖圖10—2掘進工作面瓦斯傳感器布置圖3)其它地點瓦斯傳感器的設置水泵房及變電所各設一臺瓦斯傳感器;在瓦斯抽放站內設低濃度瓦斯傳感器,瓦斯傳感器設置在距房子頂部300mm處,當空氣中瓦斯濃度超過0.5%時,發出聲光報警;在回風井內安設一臺瓦斯傳感器。 見表10－1－5礦井各處瓦斯傳感器其報警濃度、斷電濃度、復電濃度、斷電范圍。表10－1－5礦井各處瓦斯傳感器其報警濃度、斷電濃度、復電濃度、斷電范圍甲烷傳感器設置地點報警濃度斷電濃度復電濃度斷電范圍采面工作面回風順槽≥1.0%CH4≥1.0%CH4＜1.0%CH4工作面及其回風順槽內全部非本質安全型電氣設備采面工作面上隅角≥1.0%CH4≥1.0%CH4<1.0%CH4工作面及其回風順槽內全部非本質安全型電氣設備采面工作面運輸順槽≥1.0%CH4≥1.0%CH4＜0.5%CH4工作面及其運輸順槽內全部非本質安全型電氣設備掘進工作面≥1.0%CH4≥1.5%CH4＜1.0%CH4掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備掘進工作面回風流≥1.0%CH4≥1.0%CH4＜1.0%CH4掘進巷道內全部非本質安全型電氣設備瓦斯泵房≥0.5%CH4瓦斯泵房內全部非本質安全型電氣設備回風井≥0.70%回風井內全部非本質安全型電氣設備5、其它傳感器的設置1)風速傳感器風速傳感器安裝在井下各主要風道(主斜井、副井、回風井、10901回風巷),測量其風速,以保證井下各井巷中的風流速度符合規程要求,同時還可依據所測的風速及所測點巷道斷面計算出其風量及噸煤風量。各安裝地點風速傳感器參數表10-1-6測量范圍:0.3～15m/s。測量精度:0.5級。表10-1-6各安裝地點風速傳感器參數安裝地點允許風速(m/s)測量范圍(m/s)顯示精度(m/s)主要進風巷＜80～120.1主要回風巷＜80～120.1工作面回風巷0.25～40～80.1掘進巖巷0.15～40.12)負壓傳感器負壓傳感器安裝通風機的進風口處,用以連續監測礦井風機的負壓。測量范圍:0～0.5kPa,0～5kPa,測量精度:≤±2％3)風流壓力傳感器風流壓力傳感器安裝在壓風管路中,用以實時連續監測瓦斯抽放管道中的負壓和壓風管路中的壓力變化情況。測量范圍:0～0.5kPa,0～1kPa,測量精度:≤±1％F.S4)粉塵傳感器GC1000J礦用粉塵濃度傳感器,是利用激光散射原理開發的高科技產品。該傳感器能夠連續實時檢測井下粉塵濃度,同時輸出與礦用監控系統相適應的信號。該傳感器KJ90NA煤礦監測系統相兼容。防爆型式:ExibⅠ,本安兼隔爆型測量范圍:2～1000mg/m3測量誤差:±25%輸出信號:(2-1000)mg/m3對應(200～1000)mg/m3電源:DC12V三組顯示方式:3位數碼管直接顯示外形尺寸:(300*250*300)mm重量:7kg5)感應式饋電傳感器安裝在井下被控電氣設備開關負荷側,用以監測被控設備是否被可靠地斷電,從而向監控系統返回其斷電控制執行情況。KGT19型饋電狀態傳感器,此傳感器專門用于井下供電線路饋電狀態檢測,經過檢測電場來感知線路中有無電壓,與KJF19.2型繼電器箱配合可構成斷電失效檢測反饋環節。全封閉免維護結構,本質安全型電路,二線制,帶有電子接點輸出,適配各種監控系統。KJT19饋電狀態傳感器主要技術指標:監測電壓:127-1140V工作電壓:6-20V工作電流:無電1mA/有電6mA傳感器接線:供電與信號回傳二線制檢測靈敏度:>100mm信號輸出:NPN晶體管共地導通響應速度:<2s防爆型式:本質安全型ibI(150℃)使用環境:環境溫度0-50℃相對濕度:<95%儀器重量:0.3公斤傳感器接線距離:二線制2Km、三線制1.5Km6)風門開閉傳感器安裝在井下各風門設置處,用以監測各風門的開、關狀態,保證井下風路暢通。適用于連續檢測煤礦井下通風系統風門的開閉狀態,輸出多種信號制,具有現場風門”開”、”閉”狀態的指示。可與各類監控系統配套使用。測量原理:磁場感應輸出信號制:二線制1～5mADC、四線制-5～5mADC觸點式:常開或常閉傳輸距離:2km工作電壓電流:12～24VDC防爆型式:ExibⅠ礦用本安型7)機電設備開停傳感器安裝在井下各機電設備設置處,用以監測各機電設備的開、停狀態,保證機電設備的正常運行。開停傳感器適于煤礦等具有瓦斯煤塵爆炸危險場所的各種機電設備(如采煤機、運輸機、局部通風機、水泵等)開、停狀態的連續實時監測。具有體積小、重量輕、結構新穎、感應靈敏度高、抗干擾能力強、安裝維修方便、工作穩定可靠等特點,可輸出多種信號制供選擇。其中1/5mADC信號,能夠電源與信號線共用,二芯線無極性(任意)四線并軌連接。可與KJ90NA等各種監控系統的配套使用。測量原理:電磁感應電源電壓:9～24VDC工作電流:1/5mADC、5/-5mADC、無電位(繼電器)觸點、信號制時＜30mADC、其它信號制時＜15mADC工作方式:鎖固吊掛于被測電纜上,連續工作輸出信號:1/5mADC、0～5VDC、±5mADC、無電位觸點顯示方式:綠色燈為電源指示、紅色燈指示開停防爆型式:ExibⅠ礦用本安型外形尺寸:(100×74×200)mm重量:800g8)溫度傳感器溫度傳感器設置在回風井(1個)、瓦斯抽放泵管(2個)、井下變電所(1個)、10901工作面(1個)和10901回風巷(1個),用以監控瓦斯抽放管內、井下巷道、硐室和工作面作業空間溫度。測量范圍:0～+50℃測量精度:±0.5℃。溫度傳感器應垂直懸掛在巷道上方風流穩定的位置,距頂板(頂梁)不得大于300mm,距巷壁不得小于200mm,并應不影響行人和行車,安裝維護方便。開采容易自燃,自燃煤層及地溫高的礦井采煤工作面應設置溫度傳感器。溫度傳感器的報警值為30℃。機電硐室內應設置溫度傳感器,報警值為34℃。9)一氧化碳傳感器一氧化碳傳感器安設于主斜井皮帶機機尾、總回風巷內、10901采區運輸巷皮帶機機尾、10901采區回風巷、10902采區回風巷、10902采區運輸巷各一個,報警濃度為0.0024％CO。自然發火觀測點、封閉火區防火墻柵欄外宜設置一氧化碳傳感器,報警濃度為0.0024%CO。開采容易自燃、自燃煤層的礦井,采區回風巷、一翼回風巷、總回風巷應設置一氧化碳傳感器,報警濃度為0.0024%CO。10)瓦斯突出動態監測系統TC-1型煤與瓦斯突出動態監測系統,主要安裝于10901工作面、10902運輸巷工作面、10902回風巷工作面各一個,用于煤礦井下動態連續監測煤與瓦斯突出危險,在線顯示井下被測試地點的瓦斯濃度、風速及工作面的距離等,對煤與瓦斯突出危險自動預警。煤與瓦斯突出連續監測系統可與煤礦現有環境監測系統完全兼容,不需要將數據傳輸到中心站時可獨立使用。本系統為礦用本質安全型,適用于煤礦井下含有甲烷等爆炸性氣體環境中使用。工作電壓:12～21V最大工作電流:＜60mA最大短路電流:＜350mA電纜長度:≤1.5km電纜分布電感:≤1mH/km電纜分布電容:≤0.1μF/km防護等級:IP54輸入信號:6路(甲烷、風速、測距等傳感器)

輸出信號:1路(頻率200～1000Hz;電流4～20mA)防爆型式:礦用本質安全型防爆標志:ExibI。11)煙霧傳感器煙霧傳感器安裝于10901主斜井皮帶機尾、10901運輸巷皮帶機尾各一個,響應時間和報警:＜60s聲報警;輸出信號(無煙/有煙):1.0(4.0)/5.0(20.0)mADC、200/1000Hz可調。

12)流量傳感器是用于監測煤礦井下或地面瓦斯抽放管道標況流量的本質安全型儀器,適用于煤礦井下或地面瓦斯抽放管道。介質壓力:≤2.5MPa測量范圍:8～100m3/min(標況流量)基本測量誤差:≤2.5%F.S在流量范圍內,傳感器的重復性應不大于±0.8%13)KG5009型風筒開關傳感器KG5009型風筒開關傳感器主要用于煤礦井下關于帆布或橡膠等柔性材質風筒的安全監測。它安裝在出風口處的風筒上,進行風筒工作狀態的遙測,并實現當風筒中無風或風量低于預定值時,巷道總開關斷電并閉鎖。工作環境:a.溫度0～40℃b.相對濕度≤98%c.大氣壓力85～110kPad.有沼氣及煤塵爆炸危險環境14)液位傳感器安裝在井底水倉,監測水倉的水位。測量范圍:0～5m過載能力:200%最大測量值表10-1-9其它類型各設置地點和布置表序號監測設備名稱型號設置地點安裝要求3風速傳感器CW-I回風井測風站風流方向與傳感器的風流指向偏差不小于5度,懸掛距頂板300mm副井測風站主斜井測風站采面回風順槽4負壓傳感器KG4003A回風井引風道口懸掛距頂板300mm5風筒傳感器KG5009風筒風筒上6管道壓力傳感器KG4092壓風機房及瓦斯泵房空壓機及瓦斯泵管道7開停傳感器KTC-90壓風機房壓風機安裝在設備的磁力起動器負荷斷電纜上瓦斯抽放泵10901運輸巷刮板機絞車風機房局部通風機水泵房8風門傳感器KG92-1在1801運輸上山石門風門處安裝在風門及門框上主斜井風門處井底車場與風井風門處10902回風巷風門處1753運煤石門風門處10902運輸巷風門處回風井安全出口風門處10粉塵傳感器GCG500掘進面距掘進面小于5m處,懸掛距頂板300mm采面距采面小5m處,懸掛距頂板300mm煤倉上口距煤倉上口小于5m處,懸掛距頂板300mm11突出監測測傳感器TC-110901工作面距掘進面小于5m處,懸掛距頂板300mm10902回風巷10902運輸巷12一氧化碳傳感器KG9201主斜井安設在膠帶輸機傳感器滾筒下風側10～15m設置。10901采區運輸巷總回風巷內懸掛距頂板300mm10901采區回風巷10902采區回風巷、10902采區運輸巷13流量傳感器瓦斯泵房瓦斯泵管內14煙霧傳感器KG8005A10901主斜井安設在膠帶輸機傳感器滾筒下風側10～15m設置10901運輸巷15饋電傳感器KGT1910901采區運輸巷安裝在井下被控電氣設備開關負荷側10902采區回風巷10902采區運輸巷10901采區回風巷16溫度傳感器GW50A回風井懸掛距頂板300mm井下變電所10901工作面10901回風巷瓦斯抽放泵房瓦斯抽放管上17液位傳感器GUY10水倉水倉水面上應明確壓差傳感器是安裝在防火安全裝置上的。利用瓦斯時,輸出管路中也應設置瓦斯、流量、溫度、壓力、壓差等傳感器。6、分站、傳感器的備用。1)、礦井傳感器裝備標準羅州煤礦必須嚴格執行《煤礦安全規程》。本安全設施設計按有煤塵無爆炸性和煤層屬自然煤層設計。礦井正常生產期間布置1個回采工作面和2個掘進工作面。根據羅州煤礦各監測地點及監測內容表,即可確定所需的傳感器種類和數量。同時根據各傳感器在運行期間的故障,考察一定的備用量,各傳感器的備用系數為:瓦斯傳感器:35%;負壓傳感器:25%;其它模擬傳感器:20%;開關類傳感器:20%;控制類傳感器:20%。一體化主機采用雙機熱備份。2)、礦井各類傳感器的裝備量羅州煤礦傳感器的裝備量、備用量及配備總量見表10—1—6。表10—1—6井上、下各類傳感器裝備量序號傳感器名稱型號規格裝備量備用系數備用量配備總量一體化主機KJ90NA1121監測分站KJ90-F1682負壓傳感器KG4003A120%123高低濃度瓦斯傳感器KG970l1335%5184設備開停傳感器KTC—901920%4235風速傳感器CW—I420%156風門開閉傳感器KG92-l1420%2167水位傳感器SW220%138溫度傳感器KG-42620%289粉塵傳感器NF10GCG1000320%1410饋電傳感器KGT16620%2811一氧化碳傳感器KG-38620%21012煙霧傳感器KGN2220%1313流量傳感器KGF4220%1314突出危險預報儀KBD5320%1415壓力傳感器GPY6420%1516風筒傳感器KGV6220%13合計88=SUM(ABOVE)26114同時配備礦井安全監測傳感器的檢驗裝置,以保礦井監測探頭的準確正常工作。礦井安全監測傳感器的檢驗裝置可由煤炭局統一按區域建立,否則礦上自行設置。第二節其它安全生產監控系統一、束管監測系統本礦井按照二類自燃煤層礦井設計。因此,需采用瓦斯束管監測系統連續監測煤礦井下密閉區、采空區和巷道中一氧化碳、甲烷(瓦斯)、乙烯、乙烷、乙炔、二氧化碳、氧氣、氮氣等氣體濃度,經過對自燃火災標志氣體的測定和分析,及時預測預報發火點的溫度變化,判斷煤面的氧化情況。具體設計見第六章第一節。束管監測必須與監控系統聯網。二、井下人員定位系統1)安裝礦井井下人員跟蹤定位系統監測監控的必要性當今煤礦開采業的不斷發展以及采礦規模的不斷擴大,各種煤礦安全事故頻繁發生,迫使人們不得不重視煤礦安全問題,特別是進入21世紀以來,隨著煤礦技術的的深入發展,新技術、新材料、新工藝、新設備、新裝備的不斷使用,礦井監測監控技術取得了令人矚目的成就,技術面貌發生了巨大的變化,獲得了良好的技術經濟效果和安全效益。隨著當今煤礦開采業的不斷發展以及采礦規模的不斷擴大,由于井下工人素質的參差不齊,不可避免的會出現井下作業人員誤入危險場合(如盲巷等),造成人員中毒或窒息等事故;入井人員的位置及活動軌跡不能隨時掌握,造成井下人員工作狀況無法監控,給井下管理帶來巨大困難等,迫使人們不得不重視和研究煤礦井下人員跟蹤定位及考勤管理問題,特別是進入21世紀以來,隨著科學技術的深入發展,新技術、新材料、新工藝、新裝備的不斷使用,煤礦井下人員跟蹤定位及考勤管理技術必將在煤礦廣泛推廣利用,為煤礦的安全生產帶來良好的經濟效果。當前大多數煤礦普遍存在安全管理手段落后,裝備不足的狀況,特別是在對井下人員的清點上,主要還是靠礦燈房礦燈牌的清點進行,往往對井下事故點人員的清點速度慢,不精確;其次是不能隨時掌握每個人員在礦井下的位置及活動軌跡;一旦發生事故,不能及時了解被困人員的數量、遇險人員位置及撤退線路等信息,必將給安全生產和人員搶險救助等方面的管理帶來不便。針對這種情況,迫切需要在煤礦井下安裝人員跟蹤定位及考勤管理系統。,全省共發生煤礦事故453起,死亡698人,在煤礦事故中,頂板事故居第一位,分別占煤礦事故起數和人數的56.51%和42.41%;其次是瓦斯事故分別占的14.13%和29.23%;水害事故起數和死亡人數分別占5.52%和11.46%;運輸事故起數和死亡人數分別占15.67%和10.46%;放炮事故起數和死亡人數分別2.56%和1.86%;機電事故起數和死亡人數分別占1.77%和1.75%;其它事故起數和死亡人數分別占3.75%和3.44%。煤礦重大事故主要集中于瓦斯事故、頂板事故和水害事故,而且這幾類事故起數和死亡人數均有所上升,占重大事故起數和死亡人數的95.83%和95.37%。煤礦重大事故分類別情況見表8－6－1。表10-2-1煤礦重大事故分類別情況表事故起數同比死亡人數同比±±％±±％合計48511.632163620.00瓦斯3027.141341310.74水害9112.5044718.92頂板700.0028627.27運輸11－33－其它11－77－

在煤礦重大事故中,瓦斯事故起數和死亡人數居第一位,分別占煤礦重大事故起數和死亡人數的62.50%和62.04%;其次是水害事故起數和死亡人數分別占18.75%和20.37%;頂板事故局第三位,起數和死亡人數分別占14.58%和12.96%;運輸事故起數和死亡人數分別占2.08%和1.39%;其它事故起數和死亡人數分別占2.08%和3.24%。貴州省煤礦地質條件較復雜,瓦斯含量較高,且小型煤礦管理水平較低,各類事故頻繁發生,在事故搶險時由于考勤制度執行不嚴格,缺乏必要的監測監控設施,無法判斷遇險人員的人數及其所在位置,給事故搶險工作帶來了相當大的難度。為了更好的執行煤礦入井人員考勤制度,對礦井如井人員進行時時跟蹤管理,為事故搶險工作能及時、迅速、順利開展,最大限度的減少人員傷亡人數,煤礦安裝礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統具有十分重大的意義。2)安裝礦井井下人員跟蹤定位系統是安全生產和科學管理的需要安裝井下人員跟蹤定位及考勤管理系統后,由該系統的監測查詢功能,可實時查詢當前井下人員的數量及分布情況,任一指定井下人員在當前或指定時刻所處的區域,查詢任一指定井下人員本日或指定日期的活動蹤跡;選定某一區域能夠獲得當前該區域的人員信息,選定某一分站的礦用讀卡器能夠獲得經過該分站礦用讀卡器因此人員的時間信息;可對特定的人員進行實時跟蹤。能夠24小時對煤礦入井人員進行實時跟蹤監測和定位,隨時清楚掌握每個人員在礦井下的位置及活動軌跡。一旦事故發生,可立即從監控計算機上查詢事故現場的人員位置分布情況、被困人員數量、遇險人員撤退線路等信息,為事故搶險提供科學依據。其次是這套系統的報警功能,經過設定下井時間閘,對下井超過一定時間的人員提示報警,并給出相關人員的名單等信息;在井下一些重要硐室、危險場合(如盲巷等)配備語音站,可有效地阻止人員違章進入,并將違章人員記錄在案等,是當前煤礦井下防止安全事故的有效裝備。也可利用系統的日常考勤管理功能,對全礦井人員進行考勤管理。安裝井下人員跟蹤定位及考勤管理系統后,該系統的統計考勤功能,可具體顯示每個下井人員確切的下井時間和上井時間。并根據工種(規定足班時間),判斷不同類別的人員是否足班,從而確定其該次下井是否有效。在月統計報表中對下井時間、下井次數(有效次數)等分類統計,便于考核。還可打印月考勤報表、任意時間段下井統計等有關報表。另外,根據該系統的信息聯網功能,可作為局、礦信息管理系統(MIS)網的信息源,可向MIS網提供有關人員的實時和統計信息。在有互聯網的(或局域網)的情況下,經過建立WEB服務器,能夠以瀏覽網頁的方式實現信息共享,在客戶端無須另加任何軟件。3)安裝礦井井下人員跟蹤定位系統監測監控的作用和意義礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統對井下人員實時動態跟蹤監測。安裝并正常使用礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統能對礦井入井人員的考勤、統計,對井下人員實時動態跟蹤監測。為礦井事故救援工作能順利開展,最大限度的減少事故人員傷亡人數,具有十分重大的作用意義。4)安裝礦井井下人員跟蹤定位系統監測監控有利于提高社會經濟效益經過以上對礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統項目的技術經濟分析,各項指標較為理想,且投資產生的無形效率好,礦井抗風險性強。另一方面,采用礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統實際上是企業安全投入,是落實”安全第一,預防為主”安全生產方針的重要技術保障,是使”三同時”制度進一步科學化、規范化的重要舉措,也是安全生產監管監察的重要手段。本項目以國家有關安全的方針、政策和法律、法規、標準為依據,運用定性和定量的方法對建設項目存在的危險、有害因素進行辨識、分析和評價,提出頂板管理的預防、控制、治理對策,為煤礦單位減少事故發生的風險,為政府主管部門進行安全生產監督管理提供科學依據。要做好本次工作,必須以國家安全法規及有關技術標準為依據,自始至終遵循權威性、科學性、公正性、嚴肅性、針對性的原則。這項工作搞好后,對企業和社會均有較大的收益。5)安裝礦井井下人員跟蹤定位系統監測監控設備的選擇1、礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統具有的功能:(1)對井下人員實時動態跟蹤監測,位置自動顯示;(2)對井下人員在指定時間段所處區域及運動軌跡回放;(3)實時查詢、打印當前井下人員數量及分布情況;(4)可對事故現場被埋人員進行搜尋和定位,以便及時救護;(5)入井人員的考勤、統計、存儲、打印;(6)系統監控主機、全面預裝WINDOWS9X/操作系統和最新版的監控軟件;(7)監測圖頁靜態和動態編輯作圖對用戶開放,支持多種圖形格式,鼠標和鍵盤均可操作。全面支持實時多任務。在系統進行實時數據采集的同時,系統可進行記錄、顯示、查詢、編輯、人工錄入、網絡通信等;(8)屏幕顯示為頁面式,圖形文本兼容,每頁顯示的信息由用戶自行定義編制,直至屏幕顯示滿為止;(9)系統中心站及網絡終端能夠局域網方式聯網運行,使網上所有終端在使用權限范圍內都能共享監測信息和系統綜合分析信息、查詢各類數據報表;(10)能夠在地面中心站連續集中監測處理64臺人員定位分站,監測處理人員65535人;(11)監控軟件具有很強的作圖能力,并提供有相應的圖形庫,操作員可在不間斷監測的同時,容易地實現聯機并完成圖形編輯、繪制和修改;(12)權限管理下的人員監測信息局域網資源共享;(13)方便與KJ90NA煤礦監控系統聯網集成;(14)監控分站設計了就地初始化功能,可存儲地面中心站對該監控分站的地址等設置,當通訊電纜出現砸斷、短路等嚴重故障時,造成地面中心站與之失去聯系時,監控分站仍能獨立工作,存儲人員監測數據,且不影響其它監控分站的正常工作;(15)人員分站設計有高可靠性的保護電路和程序糾錯功能,在分站出現故障時,可在極短的時間內自動復位并重新啟動單片機投入運行;(16)在人員分站電路設計時,對所有與外界聯系的輸入輸出電路部分增加了安全柵隔離電路及保護電路,以防誤接線或線路信號異常等外界因素對分站造成的損害,使得監控分站的可靠性得以進一步提高;(17)分站具有就地漢字液晶顯示人員編碼和日歷時鐘功能,可用遙控器進行記錄查詢;(18)能夠RS485或DPSK方式與地面系統監控主機進行雙向通訊;(19)無線人員編碼發射器采用低功耗設計,重量輕,無須外部電源,有多種攜帶方式供選擇。2、礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統設備的選型根據以上特點,選用重慶梅安森科技發展有限責任公司研制成功并推廣使用、重慶普聯電氣成套設備有限公司生產的KJ90NA型礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統。6)KJ133型礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統的特點1、該礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統技術先進、設計合理、結構新穎、功能豐富,主要技術性能指標符合煤礦實際需要。根據其它礦井現場應用表明其技術水平領先于國內同類產品的技術水平。2、KJ133井下人員跟蹤定位及考勤管理系統是采用當前最先進的2.4G無線擴頻通訊技術,具有很強的抗干擾能力和高速數據傳輸速率,徹底解決了遠距離、大流量、超低功耗、高速移動標識體的識別和數據傳輸難題。3、該系統可與煤礦安全監控系統共用平臺,無須重復布線,經過增設KJ73-F(A)型讀卡分站和KJF202型動態目標識別器,人員攜帶KGE103型人員標識卡即可實現礦井人員跟蹤定位及考勤管理,清楚掌握每個井下人員的位置及活動軌跡,為事故搶先提供科學依據。4、該系統最大的特點是采用讀卡分站加識別器的模式,一個讀卡分站可接多臺識別器,對布點非常有利,而且讀卡分站同樣能夠連接各種傳感器實現環境及生產監控功能,真正實現環境監控和人員定位合二為一。7)KJ133井下人員跟蹤定位及考勤管理系統的組成KJ133井下人員跟蹤定位及考勤管理系統的組成見表10－2－2。表10-2-2KJ133礦井人員跟蹤定位及考勤管理系統設備表序號設備名稱設備規格型號單位數量1監控主機17″顯示器臺22智能通訊接口臺13監控軟件KJ133套14考勤分站核對屏配套塊15數據傳輸接口KJJ52臺16信號避雷器KHX90臺27激光打印機臺18UPS不間斷電源STK1KVA/2h臺19分站電源箱臺210電源避雷器KHD90臺111人員標識卡KGE103張18012礦用讀卡分站KJF82臺413動態目標識別器KGE39臺1014通訊電纜Km315礦用接線盒二通個2016礦用接線盒三通個10(一)KJF82型讀卡分站1、產品簡介KJ133－F(A)讀卡分站,經過非接觸工作方式實現對井下人員目標進行識別和定位,并將人員信息傳遞到地面中心站計算機進行集中處理,該產品是KJ90NA型礦井人員管理系統的主要配套設備之一。2、主要特點(1)與中心站之間采用差分傳輸能訊方式,可接受各種指令,并向中心站發送采集的人員定位信息。(2)采用先進的射頻識別技術(RFID),遠距離可靠識別。(3)分站備用電池可保證在交流電網斷電的情況下連續工作2小時以上。(4)電路采用模塊化設計,集成度高,可靠性和穩定性好。(5)能與KDW55A配套使用。3、主要技術參數識別距離:9m～1000m;同時識別標識卡數量:200;可連接動態目標識別器數量:4。4、分站與中心站數傳送傳送方式:差分傳送;傳輸速度:2400bps;最大傳輸距離:15㎞;輸入電壓等級:660V/380V/220V/127V。5、與目標識別器及人員識別卡的連接方式(見圖8－6－1)圖10－2－1讀卡分站與目標識別器及人員識別卡的連接方式示意圖(二)KJF202動態目標識別器主要參數1、環境溫度:0℃～＋40℃;2、平均相對溫度:≤95％RH(＋25℃);3、大氣壓力:80kPa～110kPa;4、工作電壓:8～24VDC;5、工作電流:≤120mA;6、傳輸方式:與識別卡采用2.4G無線射頻通訊方式與讀卡分站采用RS485通訊方式;7、工作方式:長期連接。(三)KGE103人員識別卡主要參數1、環境溫度:0℃～＋40℃;2、平均相對溫度:≤95％RH(＋25℃);3、大氣壓力:80kPa～110kPa;4、信號調制方式:直序擴頻GFSK;5、頻率:2.4GHz;6、識別距離:≥9m;7、電池電壓/容量:3.6V/1900mAh鋰電池;8、最高開路電壓:3.7VDC;9、待機工作電流:≤75μA8)相關說明本設計采用的人員定位系統為推薦系統,礦方也可采用具有相同功能的其它型號的人員定位系統。第三節使用與維護一、管理機構和人員培訓的保證程度由于礦井安全監測、監控系統是一現代科技產品,要想用好礦井安全監控系統,讓其發揮最大的作用,就必須要對實際操作的技術人員進行技術培訓。只有經過技術培訓,并取得合格證書后的技術人員,才能持證上崗操作礦井安全監控系統。1.操作人員必須經有資質的單位培訓,經考核合格后方能上崗操作。地面中心站必須24小時有人值班。2.系統出現問題必須請廠家或售后服務部門進行維修,不得請其它部門或自行擅自維修。3.業主還可根據具體情況制定相關的管理規定。礦井必須設置專門的安全監測、監控人員。監測、監控人員直接受礦調度室管理。二、井下分站場地技術安全要求1、井下分站所在巷道應適當擴大巷道斷面,并采用加強支護。2、井下分站支護采用不燃材料支護。3、分站應在新鮮風流中。4、分站應設置在直線巷道內,不得布置在運輸巷拐彎處。5、分站應選擇在頂板穩定、無淋水的干燥巷道內。6、設置分站的巷道壁面應抹光平整,刷白。7、分站的電纜應在巷道壁面上固定整齊。8、分站儀放置距地面應大于30cm。9、分站須安設防盜照明燈。三、安全監測、監控系統使用和維護管理制度1、檢修機構(1