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安全管理網(wǎng)

某礦安全監(jiān)測監(jiān)控及其裝備設(shè)計

  
評論: 更新日期:2015年08月18日
概述
一、安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置要求
1、設(shè)置的重要性
煤礦生產(chǎn)的主要特點之一是井工生產(chǎn),井下環(huán)境差,瓦斯易于集聚,容易引起瓦斯和煤塵爆炸而釀成事故,另一特點是大型機電設(shè)備多,如提升機(絞車)、膠帶運輸機、通風(fēng)機、壓風(fēng)機等電氣設(shè)備,這些設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)與否,對礦井安全生產(chǎn)影響極大,管理人員及時了解和掌握井下環(huán)境各有關(guān)參數(shù)不清和設(shè)備運轉(zhuǎn)的狀態(tài),具有極其重要的意義。礦井安全監(jiān)控是保障煤礦安全生產(chǎn)的重要措施之一。隨著礦井監(jiān)測、監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展,礦井監(jiān)測、監(jiān)控設(shè)備在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。近20年來,我國主要國有、地方煤礦都安裝了各種礦用環(huán)境、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng),這些技術(shù)和裝備極大地改變了我國煤礦安全生產(chǎn)的面貌,已成為主要的安全生產(chǎn)設(shè)備之一。
2、設(shè)置的條件和要求
礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是指對煤礦井上、下的環(huán)境參數(shù)及有關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機電設(shè)備運行狀況進行檢測,用計算機對采集的數(shù)據(jù)進行分析處理,對設(shè)備、局部生產(chǎn)環(huán)節(jié)或過程進行控制的一種系統(tǒng)。
根據(jù)國務(wù)院安全生產(chǎn)委員會文件安委辦[2006]21號《關(guān)于加強煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)裝備聯(lián)網(wǎng)和維護使用工作的指導(dǎo)意見》、國家煤礦安全監(jiān)察局關(guān)于貫徹落實《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》的通知、中華人民共和國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準AQ6201—2006《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》和《煤礦安全規(guī)程》(2009年版)的要求,礦井必須裝備安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),本設(shè)計按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(AQ1029-2007)的規(guī)定,將監(jiān)控設(shè)備甲烷、饋電、設(shè)備開停、風(fēng)壓、風(fēng)速、一氧化碳、煙霧、溫度、風(fēng)門、風(fēng)筒等傳感器安裝到位。安裝數(shù)量、地點和位置符合要求。中心站要裝備2套主機,1套使用,1套備用,確保系統(tǒng)24小時不間斷運行,以便及時準確地反映井下各監(jiān)控點的環(huán)境參數(shù)和生產(chǎn)設(shè)備運行狀況。
二、安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)選擇
1、開采技術(shù)條件和安全條件
2、安全監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備系統(tǒng)選擇
安全監(jiān)測、監(jiān)控的選型,應(yīng)充分體現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性、先進性、開放性、可擴展性、經(jīng)濟性,滿足礦井生產(chǎn)能力,及時有效獲得監(jiān)測監(jiān)控等管理信息的需要,同時還要考慮礦井近、遠期的發(fā)展、產(chǎn)品的更新與升級換代、售后服務(wù)、傳輸接口等多方面的因素,根據(jù)礦井的災(zāi)害種類及程度,確定設(shè)置集中固定式連續(xù)安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)。
礦井現(xiàn)已有KJ91N煤礦安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)。
KJ91N煤礦安全生產(chǎn)綜合監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)測主機及其外設(shè)傳輸接口、傳輸電纜、分站和各種傳感器組成。系統(tǒng)融計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)、程控調(diào)度通信技術(shù)于一體,監(jiān)控礦井上、下各類安全生產(chǎn)參數(shù)及電量參數(shù),匯接管理多個安全與生產(chǎn)環(huán)節(jié)子系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對瓦斯、風(fēng)速、負壓、一氧化碳、氧氣濃度、溫度、風(fēng)門開關(guān)等環(huán)境參數(shù)及水位、壓風(fēng)機風(fēng)壓和機電設(shè)備開停等相關(guān)參數(shù)和運行情況進行連續(xù)監(jiān)測。
一、監(jiān)測、監(jiān)控設(shè)備選擇
1、監(jiān)測、監(jiān)控設(shè)備選型原則
1)設(shè)備必須符合有關(guān)國家標(biāo)準和行業(yè)標(biāo)準如AQ 6201—2006《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》、《GB3836~爆炸性環(huán)境用防爆電氣產(chǎn)品》、MT209《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品通用技術(shù)條件》、MT210《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產(chǎn)品本試驗方法》、《煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計規(guī)范》、《煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計規(guī)范》,通過煤炭行業(yè)標(biāo)準化歸口審查和國家技術(shù)監(jiān)督局認證的檢測機構(gòu)的型式檢驗。用于爆炸環(huán)境的煤礦安全監(jiān)控設(shè)備,還必須通過國家技術(shù)監(jiān)督局認證的檢測機構(gòu)防爆檢驗,并取得“防爆合格證”,同時還應(yīng)取得原煤炭工業(yè)部“煤礦安全儀器裝備定點生產(chǎn)許可證”。
2)優(yōu)先選用本質(zhì)安全型設(shè)備。
3)安全監(jiān)測、監(jiān)控設(shè)備必須具有故障閉鎖功能。
4)安全監(jiān)測、監(jiān)控設(shè)備必須具備瓦斯斷電儀和瓦斯風(fēng)電閉鎖裝置的全部功能。當(dāng)主機和系統(tǒng)發(fā)生故障時,必須保證瓦斯斷電儀和甲烷風(fēng)電閉鎖裝置的全部功能。當(dāng)電網(wǎng)停電后,安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)必須保證正常工作時間不小于2h。
5)為防止雷電通過礦井安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)引起井下瓦斯爆炸,系統(tǒng)設(shè)備必須具有防雷保護。
6)為防止人為取消斷電功能,保障煤炭安全生產(chǎn),系統(tǒng)設(shè)備必須具有斷電狀態(tài)和饋電狀態(tài)監(jiān)測、報警、顯示、存儲和打印報表功能。
7)所有監(jiān)測設(shè)備的外殼防護等級不低于IP54。
8)所有監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備必須工作穩(wěn)定、性能可靠、反應(yīng)靈敏、抗干擾能力強。
2、監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備設(shè)置地點和布置
KJ91N煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)由地面中心站、地面分站、井下分站、本安電源、各種參數(shù)傳感器、傳輸電纜、系統(tǒng)軟件等組成。
1)地面中心站
地面中心站設(shè)在該礦辦公房內(nèi),其監(jiān)測主機采用兩臺高性能、高穩(wěn)定性的主控機,互為備用,主機通過傳輸接口與礦井地面井下各分站通信,監(jiān)測主機配置一臺打印機,同時兩臺主機都插有網(wǎng)卡,監(jiān)測主機的信息可以全部上網(wǎng),同時還有傳輸接口、交流穩(wěn)壓電源、UPS、中心站軟件等,系統(tǒng)容量64臺分站級設(shè)備。
?? 2)地面分站
地面設(shè)一號分站,主要對主通風(fēng)機房、絞車房、風(fēng)硐等處的瓦斯、風(fēng)速、溫度、一氧化碳、壓差等進行監(jiān)測,采用KJ91A-F-12型為礦用隔爆兼本安型。
?? 3)井下分站
在井下設(shè)3個分站,采用KJ91A-F-12型為礦用隔爆兼本安型。二號分站設(shè)在-180m水泵房,主要對水泵房內(nèi)設(shè)備開停、設(shè)備饋電狀態(tài)、溫度等進行監(jiān)測,并對-100m、-130m回風(fēng)石門內(nèi)的瓦斯、風(fēng)速等進行監(jiān)測;三號分站和四號分站均設(shè)在-150m運輸石門內(nèi),主要對采煤工作面和備用工作面、-130m回風(fēng)石門、-130m平巷、掘進工作面等處的瓦斯、風(fēng)速、設(shè)備饋電狀態(tài)、風(fēng)機開停、風(fēng)筒狀態(tài)、風(fēng)門開啟等進行監(jiān)測。具體布置見礦井安全監(jiān)測監(jiān)控接線圖8-1。
井下分站采用的KJ91A-F-12型,該分站以美國德州半導(dǎo)體公司usp430系列16位單片機為核心,可實現(xiàn)信號系集、處理、控制和通訊功能。具有16路輸入口,可配接16路模擬量或開關(guān)量傳感器(模擬量、開關(guān)、可任意互換)。具有8路斷電控制輸出,其中近程2路,遠和6路,能實現(xiàn)就地斷電和遠程斷電控制。
4)傳感器
傳感器為本質(zhì)安全型,瓦斯等傳感器具有超限就地報警顯示功能(聲光報警)傳感器能輸出標(biāo)準信號,可根據(jù)需要選擇電流、電壓、頻率、開關(guān)或通訊信號。
二、傳輸方式及器材選型
系統(tǒng)傳輸方式RS-232C移頻鍵控(FSK)信號,傳輸速率1200bps,采用2芯無極性電纜,主站到分站最大傳輸距離不大于15km,分站到傳感器距離不大于1.5km。
下井傳輸電纜沿混合井敷設(shè)PUYV39—l型礦用信號鎧裝電纜,分站到傳感器采用PUYVR型礦用信號軟電纜。所有電纜均為阻燃型,電纜及其連接器件均能滿足其相應(yīng)使用環(huán)境的要求。
一、回采工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置
該礦井為低瓦斯礦井,工作面實行“U”形通風(fēng),在采煤工作面上隅角、采面上部平巷距回采面≤10m處、工作面回風(fēng)巷距風(fēng)流匯合10~15m處,設(shè)置高低濃度組合式瓦斯傳感器各一個。采煤工作面上隅角和采面上部平巷距回采面≤10m處瓦斯傳感器報警濃度值為≥1%,斷電濃度值為≥1.5%,斷電范圍為工作面及回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備,復(fù)電值為<1%。工作面回風(fēng)巷距風(fēng)流匯合10~15m處瓦斯傳感器報警濃度值為≥1%,斷電濃度值為≥1.0%,斷電范圍為工作面及回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備,復(fù)電值為<1%。

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