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煤矿安全避险“六大系统”设计方案样式

2020-6-19 18:12:41??????点击:
<xxxxxxxxx煤业有限公司安全避险“六大系统”专项设计<br />
  专项设计<br />
  (生产能力:35万t/a)<br />
  设&nbsp; &nbsp; 计:<br />
  审&nbsp; &nbsp; 核:<br />
  项目负责:<br />
  委&nbsp; &nbsp;托&nbsp; &nbsp;书<br />
  XXXX煤业有限公司委托技术组进行《煤矿安全避险“六大系统”专项设计》编制工作。<br />
  项目名称<span style="white-space:pre;"> </span>煤矿安全避险“六大系统”专项设计<br />
  建设性质<span style="white-space:pre;"> </span>生产矿井<br />
  工程规模<span style="white-space:pre;"> </span>35万t/a<br />
  任务来源<span style="white-space:pre;"> </span><br />
  项目类型<span style="white-space:pre;"> </span>专项设计<br />
  建设地点<span style="white-space:pre;"> </span><br />
  设计内容<br />
  及要求<span style="white-space:pre;"> </span>按照《煤矿安全规程》、“六大系统”专项设计编制内容及有关煤矿设计规范要求,满足“六大系统”专项设计编制内容及要求。由编制单位提交5份报告,并负责审查后的修改工作<br />
  委托单位<span style="white-space:pre;"> </span>XXXXX煤业有限公司<br />
  联系人<span style="white-space:pre;"> </span>联系电话<span style="white-space:pre;"> </span><br />
  承接单位<span style="white-space:pre;"> </span>XXXXX煤矿技术组<br />
  联系人<span style="white-space:pre;"> </span>联系电话<span style="white-space:pre;"> </span><br />
  <br />
  目&nbsp; &nbsp; 录<br />
  <br />
  总&nbsp; &nbsp;论<span style="white-space:pre;"> </span>4<br />
  第一节&nbsp; 项目背景<span style="white-space:pre;"> </span>4<br />
  第二节&nbsp; 项目概况<span style="white-space:pre;"> </span>4<br />
  一、项目概况<span style="white-space:pre;"> </span>4<br />
  二、设计依据<span style="white-space:pre;"> </span>5<br />
  三、建设现状<span style="white-space:pre;"> </span>5<br />
  第三节&nbsp; 矿井概况<span style="white-space:pre;"> </span>7<br />
  一、井田境界<span style="white-space:pre;"> </span>7<br />
  二、煤矿概况<span style="white-space:pre;"> </span>7<br />
  第一章&nbsp; &nbsp;矿井监测监控系统<span style="white-space:pre;"> </span>25<br />
  第一节&nbsp; 概&nbsp; 述<span style="white-space:pre;"> </span>25<br />
  一、安全监测监控系统设置要求<span style="white-space:pre;"> </span>25<br />
  二、安全监测监控系统选择<span style="white-space:pre;"> </span>27<br />
  第二节&nbsp; 安全监测、监控和传输设备选择<span style="white-space:pre;"> </span>30<br />
  一、监测监控系统设备选型<span style="white-space:pre;"> </span>30<br />
  二、传输设备及器材选型<span style="white-space:pre;"> </span>34<br />
  第三节&nbsp; 监测设备各类传感器布置<span style="white-space:pre;"> </span>37<br />
  一、回采工作面传感器选型及配置<span style="white-space:pre;"> </span>37<br />
  二、掘进工作面传感器类型及配置<span style="white-space:pre;"> </span>39<br />
  三、串联通风工作面传感器选型及配置<span style="white-space:pre;"> </span>40<br />
  四、其它地点传感器类型及配置<span style="white-space:pre;"> </span>41<br />
  五、各类传感器的有关参数<span style="white-space:pre;"> </span>42<br />
  第四节&nbsp; 井下各类传感器装备量<span style="white-space:pre;"> </span>52<br />
  第五节&nbsp; 矿井安全监测监控系统运行可靠性分析<span style="white-space:pre;"> </span>54<br />
  第二章&nbsp; 井下人员定位系统<span style="white-space:pre;"> </span>59<br />
  第一节&nbsp; 系统设计理念<span style="white-space:pre;"> </span>59<br />
  一、系统设计原则<span style="white-space:pre;"> </span>59<br />
  二、系统设计依据<span style="white-space:pre;"> </span>59<br />
  三、系统设计特点<span style="white-space:pre;"> </span>59<br />
  四、系统设计方案<span style="white-space:pre;"> </span>59<br />
  第二节&nbsp; 系统功能及性能<span style="white-space:pre;"> </span>60<br />
  一、功能<span style="white-space:pre;"> </span>60<br />
  二、性能<span style="white-space:pre;"> </span>61<br />
  第三节&nbsp; 系统设备<span style="white-space:pre;"> </span>62<br />
  一、系统组成及工作原理<span style="white-space:pre;"> </span>62<br />
  二、各设备主要技术指标<span style="white-space:pre;"> </span>64<br />
  三、设备配置<span style="white-space:pre;"> </span>67<br />
  第三章&nbsp; 紧急避险系统<span style="white-space:pre;"> </span>68<br />
  第一节&nbsp; 避难硐室工程<span style="white-space:pre;"> </span>68<br />
  一、避难硐室工程<span style="white-space:pre;"> </span>68<br />
  二、避难硐室布置示意图<span style="white-space:pre;"> </span>69<br />
  三、避难硐室设备设施配备<span style="white-space:pre;"> </span>70<br />
  第二节&nbsp; 避难系统管理与维护<span style="white-space:pre;"> </span>71<br />
  一、紧急避险系统<span style="white-space:pre;"> </span>71<br />
  二、永久避难硐室<span style="white-space:pre;"> </span>72<br />
  三、临时避难硐室<span style="white-space:pre;"> </span>74<br />
  四、维护与管理<span style="white-space:pre;"> </span>76<br />
  五、培训与应急演练<span style="white-space:pre;"> </span>77<br />
  第三节&nbsp; 紧急避险及救援措施<span style="white-space:pre;"> </span>77<br />
  一、紧急避险措施<span style="white-space:pre;"> </span>77<br />
  二、救援措施<span style="white-space:pre;"> </span>78<br />
  第四章&nbsp; 压风自救系统<span style="white-space:pre;"> </span>79<br />
  第一节&nbsp; 项目概述<span style="white-space:pre;"> </span>79<br />
  第二节&nbsp; 压风自救系统标准<span style="white-space:pre;"> </span>79<br />
  一、基本要求<span style="white-space:pre;"> </span>79<br />
  二、技术要求<span style="white-space:pre;"> </span>80<br />
  第三节&nbsp; 压气设备及管路系统<span style="white-space:pre;"> </span>80<br />
  一、供风方式<span style="white-space:pre;"> </span>80<br />
  二、设计依据<span style="white-space:pre;"> </span>80<br />
  第四节&nbsp; 压风设备选型<span style="white-space:pre;"> </span>81<br />
  第五节&nbsp; 供气管道<span style="white-space:pre;"> </span>82<br />
  第六节&nbsp; 压气设备事故分析<span style="white-space:pre;"> </span>82<br />
  一、管路积碳<span style="white-space:pre;"> </span>82<br />
  二、燃烧与爆炸<span style="white-space:pre;"> </span>82<br />
  三、管道振动<span style="white-space:pre;"> </span>83<br />
  四、机械及电气事故<span style="white-space:pre;"> </span>83<br />
  五、噪声<span style="white-space:pre;"> </span>83<br />
  第六节&nbsp; 防范压气设备事故的主要技术措施<span style="white-space:pre;"> </span>83<br />
  一、为了防止积碳的形成,应采取以下技术措施<span style="white-space:pre;"> </span>83<br />
  二、防止空气压缩机燃烧与爆炸的主要措施<span style="white-space:pre;"> </span>84<br />
  三、防止管道振动的措施<span style="white-space:pre;"> </span>84<br />
  四、消除和降低噪声的主要措施<span style="white-space:pre;"> </span>84<br />
  五、安装保护装置的措施<span style="white-space:pre;"> </span>85<br />
  第七节&nbsp; 压风自救装置<span style="white-space:pre;"> </span>85<br />
  一、压风自救装置介绍<span style="white-space:pre;"> </span>85<br />
  二、技术参数<span style="white-space:pre;"> </span>86<br />
  三、安装<span style="white-space:pre;"> </span>87<br />
  四、使用<span style="white-space:pre;"> </span>88<br />
  五、维护<span style="white-space:pre;"> </span>88<br />
  第八节&nbsp; 空气过滤装置<span style="white-space:pre;"> </span>88<br />
  第五章&nbsp; 供水施救系统<span style="white-space:pre;"> </span>89<br />
  第一节&nbsp; 综述<span style="white-space:pre;"> </span>89<br />
  第二节&nbsp; 水源、水量<span style="white-space:pre;"> </span>89<br />
  第三节&nbsp; 供水系统<span style="white-space:pre;"> </span>89<br />
  一、井下水处理工艺流程<span style="white-space:pre;"> </span>89<br />
  二、井下消防洒水防尘系统<span style="white-space:pre;"> </span>90<br />
  三、井下供水施救系统<span style="white-space:pre;"> </span>90<br />
  四、水质标准<span style="white-space:pre;"> </span>91<br />
  五、水压<span style="white-space:pre;"> </span>91<br />
  第六章&nbsp; 井上井下通信联络系统<span style="white-space:pre;"> </span>92<br />
  存在问题与建议<span style="white-space:pre;"> </span>95<br />
  <br />
  附件:<br />
  1、设计委托书;<br />
  2、煤矿《采矿许可证》;<br />
  3、XXXXX瓦斯等级鉴定报告;<br />
  4、煤层自燃倾向性鉴定报告<br />
  5、煤尘爆炸性试验鉴定报告<br />
  6、×××煤炭管理局文件(×××字〔2009〕199号)《关于对XXXXX煤矿(技改)开采方案设计的批复》;<br />
  附图目录:<br />
  1、采区巷道布置及机械配备平面图(采用)&nbsp; &nbsp;(1:2000)<br />
  2、矿井安全监测监控系统传感器布置图<span style="white-space:pre;"> </span>(示意)<br />
  3、供水施救系统图<span style="white-space:pre;"> </span>(示意)<br />
  4、压风自救系统布置系统图<span style="white-space:pre;"> </span>(示意)<br />
  5、井上下通信系统图<span style="white-space:pre;"> </span>(示意)<br />
  6、井下避灾线路图<span style="white-space:pre;"> </span>(1:2000)<br />
  7、井下人员定位系统图<span style="white-space:pre;"> </span>(示意)<br />
  8、避难硐室布置示意图<br />
  <br />
  总&nbsp; &nbsp;论<br />
  第一节&nbsp; 项目背景<br />
  <br />
  <br />
  <br />
  <br />
  第一章&nbsp; &nbsp;矿井监测监控系统<br />
  第一节&nbsp; 概&nbsp; 述<br />
  一、安全监测监控系统设置要求<br />
  (一)从矿井灾害种类和程度论述设置安全监测系统的重要性<br />
  矿井设计生产能力15万t/a,按煤与瓦斯突出矿井设计,灾害类型较多,K3、K5、K17和K19号煤层煤尘有爆炸性,该矿井的煤层按煤尘有爆炸危险性进行设计;K3、K5、K17和K19号煤层自燃倾向性为Ⅲ类不易自燃煤层,K4、K7、K9、K11、K20、K24和K26煤层未鉴定,按Ⅰ类容易自燃煤层进行设计,水文地质条件简单。但井下采掘工作面多,运输、通风、排水、供配电系统等立体交叉作业多,不论是哪一系统、哪一环节出了问题都会酿成事故,甚至造成重大事故。因此矿井设置安全监测监控系统,对矿井安全实施全方位的监控是十分必要的。<br />
  (二)安全监测监控系统设置的条件和要求<br />
  1、监测监控系统设置的条件<br />
  在煤矿生产过程中,为了保证矿井的安全生产,根据《煤矿安全规程》第一百五十八条规定,所有矿井必须装备矿井安全监控系统。矿井安全监控系统的安装、使用和维护必须符合《煤矿安全规程》、《煤炭工业小型矿井设计规范》、《煤矿安全监测监控系统及检测仪器使用管理规范》和相关规定的要求。<br />
  2、监测监控系统设置的要求<br />
  (1)监测监控系统设置的要求<br />
  系统具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能,用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速(风量)、负压、风门状态、馈电状态、设备开停、主要通风机开停、局部通风机开停、通风机总负压、水泵开停、烟雾、温度等,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。<br />
  1)数据采集功能,即甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度等模拟量采集、显示及报警功能。<br />
  2)系统必须由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能。<br />
  3)系统宜具有自动、手动、就地、远程和异地调节功能。<br />
  4)具有以地点和名称为索引的存储和查询功能。<br />
  5)具有列表显示功能。<br />
  6)具有报表、曲线、柱状图、状态图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能(定时打印功能可选)。<br />
  7)具有人机对话功能,以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输人等<br />
  8)具有自诊断功能。当系统中传感器、分站、传输接口、电源、断电控制器、传箱电缆等设备发生故障时,报警并记录故障时间和故障设备,以供查询及打印。<br />
  9)具有双机切换功能。系统主机必须双机备份,并具有手动切换功能或自动切换功能。当工作主机发生故障时,备份主机投人工作。<br />
  10)必须具有备用电源,具有数据备份功能。<br />
  11)传感器应具有现场模拟测试报警和断电功能。<br />
  12)有防雷功能。分别在传输接口、人井口、电源等采取防雷措施。<br />
  13)系统应具有网络通信功能、软件自监视功能、软件容错功能、实时多任务功能,能实时传输、处理、存储和显示信息,并根据要求实时控制,能周期地循环运行而不中断。<br />
  (2)系统软件功能<br />
  操作系统、数据库、编程语言等应为可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟的主流产品。软件应有详细的汉字说明和汉字操作指南:<br />
  1)软件必须具有操作权限管理功能,对参数设置、控制等必须使用密码操作,并具有操作记录。<br />
  2)在各种显示模式下都必须有主菜单显示功能,主菜单包括:参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、帮助、其他等。<br />
  3)具有报警、断电、馈电异常询、调用等查询功能。<br />
  4)在任何显示模式下,均可直接进人所选监控量的列表显示、曲线显示或状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、参数设置、页面编辑、查询等方式。<br />
  5)具有汉字显示、汉字打印和汉字提示功能。<br />
  6)防止修改实时数据和历史数据等存储内容(参数设置及页面编辑除外)功能。<br />
  7)模拟量数据表格显示功能、开关量数据表格显示功能。<br />
  8)模拟量曲线显示功能。<br />
  9)开关量状态图与柱状图显示。<br />
  10)模拟图显示功能。<br />
  11)报警功能。<br />
  12)存储记录、打印功能。<br />

二、安全监测监控系统选择<br />
  (一)开采技术条件和安全条件<br />
  1、开采技术条件<br />
  ▲煤矿属于整合矿井,矿区范围内可采煤层11层,从上到下分别为K3、K4、K5、K7、K9、K11、K17、K19、K20、K24和K26煤层,煤层厚度分别为3.60m、0.8m、1.20m、2.05m、0.96m、0.90m、3.42m、2.65m、1.30m、0.49m和0.90m,煤层层间距分别为10m、31m、13m、12m、15m、20m、21m、2m、60m和16m;煤层倾角平均为22°。<br />
  根据煤岩产状、煤层的赋存情况和老窑采空区破坏范围,该矿井设计采用斜井开拓,主井、副井和回风井井筒均布置在基岩之中;除运输顺槽、切眼和回风顺槽布置在煤层之中,其它所有井巷(运输石门、轨道石门、运输上山、轨道上山、回风上山、转载仓、回风石门、硐室等)均布置在基岩之中,采煤工作面采用走向长壁后退式开采,顶板支护采用单体液压支柱配合铰接顶梁进行支护,全部垮落法管理顶板。<br />
  矿井通风方式:中央并列抽出式,主井、副井进风,回风井回风,主要通风机选择FBCDZ-6-№19型防爆通风机二台。<br />
  排水方式:采用机械排水。<br />
  运输:①采煤工作面采用SGB630/150C型刮板运输机煤;②运输顺槽采用可缩性胶带运输机运输;③运输石门采用胶带运输;④主斜井选DTL80/20/2×55型钢丝绳芯阻燃型胶带运输机输,完成原煤的运输任务;⑤副井采用JK-1600×1200型单滚筒提升绞车提升矿车运输,完成矸石、材料的运输任务;轨道石门及掘进时所产生的矸石调度绞车牵引矿车运输。<br />
  压风:选择GA90型地面固定式空气压缩机三台,设备技术参数为: 排气量:17m3/min;排气压力:0.7 Mpa配套电机:75kw,380/660v;<br />
  瓦斯抽放:高负压抽放选用2BE1-40型水环式真空泵二台,抽放流量93m3/min,大吸气压力33kpa,η=390rpm,配110kW、380v高原型矿用防爆电动机,一台工作,一台备用。低负压瓦斯抽采泵设计推荐选用2BEC-42型水环式真空泵二台,抽放流量130m3/min,大吸气压力19kpa,η=390rpm,配160kW、380v矿用防爆电动机,一台工作,一台备用。<br />
  2、安全条件<br />
  (1)该煤矿为煤与瓦斯突出矿井。<br />
  (2)煤尘具有爆炸危险性<br />
  (3)煤层自燃<br />
  该矿井按Ⅰ类容易自燃煤层进行设计。<br />
  (4)本井田地温情况无异常,按正常地温考虑。<br />
  (5)本矿井回采工作面和掘进工作面均采用打眼放炮。<br />
  (二)安全监测、监控和传输设备系统选择<br />
  目前我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果,煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90NA、天地科技股份公司常州自动化分公司的KJ95、煤炭科学研究总院抚顺分院的KJF2000和北京瑞赛公司的KJ4/KJ2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面几本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。<br />
  本设计选用煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90NA监测监控系统。<br />
  (三)KJ90NA型煤矿综合监控系统简介<br />
  KJ90NA型煤矿综合监控系统是煤炭科学研究总院重庆分院研制开发的具有技术*进、功能强大、可靠性高、实用性强的高技术产品。十几年来在我国煤炭行业得到了大量推广应用,取得了良好信誉,深受广大煤炭用户欢迎。<br />
  1、系统组成<br />
  KJ90NA型煤矿综合监控系统采用时分制分布式结构,主要由地面中心站,网络终端、图形工作站、通信接口、实时多屏、系列监控分站、各种传感器和控制执行器等部分组成。是一套集矿井安全监控、生产工况监控、网络信息管理及多种监控子系统为一体的全网络化矿井安全综合监控系统。<br />
  2、主要特点<br />
  &nbsp; &nbsp; (1)产品自配套性强,系列化齐全,性价比高,全套设备由重庆分院独家生产制造,售后服务有保障。<br />
  &nbsp; &nbsp; (2)具有良好的开放性和可伸缩性,采用模块化设计,组态灵活。能满足各矿井监控系统优化经济运行。<br />
  &nbsp; &nbsp; (3)地面监控中心运行在标准的Ethenet TCP/IP网络环境,操作系统平台为中文Win98和WinXP,可方便实现网上通信共享和网络互联。支持Intenet/Intrant模式的Web系统综合监控信息浏览。<br />
  &nbsp; &nbsp;(4)系统显示画面采用文本、图形兼容方式,显示信息直观、生动,具有实时多屏显示功能。<br />
  &nbsp; &nbsp; (5)具有实时数据存储和各种统计数据存储能力。数据存储时间长、查询和报表功能丰富,格式可由用户安排。<br />
  &nbsp; &nbsp; (6)有系列化,多用途的监控分站,功能丰富,具有甲烷断电仪及甲烷风电闭锁装置的全部功能。有完善的数据停电保存能力,确保监测数据信息不丢失。<br />
  &nbsp; &nbsp; (7)分站及传感器全面实现了智能化和红外遥控调校、设置。分站模拟量和开关量端口可任意互换,并支持多种信号制,有实时数据存储能力。<br />
  &nbsp; &nbsp;( 8)分站电源具有宽范围动态自适应能力,适合矿井电网波动大的严酷环境。其备用电池可保证2小时以上供电容量。<br />
  &nbsp; &nbsp; (9)独特的三级断电控制和超强异地交叉断电能力(中心站分手控、分站程控和传感器就地控制)。<br />
  &nbsp; &nbsp; (10)传感器种类齐全,可对矿井环境和工况参数实现全面监控。瓦斯传感器元件寿命长,功耗低,传输距离远。<br />
  &nbsp; &nbsp; (11)系统通信采用*进的DPSK,无极性二芯线传输方式,通信距离远,对传输介质要求较低,适合光缆、矿用通信电缆及普通双绞线传输。<br />
  &nbsp; &nbsp; (12)具有自检功能,可对分站、电源、传感器、电缆等设备进行诊断,并能报警和记录。有完善的多级口令保护功能。<br />
  &nbsp; &nbsp; (13)系统设备具有完善的故障闭锁功能,当与闭锁有关的设备未投入正常运行或故障时能切断与之有关设备的电源并闭锁。<br />
  &nbsp; &nbsp; (14)可靠的避雷保护措施。<br />
  &nbsp; &nbsp; (15)强大的子系统兼容能力,己支持工业电视瓦斯抽放监测、火灾束管检测,电力监测、主副提升监测及核子称计量等。<br />
  3、主要参数指标<br />
  管理16个分站<br />
  传输速率:600nbps或2400bps<br />
  传输方式:FSK<br />
  中心站到分站传输距离:≥15Km。<br />
  分站到传感器传输距离:≥1Km。<br />
  寻检周期:500~3秒。<br />
  电压波动:+15%—-20%(地面)<br />
  处理传感器种类:瓦斯、风速、负压、一氧化碳、水位、煤位、温度、烟雾、电流、电压、功率、流量、开停、风门、风闸、风筒开关等。<br />
  4、系统主要的设备参数及特点<br />
  (1)地面中心站<br />
  型号:KJ90NA一体化监控主机<br />
  软件运行平台为Win98和WinXP环境,并且有与上一级计算机系统联网的能力。可方便地与其他应用程序交换数据,与其他系统联网。<br />
  (2)矿井系列监控分站<br />
  KDF-2分站是KJ90NA煤矿综合监控系统的关键配套设备,主要实现对各种传感器数据采集、实时处理、存储、显示、控制和与地面监控中心的数据通信。可独立使用,实现瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置的全部功能。<br />
  第二节&nbsp; 安全监测、监控和传输设备选择<br />
  一、监测监控系统设备选型<br />
  (一)监测监控设备选型的原则<br />
  监测监控设备必须符合有关国家标准和行业标准,经国家煤矿安全监察局授权的有资质的检测、检验机构联检合格,取得煤矿矿用标志,用于爆炸环境的煤矿安全监控设备,还必须通过国家技术监督局认证机构防爆检验,并取得“防爆合格证”。设备选型时应优先选用本质安全型设备。<br />
  根据《煤矿安全规程》的规定,安全监控设备必须具有故障闭锁功能:当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时,必须切断该监控设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁;当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后,自动解锁。<br />
  矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能;当主机或系统电缆发生故障时,系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能;当电网停电后,系统必须保证正常工作时间不小于2h;系统必须具有防雷电保护;系统必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能;中心站主机应不少于2台,1台备用。<br />
  (二)监测设备各设置地点和布置<br />
  矿井设置的主要传感器有KG9701型瓦斯传感器、KG9201型CO传感器、BRF370型水位传感器、CS10-KGN2型烟雾传感器、DSW501A型粉尘传感器、GW50型温度传感器、GW5000型压力传感器、GF100型流量传感器、KG4003A型负压传感器等。<br />
  (1)瓦斯传感器:甲烷传感器应布置在巷道的上方,并应不影响行人和行车,安装维护方便。甲烷传感器应垂直悬挂,距顶板(顶梁) 不得大于300mm ,距巷道侧壁不得小200mm。<br />
  瓦斯抽放泵站必须在室内设置甲烷传感器, 甲烷传感器设置在抽放泵输入管路中。<br />
  (2)CO传感器:易自燃煤层的矿井应设置一氧化碳传感器。一氧化碳传感器应布置在巷道的上方,并应不影响行人和行车,安装维护方便。一氧化碳传感器应垂直悬挂,距顶板(顶梁) 不得大于300mm ,距巷壁不得小于200mm。一氧化碳传感器的报警值为0. 0024 %CO。一氧化碳传感器除用于环境监测外,还可用于自燃发火预测。自燃发火可根据每天一氧化碳平均值的增量来预测,若增量为正,则具有自燃发火的可能。为保证一氧化碳传感器能正确反映所监测环境中一氧化碳含量,一氧化碳传感器应设置在风流稳定、一氧化碳等有害气体与新鲜空气混合均匀的位置。<br />
  (3)温度传感器:易自燃煤层的矿井应设置温度传感器,温度传感器应布置在巷道的上方,并应不影响行人和行车,安装维护方便, 距顶板( 顶梁) 距离不得大于300mm ,距巷道侧壁距离不得小于200mm。温度传感器的报警值为30°C。温度传感器除用于环境监测外,还可用于自燃发火预测。<br />
  (4)馈电传感器:馈电状态传感器应设置被控设备开关的负荷侧。<br />
  (5)水位传感器:在主副水仓个设置一个水位传感器,水位传感器设置在水仓的低处。在地面消防水池和生产水池各设置一个水位传感器,水位传感器设置在距水池底部250mm的位置。<br />
  (6)风速传感器:风速应布置在巷道的上方,并应不影响行人和行车,安装维护方便。风速传感器应垂直悬挂,距顶板(顶梁) 不得大于300mm ,距巷道侧壁不得小200mm。<br />
  (7)负压传感器:负压传感器设置在主要通风机的风硐内,垂直悬挂于巷道的中央,距巷道顶部不大于300mm,距巷道侧壁不小于200mm。<br />
  (8)压力传感器:压力传感器设置在瓦斯抽放管路中的进气侧。<br />
  (9)流量传感器:流量传感器设置在瓦斯抽放管路中的进去侧。<br />
  (三)监测监控总站和各分站主要设备的功能、型号及数量<br />
  1、监测、监控总站设备<br />
  在地面微机室配备两台KJ90NA型监测监控设备(一台工作、一台备用)、打印机1台、调试电话主机1台、调试电话副机3台、UPS电源1台。<br />
  &nbsp;KJ90NA型煤矿综合监控系统采用时分制分布式结构,主要由地面中心站、网络终端、图形工作站、通信接口、实时多屏、系列监控分站、各种传感器和控制执行器等部分组成。地面中心站主机连续不断地轮流与各个分站进行通信,每个分站接收到主机的询问后,立即将该分站接收的各测点的信号传给主机,各分站又不停地对接收到的各传感器信号(开关量、模拟量)进行检测变换和处理,时刻等待主机的询问,以便把检测的参数送到地面。需要对井下设备进行控制时,主机将控制命令与分站巡检信号一起传给分站,由分站输出通过远动开关控制设备。监控主机将接收到的实时信号进行处理和存盘,并通过本机显示器、电视墙、模拟盘等外设显示出来。可显示各种工艺过程模拟盘、测量参数表、各种参数的实时或历史曲线、柱状图、圆饼图等,也可通过打印机打印各种报表,或通过绘图仪绘制各种图表和曲线。<br />
  软件运行平台为WIN9X/NT/2000/Web环境,通过Ethernet以太局域网组成全网络化环境,协议支持TCP/IP、NETBUI、iPX/SPX等。<br />
  2、监测监控设备分站<br />
  1)分站设置的原则<br />
  监控分站为矿用本质安全型,符合爆炸环境电器设备的使用要求,有相应的防爆合格证和产品合格证及安全标志。分站电源箱为隔爆兼本质安全型,输入电源电压为AC127V、AC220V、AC660V,频率50Hz,电压变化范围80%~115%。分站在接传感器时,不用区别开关量、模拟量,后完全由地面计算机作统一定义。分站可单独使用于井上井下各种场合,分站本身带有大显示屏,能够显示多路所配接的各类摸拟量传感器的数值及开关量传感器的开关状态,能够遥控设定断电值等有关参数,存储和显示24小时的瓦斯数据曲线。分站使用带备用电池电源(独立供电>2h),当系统因井下发生事故而使系统瘫痪时,仍可从分站调出事故前后有关参数的变化情况供事故分析用。监控分站设置为具有风电瓦斯闭锁功能的监控站时,配置KP1001型隔爆兼本质安全型远动开关及KX4010型矿用本质安全型声光报警器。<br />
  传感器为本质安全型,传感器超限时有声光报警显示,并在主机屏幕上有醒目的报警条显示传感器的数值、地点及报警时间。系统可以实现多个传感器超限时对一个设备断电,也可以实现一个传感器超限时对多个设备断电控制。<br />
  系统断电功能可分三级实现,就地可由分站来实现局部区域内的远距离(远2km)断电,也可由地面主机根据用户设定向其他分站发控制命令来实现异地断电(在全矿范围内),传感器也可以输出断电信号就地断电。<br />
  2)功能:KDF-2大型分站是KJ90NA型煤矿综合监控系统的关键配套设备,主要实现对各类传感器的数据采集、实时处理、存储、显示、控制以及与地面监控中心的数据通信。具有红外遥控初始化设置功能。可独立使用,实现瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置的全部功能。&nbsp;<br />
  容量:KDF-2为16个输入端口,8个控制输出(模拟量和开关量可任意互换) 。<br />
  电源电压:36、127、220V&nbsp;<br />
  显示方式:6位数码管&nbsp;<br />
  预警方式:16个发光指示&nbsp;<br />
  分站至传感器距离:≤2.5km&nbsp;<br />
  输出信号:200~1000Hz、1~5mA、4~20mA、l/5mA、触点&nbsp;<br />
  处理误差:≤±0.5%&nbsp;<br />
  断电容量:36V/5A、660V/0.3A&nbsp;<br />
  防爆型式:ExibⅠ矿用本安型<br />
  3)分站型号和数量<br />
  矿井设计KFD-2型通用分站9台(地面分站4台,井下分站5台),每个分站16路模拟量或开关量输入,8路开关量输出。<br />
  1号分站(KFD-2型):设置在瓦斯抽放泵房内,主要监控瓦斯抽放泵的开停、水位等,监测瓦斯抽放泵的流量、压力,瓦斯和一氧化碳浓度,泵房内的温度、烟雾等。<br />
  2号分站(KFD-2型):设置在地面空压机房内,主要负责监控空压机的开停、副井绞车开停、主井胶带开停,监测空压机房的烟雾。<br />
  3号分站(KFD-2型):安设在地面主要通风机房内,主要监测监控地面通风机的开停、烟雾,回风井安全出口的风门开关,回风井的风速、负压、瓦斯、一氧化碳、温度;主井的风速、胶带机开停;副斜井的风速和绞车开停等。<br />
  4号分站(KFD-2型):设置在10501运输顺槽内,主要监测10501运输顺槽的进风风速,馈电,顺槽胶带的开停、烟雾、CO,监测采面下出口的粉尘,监测转载点的粉尘、CO,10501联络斜巷的风门关闭。<br />
  5号分站(KFD-2型):设置在10501回风顺槽内,监测10501采面采面的温度、粉尘、CO;监测10501回风顺槽的瓦斯浓度、CO浓度、风速,监控回风顺槽的馈电,监控1455m联络巷的风门。<br />
  6号分站(KFD-2型):设置在10502回风平巷内,主要监测10502回风顺槽的进回风的瓦斯浓度、风速、CO、粉尘;监控局扇的开停,馈电;胶带运输机上山的胶带开停;轨道上山的绞车开停等。<br />
  7号分站(KFD-2型):设置在3号联络巷内,主要监测10502运输顺槽的进、回风风速、瓦斯浓度、粉尘、CO,监控局扇的开停、馈电等。<br />
  8号分站(KFD-2型):设置在井底水泵房内,主要监控水泵的开停、水位等,监测泵房内的温度、一氧化碳、烟雾等;1384m运输石门胶带开停、CO、粉尘、烟雾等。<br />
  表8—2—1&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 分站型号一览表<br />
  序号<span style="white-space:pre;"> </span>分站编号<span style="white-space:pre;"> </span>分站型号<span style="white-space:pre;"> </span>安装地点<span style="white-space:pre;"> </span>控制区域<br />
  1<span style="white-space:pre;"> </span>1#分站<span style="white-space:pre;"> </span>KDF-2<span style="white-space:pre;"> </span>瓦斯抽放泵房<span style="white-space:pre;"> </span>瓦斯抽放泵房内的设施<br />
  2<span style="white-space:pre;"> </span>2#分站<span style="white-space:pre;"> </span>KDF-2<span style="white-space:pre;"> </span>空压机房<span style="white-space:pre;"> </span>空压机房内<br />
  3<span style="white-space:pre;"> </span>3#分站<span style="white-space:pre;"> </span>KDF-2<span style="white-space:pre;"> </span>地面主要通风机房<span style="white-space:pre;"> </span>主要通风机开停及机房的各种传感器<br />
  4<span style="white-space:pre;"> </span>4#分站<span style="white-space:pre;"> </span>KFD-3<span style="white-space:pre;"> </span>10501运输顺槽<span style="white-space:pre;"> </span>10501采面<br />
  5<span style="white-space:pre;"> </span>5#分站<span style="white-space:pre;"> </span>KFD-3<span style="white-space:pre;"> </span>10501回风顺槽<span style="white-space:pre;"> </span>10501采面<br />
  6<span style="white-space:pre;"> </span>6#分站<span style="white-space:pre;"> </span>KFD-3<span style="white-space:pre;"> </span>10502回风平巷<span style="white-space:pre;"> </span>掘二工作面<br />
  7<span style="white-space:pre;"> </span>7#分站<span style="white-space:pre;"> </span>KFD-3<span style="white-space:pre;"> </span>3号联络巷<span style="white-space:pre;"> </span>掘一工作面<br />
  8<span style="white-space:pre;"> </span>8#分站<span style="white-space:pre;"> </span>KFD-3<span style="white-space:pre;"> </span>井底泵房<span style="white-space:pre;"> </span>水仓和1384m运输石门<br />
  9<span style="white-space:pre;"> </span><br />
  采区设计、采掘作业规程和安全技术措施须对以上内容做出规定,并根据实际布置及时修改。<br />
  二、传输设备及器材选型<br />
  (一)传输设备及器材选型的原则<br />
  1、传输设备及器材必须符合有关国家标准和行业标准,经国家煤矿安全监察局授权的有资质的检测、检验机构联检合格,取得煤矿矿用标志,用于爆炸环境的煤矿安全监控设备,还必须通过国家技术监督局认证机构防爆检验,并取得“防爆合格证”。<br />
  2、优先选用本质安全型传输设备。<br />
  3、安全监测、监控设备必须具备甲烷断电仪和甲烷、风、电闭锁装置的全部功能。当主机和系统发生故障时,必须保证甲烷断电仪和甲烷、风、电闭锁装置的全部功能,当电网停电后安全监测、监控系统必须保证正常工作时间不小于2h。<br />
  4、为防止雷电通过矿井安全监测、监控系统引起井下瓦斯爆炸,系统设备必须具有防雷保护。<br />
  5、为防止人为取消断电功能,保障煤炭安全生产,系统设备必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。<br />
  6、传输设备应符合《中华人民共和国煤炭行业标准煤矿用信息传输装置》(MT/T899-2000)。<br />
  7、用于监测、监控系统误码率不应大于106,大巡检周期不应大于30s。<br />
  8、安全监测、监控设备之间的输入输出信号必须为本质安全型信号,设备之间必须使用专用阻燃电缆连接,严禁与调度电话线和动力电缆等共用。<br />
  (二)传输设备及器材型号和数量<br />
  传输接口设备为KJ9010数据通信装置,通讯方式为DPSK/RS485。<br />
  根据《煤矿安全规程》规定,井下电缆必须选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。本系统选用阻燃型的矿用信号电缆,中心站至地面及井下各分站之间采用MHYBV—1×4×1.0型信号电缆,长度为960m;分站至模拟量传感器之间采用MHYVR—1×4×7/0.52型信号电缆,长度为1450m;分站至开关量传感器之间采用MHYVR-1×2×7/0.28型信号电缆,长度为1450m;控制电缆采用MHYVR-1×2×7/0.28型信号电缆,长度为450m。电缆每隔100m作一黄色标志,标志电缆长度为100m,电缆的敷设、连接方式按相关规程规范的规定执行。信号电缆的连接采用K—3型本质安全型接线盒进行连接。<br />
  表1-2-1&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 监测总站和各分站主要设备表<br />
  序号<span style="white-space:pre;"> </span>设备名称<span style="white-space:pre;"> </span>型号及规格<span style="white-space:pre;"> </span>单位<span style="white-space:pre;"> </span>数量<br />
  一<span style="white-space:pre;"> </span>地面中心站<span style="white-space:pre;"> </span> <span style="white-space:pre;"> </span> <span style="white-space:pre;"> </span> <br />
  1<span style="white-space:pre;"> </span>监测主机<span style="white-space:pre;"> </span>品牌PC计算机或工控机<span style="white-space:pre;"> </span>台<span style="white-space:pre;"> </span>2<br />
  2<span style="white-space:pre;"> </span>网络服务器<span style="white-space:pre;"> </span>品牌PC计算机<span style="white-space:pre;"> </span>台<span style="white-space:pre;"> </span>1<br />
  3<span style="white-space:pre;"> </span>传输接口<span style="white-space:pre;"> </span>RS232<span style="white-space:pre;"> </span>套<span style="white-space:pre;"> </span>1<br />
  4<span style="white-space:pre;"> </span>喷墨打印机<span style="white-space:pre;"> </span>HP-1020<span style="white-space:pre;"> </span>台<span style="white-space:pre;"> </span>1<br />
  5<span style="white-space:pre;"> </span>大屏幕<span style="white-space:pre;"> </span>1024×768<span style="white-space:pre;"> </span>台<span style="white-space:pre;"> </span>1<br />
  6<span style="white-space:pre;"> </span>山特不间断电源1台<span style="white-space:pre;"> </span>2KVA<span style="white-space:pre;"> </span>台<span style="white-space:pre;"> </span>1<br />
  7<span style="white-space:pre;"> </span>模拟盘<span style="white-space:pre;"> </span> <span style="white-space:pre;"> </span>个<span style="white-space:pre;"> </span>2<br />
  8<span style="white-space:pre;"> </span>调试电话<span style="white-space:pre;"> </span>KT1013<span style="white-space:pre;"> </span>台<span style="white-space:pre;"> </span>3<br />
  9<span style="white-space:pre;"> </span>避雷器<span style="white-space:pre;"> </span>RS587<span style="white-space:pre;"> </span>套<span style="white-space:pre;"> </span>1<br />
  二<span style="white-space:pre;"> </span>监控分站<span style="white-space:pre;"> </span> <span style="white-space:pre;"> </span> <span style="white-space:pre;"> </span> <br />
  1<span style="white-space:pre;"> </span>分站<span style="white-space:pre;"> </span>KFD-2<span style="white-space:pre;"> </span>台<span style="white-space:pre;"> </span>9<br />
  2<span style="white-space:pre;"> </span>分站<span style="white-space:pre;"> </span><br />
  三<span style="white-space:pre;"> </span>电缆及其它设备<span style="white-space:pre;"> </span> <span style="white-space:pre;"> </span> <span style="white-space:pre;"> </span> <br />
  1<span style="white-space:pre;"> </span>主传输电缆<span style="white-space:pre;"> </span>MHYBV—1×4×1.0<span style="white-space:pre;"> </span>m<span style="white-space:pre;"> </span>960<br />
  2<span style="white-space:pre;"> </span>传感器电缆<span style="white-space:pre;"> </span>MHYVR—1×4×7/0.52<span style="white-space:pre;"> </span>m<span style="white-space:pre;"> </span>2900<br />
  3<span style="white-space:pre;"> </span>三通型接线盒<span style="white-space:pre;"> </span>K—3<span style="white-space:pre;"> </span>个<span style="white-space:pre;"> </span>5<br />
  3<span style="white-space:pre;"> </span>接线盒<span style="white-space:pre;"> </span>TY523/2<span style="white-space:pre;"> </span>个<span style="white-space:pre;"> </span>20<br />
  4<span style="white-space:pre;"> </span>煤与瓦斯突出监测预报系统<span style="white-space:pre;"> </span>MJY-1<span style="white-space:pre;"> </span>套<span style="white-space:pre;"> </span>2<br />

  <br />
  <br />
  <br />
  第三节&nbsp; 监测设备各类传感器布置<br />
  一、回采工作面传感器选型及配置<br />
  (一)采煤工作面<br />
  1、瓦斯传感器<br />
  本矿井为煤与瓦斯突出矿井,在回采工作面靠近上隅角回风顺槽内小于10m处布置1台高低浓度组合式瓦斯传感器Tl,在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪T3。<br />
  报警浓度: Tl为≥1.0%;<br />
  断电浓度: Tl为≥1.5%;<br />
  复电浓度: Tl为<1.0%。<br />
  断电范围:<br />
  T1—工作面及回风巷道中全部非本质安全型电气设备<br />
  2、粉尘传感器<br />
  在回采工作面的上、下出口各安装粉尘传感器各1台(共两台)。<br />
  3、温度传感器<br />

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