碱沟煤矿关于建立瓦斯抽采管网监控系统的技术方案

碱沟矿瓦斯抽采管网监控系统技术方案碱沟煤矿瓦斯抽采管网监控系统技术方案2013-10神新公司碱沟煤矿碱沟矿瓦斯抽采管网监控系统技术方案【第1页】目录第一章业务分析...................................................................................................................21.1碱沟矿现状及分析...................................................................................................21.1.1碱沟矿瓦斯抽采现状.......................................................................................21.1.2测点部署需求...................................................................................................31.1.3监测业务需求...................................................................................................31.1.4网络通信需求...................................................................................................31.2系统建设的意义及作用...........................................................................................3第二章系统介绍...................................................................................................................4系统结构...................................................................................................................42.1.1井下瓦斯抽采监控网络系统...................................................................................42.1.2传输网络系统...........................................................................................................42.1.3监控中心机房服务器系统.......................................................................................5系统功能...................................................................................................................52.2.1监控业务管理软件功能...........................................................................................52.2.2管道瓦斯监测设备功能...........................................................................................62.2.3监控分站功能...........................................................................................................62.3主要设备技术参数...................................................................................................62.3.1监测感知设备...........................................................................................................62.3.2监控分站...................................................................................................................72.3.3光纤环网交换机.......................................................................................................7第三章碱沟矿测点部署方案...............................................................................................83.1管网监控系统拓扑图...............................................................................................83.2工作面测点与分站部署...........................................................................................83.3地面泵站测点与分站部署.......................................................................................93.4测点与分站部署一览表...........................................................................................9第四章设备配置清单.........................................................................................................114.1瓦斯抽采管网监控系统配置清单.........................................................................11碱沟矿瓦斯抽采管网监控系统技术方案【第2页】第一章业务分析随着我国经济高速持续的发展，对能源的需求日益扩大，而煤炭资源作为我国重要的基础能源，在国民经济发展中具有重要的作用。我国煤矿瓦斯灾害严重，在煤炭开采过程中，瓦斯事故多发，严重制约了煤炭的开采。瓦斯是煤矿造成事故的主要原因。为此，国家相关职能部门先后提出了瓦斯治理的十二字方针“先抽后采，监测监控，以风定量”，“通风可靠，抽采达标，监控有效，管理到位”的煤矿瓦斯综合治理十六字工作体系，在煤炭瓦斯治理方面取得了显著效果，但瓦斯治理还存在突出问题。瓦斯抽采是解决煤矿瓦斯突出事故的根本之道，而建立和使用瓦斯抽采管网的计量监测系统，是客观评价瓦斯抽采效果及是否达标的重要依据。为进一步推进煤矿瓦斯先抽后采、综合治理，强化和规范煤矿瓦斯抽采，实现煤矿瓦斯抽采达标，国家发展改革委、国家安全监管总局、国家能源局、国家煤矿安监局2011年10月16日颁布了《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》，要求建立能够对瓦斯抽采进行流量、浓度、压力和温度等综合参数检测的在线瓦斯抽采管网监控系统，对于瓦斯矿井特别是高瓦斯矿井，必须做到“抽采达标后方可开采”的行业标准。碱沟矿尚未建立独立的瓦斯抽采管网系统，为及时准确的对瓦斯抽采区域及全矿的抽采效果进行评价，迫切需要建立一套瓦斯抽采管网计量监控系统。1.1碱沟矿现状及分析为了做好矿井瓦斯抽采管网监控系统的建设，达到四部委163号文件对管道瓦斯抽采效果的评价分析要求和国家职能部门关于管网监控系统的管理要求，充分考虑了煤矿领导对瓦斯抽采管网监控系统的建设目标。碱沟煤矿位于天山北麓中部地带距乌鲁木齐北门28公里，是一个年设计产量60万吨的国有重点煤矿，是新疆玛纳斯电业集团公司及A区煤的主要供煤单位。1.1.1碱沟矿瓦斯抽采现状目前，2011年3月碱沟煤矿建立西一+541m水平井下移动式瓦斯抽放泵站（西一+541m井下移动式瓦斯抽放系统泵型号为2BEC40，安装2台水环真空泵，单台额定抽采能力为110m3/min），根据矿井抽采需要，2012年建立地面永久瓦斯抽采泵站（地面永久瓦斯抽放系统泵型号为2BEC52，安装4台水环式真空泵，单台额定抽采能力为235m3/min）。2013年4月初西一移动式瓦斯抽放系统停抽，转为地面瓦斯抽放。碱沟矿瓦斯抽采管网监控系统技术方案【第3页】1.1.2测点部署需求瓦斯抽采监控系统应该考虑在抽放泵站、主管道、干管道、支管道、工作面、独立区域和钻场部署测点，实现对指定测点、管段、区域的抽采效果计量和评价。目前，碱沟矿需要与瓦斯监控相关测点部署位置为地面泵站负压侧、西一541煤层瓦斯抽放巷、西一518煤层瓦斯抽放巷、西一495煤层瓦斯抽放巷。1.1.3监测业务需求瓦斯监控系统监测业务需要具备相关的管道瓦斯抽采参数监测功能和业务管理功能。管道瓦斯监测参数主要包括：管道甲烷的浓度、流量、温度、压力和一氧化碳，并提供纯流量、混合量、累计量等相关计量业务。管网监控业务主要包括数据采集、业务分析、在线监测、曲线分析。数据采集完成对井下管道瓦斯抽采监测数据的及时搜集。业务分析是指根据采集的数据进行分析和诊断，发现异常，及时告警，完成对抽采效果的参考评价。在线监测以不同形式完成对监测对象的实时监视，发现异常及时告警。曲线分析将相互关联监测点的相同参数和同一监测点的不同参数进行实时监测，便于分析管段之间的漏、堵等异常情况。1.1.4网络通信需求根据目前碱沟煤矿井下通信现状，在瓦斯抽采监控系统井下管道瓦斯监测数据上传过程中，在井下中央变电所和地面机房各部署一台环网交换机，从机房至井下中央变电所敷设光缆组建光纤通信网络，井下分站就近接入交换机上传监测数据，实现瓦斯抽采管网监控系统和地面服务器中心系统、业务管理系统之间的数据和业务通信连接。1.2系统建设的意义及作用通过建立井下瓦斯抽采管网监控系统，可实时在线监测井下各主管道、干管道、支管道、独立区域管道监测点瓦斯的浓度、流量、温度、压力以及一氧化碳等综合参数。同时，为分析各个监测管道参数的变化趋势及管段间异常提供了翔实的数据依据。监控系统的建立不仅可对各个支管道、主干管道瓦斯抽采的计量，还可对各个瓦斯抽采区域的瓦斯抽采效果进行评价分析，为优化瓦斯抽采方案，满足瓦斯抽采达标分析评价要求，提供坚实的、可信的数据支撑，进而为指导煤矿安全生产发挥重要作用。碱沟矿瓦斯抽采管网监控系统技术方案【第4页】第二章系统介绍系统结构瓦斯抽采管网监控系统包括三部分：井下瓦斯抽采监控网络系统、传输网络系统、地面监控服务器系统。2.1.1井下瓦斯抽采监控网络系统井下瓦斯抽