10第十章矿井监控系统11.15

金家渠煤矿初步设计安全专篇第十章矿井监控系统中煤科工集团武汉设计研究院10-1第十章矿井监控系统第一节矿井安全监控系统一、安全监测、监控和传输设备选择1、开采技术条件和安全条件本矿井设计生产能力为4.0Mt/a，采用斜井与立井混合开拓方式。本矿属低瓦斯矿井，煤层属易自然发火煤层，煤尘具有爆炸危险性。2、监控设备选型的原则在监测监控系统设备选择上，设计重点注意考虑设备必须符合煤矿井下环境的使用条件，井下设备必须符合《煤矿安全规程》的有关规定，以保证设备本身的使用安全和可靠工作。根据现行《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》AQ1029-2007及《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范》标准，结合业主意见，本矿井采用KJ31N总线型安全监测监控系统。按照现行相关规定确定瓦斯、风速、一氧化碳、温度、负压、烟雾、风筒开关、设备开停、风电瓦斯闭锁环节等测点位置、设备选型、传输设备等。结合全矿井的开采技术条件和安全条件、矿井开拓布置及地面总平面布置、采区机械配备布置、井下巷道开拓布置及机电硐室、井上下供电系统、矿井通风系统及井下紧急避险系统等进行安全监测测点设置。3、传输设备及器材选型的原则监控总站设有传输接口将井上、井下线路分为两路。另在通往井下的线路上设置防雷器，防止井上雷电等串入井下。传输线路选用符合煤矿井下环境的矿用信号电缆，构成全矿井的监测监控系统传输网络。监控总站通往井下的线路上设置防雷器，防止井上雷电等串入井下。传输线路选用金家渠煤矿初步设计安全专篇第十章矿井监控系统中煤科工集团武汉设计研究院10-2符合煤矿井下环境的矿用信号电（光）缆，构成全矿井的监测监控系统传输网络。4、传输设备及器材型号、数量监测监控系统的主传输电缆，型号为MHYVP2×3.3+2×0.85，长度10500m；主传输下井光缆，型号为MGTS33-6B1，长度1100m；至风井工业广场主传输光缆，型号为GYTA-6B1，长度4000m；传感器电缆型号为MHYV4×0.75，长度3100m；断电及电源电缆,型号为MYQ-0.3/0.54×2.5，长度9000m。上述电（光）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（光）缆。二、中心站设置1、中心站设备选择（1）本矿安全监测监控系统地面中心站，设在矿井生产指挥管理综合楼调度室内。（2）监测监控系统在地面中心站配备了两台主机，互为备份，24h不间断运行。当工作主机发生故障时，备份主机可在5min内投入工作。（3）地面中心站的电源按二级负荷进行设计，具有来自变电所不同母线段的两回电源，并配置了5kVA交流稳压电源和3kVA/2h的UPS电源，保证了系统不间断的工作要求。（4）地面中心站设有可靠的接地装置，配备了电源避雷器和信号避雷器，保障中心站电源和数据传输的安全可靠性。（5）地面中心站配备了安全监控数据库服务器，保证了安全监控数据的历史记录和故障的分析处理。（6）联网主机装备有防火墙等网络安全设备。（7）中心站应使用录音电话。（8）地面中心站按信息机房的标准，安装有空调及抗静电地板。（9）安全监控系统联网实行分级管理。本煤矿通过光缆向集团安全监控网络中心上传实时监控数据。网络中心对煤矿安全监控系统的运行进行监督和指导。2、监控中心主要设备的功能、型号及数量金家渠煤矿初步设计安全专篇第十章矿井监控系统中煤科工集团武汉设计研究院10-3监控中心由以下设备组成：（1）监测监控主机2台，1用1备；（2）配置5kVA交流稳压电源和3kVA/2h的UPS电源，确保系统的可靠运行；（3）配接5台图形工作站；（4）网络服务器1台，网络交换机1台，用作矿领导、通风安全、调度等工作站的信息共享。整个系统具有三级网络结构形式，是一种先进的集散型微处理机系统。先进可靠的软件，总线型的区域控制器和传感器使系统保持领先的技术水平。局部传感器及其连接线的故障不会影响系统的正常工作，从而确保整个系统的可靠性。具有技术先进、结构合理、运行可靠、故障分散、维修方便等优点。系统地面中心站主机发出查询指令码，给每个传感器、监控器，传感器和监控器接到指令码后，即把采集到的数据发送到地面中心站。系统地面中心站主机可手动或根据收到的监测数据自动向甲烷传感器、监控器发出告警、断电指令由它们实施远程告警、断电、风电瓦斯闭锁。区域控制器根据与其配接的传感器的监测数据按设定的程序控制与其配接的监控器、断电器实现就地风电瓦斯闭锁。系统采用干线电缆供电，其供电电源由干线扩展器提供。干线扩展器采用就地供电方式。每个干线扩展器的驱动距离为2km。三、分站及传输电缆设置1、监测设备各设置地点和布置结合本矿井的开采技术条件和安全条件、矿井开拓布置及地面总平面布置、采区机械配备布置、井下巷道开拓布置及机电硐室、井上下供电系统、矿井通风系统及井下紧急避险系统等。在地面提升机房、通风机房、空压机房，井下变电所、主排水泵房、井底煤仓、综采工作面回风巷及进风巷、综掘工作面1～4、岩巷普掘工作面1～2、总回风巷和避险硐室（移动救生舱）等地点设置监控分站及传感器。2、缆线敷设（1）井下电缆沿巷道悬挂敷设，电缆悬挂点间距在水平巷道或倾斜井巷内不超过金家渠煤矿初步设计安全专篇第十章矿井监控系统中煤科工集团武汉设计研究院10-43m，并有适当的驰度，并能在意外受力时自由坠落。电缆不得悬挂在风管或水管上，不得遭受淋水，并与电力电缆分挂在井巷的两侧，敷设在通信信号电缆吊钩上。（2）地面室外敷设的电缆沿室外电缆沟，室内敷设的电缆沿室内电缆桥架或穿管敷设。3、设备安装（1）瓦斯传感器的安装方式为垂直悬挂安装,其距顶板（顶梁）不得大于300mm,距巷道侧壁不小于200mm，并安装在维护方便，不影响行人和行车处。（2）一氧化碳传感器安装方式为垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm,距巷壁不小于200mm，并安装在维护方便，不影响行人和行车处。（3）风速传感器的安装方式为垂直悬挂安装,安装点设在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点。（4）温度传感器安装方式为垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm,距巷壁不小于200mm，并安装在维护方便，不影响行人和行车处。（5）负压传感器的安装方式为垂直悬挂安装，安装点参照瓦斯和风速传感器的安装方式及位置要求。（6）风门开关、设备开停等传感器的安装方式详见厂家说明书。安装依被测设备状况而定。（7）井下分站应安设在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中，安设时加垫支架，使其距巷道底板不小于300mm或吊挂在巷道中。传感器布置在既能满足工况要求又无滴水和相对安全的地方，以保证其工作的可靠性，所有的分站和传感器都具有防爆合格证、煤矿矿用产品安全标志，满足井下使用条件，并且是经使用反映较成熟的产品。从而确保系统安全可靠地运行。四、甲烷传感器的设置井下采区配有2个综采工作面、4个综掘工作面和2个岩巷普掘工作面，甲烷传感器选配如表10-1-1。金家渠煤矿初步设计安全专篇第十章矿井监控系统中煤科工集团武汉设计研究院10-5甲烷传感器的安设位置、报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围表10-1-1安设地点报警浓度断电浓度复电浓度断电范围110301、130204综采工作面（回风巷距工作面10m内）≥1.0%≥1.5%1.0%所在工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备110301、130204综采工作面回风巷（上部顺槽尾部距大巷10～15m）≥1.0%≥1.0%1.0%所在工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备综掘工作面1～4，岩巷普掘工作面1～2（距掘进工作面5m内）≥1.0%≥1.5%1.0%所在掘进巷道内全部非本质安全型电气设备综掘工作面1～4，普掘工作面1～2回风流（掘进巷尾部至联络巷10～15m）≥1.0%≥1.0%1.0%所在掘进巷道内全部非本质安全型电气设备采煤工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪≥1.0%采煤机设置便携式甲烷检测报警仪≥1.0%掘进机设置便携式甲烷检测报警仪≥1.0%机电硐室（水泵房中央变电所、爆破材料库、11采区变电所、13采区变电所、13采区水泵房变电所）≥0.5%井底煤仓、区段煤仓上方≥1.5%≥1.5%1.5%贮煤仓运煤的各类运输设备及其他非本质安全型电源避险硐室(移动救生舱)≥1.0%总回风巷≥0.7%风井风硐内≥0.7%五、其它传感器的设置1、一氧化碳传感器的设置①在工作面的回风巷（上部顺槽尾部距上山巷10～15m处）设置一氧化碳传感器各1个，报警浓度为≥0.0024%CO。②在掘进工作面的回风流中（掘进巷尾部至联络巷10～15m处）设置一氧化碳传感器各1个，报警浓度为≥0.0024%CO。③在中部回风立井回风、北部回风斜井回风的测风站设置一氧化碳传感器各1个，报警浓度为0.0024%CO。金家渠煤矿初步设计安全专篇第十章矿井监控系统中煤科工集团武汉设计研究院10-6④在带式输送机滚筒下风侧10～15m处设置一氧化碳传感器各1个，报警浓度为0.0024%CO。⑤在井底煤仓、区段煤仓上方设置一氧化碳传感器各1个，报警浓度为0.0024%CO。⑥在中部回风立井、北部回风斜井的风硐内设置一氧化碳传感器各1个，报警浓度为0.0024%CO。⑦在避险硐室（移动救生舱）内、外设置一氧化碳传感器各1个，报警浓度为0.0024%CO。2、风速传感器的设置①在工作面的回风巷（巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量处）设置风速传感器各1个。②在中部回风立井回风、北部回风斜井回风的测风站设置风速传感器各1个。③在中部回风立井、北部回风斜井的风硐内设置风速传感器1个。④在中部副立井进风的测风站设置风速传感器1个。⑤当风速低于或超过《煤矿安全规程》的规定值时，应发出声、光报警信号。3、风压传感器在风井的风硐内设置负压传感器1个。4、烟雾传感器的设置在主斜井带式输送机、13采区运输下山带式输送机、130204工作面转载带式输送机、工作面顺槽带式输送机头部设置烟雾传感器各1个。5、温度传感器的设置①在采煤工作面的回风巷（上部顺槽尾部距上山巷10～15m）设置温度传感器各1个，其报警值为30℃。②在掘进工作面的回风流中（掘进巷尾部至联络巷10～15m）设置温度传感器各1个。③在中部副立井进风的测风站设置温度传感器1个。④在中部回风立井回风、北部回风斜井回风的测风站设置温度传感器各1个。⑤在井下中央变电所、主排水泵房、爆破材料库、11采区变电所、13采区变电所、金家渠煤矿初步设计安全专篇第十章矿井监控系统中煤科工集团武汉设计研究院10-713采区水泵房变电所内设置温度传感器各1个，其报警值为34℃。⑥在避险硐室（移动救生舱）内、外设置温度传感器各1个，其报警值为33±2℃。6、开关量传感器的设置（1）开停传感器：①带式输送机13台；②井下主排水泵房水泵5台；③中部副立井提升机1台；④掘进局部通风机12个；⑤空压机5台；⑥注氮设备1套；⑦通风机2台；⑧采煤机2台；⑨抗灾潜水泵2台；⑩顺槽潜水泵5台。（2）在各采煤工作面、掘进工作面风门外设有风门传感器各1组，当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。（3）在掘进工作面局部通风机风筒末端设置风筒传感器1个。（4）为监测被控设备瓦斯超限是否断电，被控开关的负荷侧必须设有馈电状态传感器。（5）在各采煤工作面、掘进头馈电开关处设置馈电开关传感器1个。7、其他传感器的设置（1）在井底水仓设置水位传感器2个。（2）在地面主变电所设置电量传感器2个，井下中央变电所设置电量传感器3个，井下11采区变电所、13采区变电所、13采区水泵房变电所设置电量传感器各2个。8、避险硐室（移动救生舱）传感器的设置在避险硐室（移动救生舱）内、外设置甲烷传感器、一氧化碳传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器和温度传感器各1个，甲烷传感器报警浓度为1.0%，一氧化碳传感器报金家渠煤矿初步设计安全专篇第十章矿井监控系统中煤科工集团武汉设计研究院10-8警浓度为0.