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监测监控系统设计方案
监测监控系统设计方案
前言
根据国家安全监管总局【2010】146、【2011】15、【2011】33号文件要求,完善井下安全避险“六大系统”的通知,我矿为了全面提高煤矿安全保障能力,根据河南省工业和和信息化厅下发的文件,我矿按期展开自查、自检,完善各大系统任务。
保证矿井的安全生产,同时也积极的响应国家目前相应的政策方针。
煤矿监控系统是煤矿安全生产综合监控系统的重要组成部分。
煤矿井下作业因为远离地面,地形复杂,环境恶劣。
利用远程监控系统,地面监控人员可以直接对井下情况进行实时监控,不仅能及时的发现煤矿井下的气体浓度变化情况,而且能及时发现事故苗子,防患于未然,也能为事后分析事故提供有关的第一手资料。
自2000年以来,随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要,我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续装备矿井监测监控系统。
系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率,同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。
对煤矿井下监测监控系统进行科学使用与管理规范。
确保井下采掘工作面和其它作业地点有害气体超限时,及时通知井下人员撤离,应急避险。
结合我矿实际情况,特编制监测监控系统实施方案。
一、矿井基本情况:
xxxx,矿井于1988年动工兴建,1996年12月正式竣工投产并同时通过矿井质量标准化验收达部级质量标准化矿井。
,2011年5月按照省政府煤炭资源整合精神,
矿井设计年生产能力30万吨,核定生产能力45万吨,井田面积5.3115km2,矿井正常涌水量150m3/h,瓦斯等级为低瓦斯矿井,开采煤层二1煤,煤层厚度平均6.28m,煤尘有弱爆炸性,不易自燃,水文地质条件简单。
截止2010年底矿井保有资源储量1628万吨,可采储量587万吨,服务年限15年。
1、井田位置及交通
矿井位于xxxx,地理坐标为东经113°29′39″~113°30′00″
2、开拓方式及生产现状
矿井开拓方式为反斜井单水平上下山开拓,共有三个井筒,主井为反斜井,主要提升煤炭兼作进风,副井为反斜井,主要提升矸石和运送材料兼作进风,风井为立井,为专用回风井。
井底车场为-150水平,目前矿井生产采区为12采区,13采区为准备采区,生产工作面为12160工作面和12050工作面,分别位于12采区东西两翼,掘进工作面分别为12150运输巷和回12150回风巷。
采煤工作面采用走向长壁采煤方法后退式回采,炮采放顶煤回采工艺。
3、煤层与瓦斯:
本矿开采煤层为二1煤,煤层平均度为6.28m,2010年9月洛阳矿山机械检测检验中心对12采区煤样自燃等级和煤尘爆炸性进行检验,《自燃倾向等级鉴定报告》和《煤尘爆炸性检验报告》提供,我矿所开采煤层煤尘无爆炸危险性,自燃等级为三级,不易自燃。
2010年矿井瓦斯等级鉴定报告提供,瓦斯相对涌出量为5.47m3/t,绝对瓦斯涌出量为5.18m3/min,,属低瓦斯矿井,但在生产过程中应严格标准,做好瓦斯灾害的预防工作,确保生产安全。
4、通风系统:
矿井采用中央边界通风方式,抽出式通风,主副井进风,立风井回风。
采区内采用皮带巷进风,轨道巷回风,工作面采用“U”型通风,运输巷进风,回风巷回风,掘进工作面采用压入式通风。
矿井主要通风机为燕京安全环保设备厂出品的防爆轴流抽出式风机两台,一台工作,一台备用,型号为BDK-6-NO18。
矿井总进风为3380m3/min,总回风3508m3/min,能够满足矿井安全生产的需要。
二、监测监控设计编制依据
1、AQ6201-2006《煤矿安全监控系统通用技术要求》
2、AQ1029-2007《煤矿安全监控系统及检测仪器管理规范》
3、《煤矿安全规程》2010年版
4、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》(安监总煤装【2010】146号)
5、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》(安监总煤装【2011】15号)
6、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)的通知》(安监总煤装【2011】33号)
7、煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本要求及检查验收暂行办。
8、《关于印发郑州市地方煤矿主体企业所属煤矿和单独保留煤矿井下安全避险“六大系统”推进方案的通知》(郑煤[2010]81号)
三、监测监控系统
1、系统组成
煤矿安全监控系统系统主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。
结构图如下图2:
矿井监测监控系统通过光纤与郑州宏源(郑宏)煤业有限公司形成网络化监测监控实现联网监测。
2、系统中心站
煤矿监控系统分为井下监控系统和井上监控系统两大类。
井上监控主要是针对地面运行设备和煤炭运销系统,井下监控系统是具有模拟量、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,主要是用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要风机开停等,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。
矿井采用安全监测监控系统型号为KJ209N型,厂家为:
北京鑫源九鼎科技有限公司河南分公司。
于2002年12月安装,2007年7月进行升级改造并通过新密市煤炭局验收,采掘布置为两采两掘即12160采煤工作面、12050采煤工作面、12150运输巷掘进、12150回风巷掘进。
按照《规程》要求设置监控传感器,目前监控系统运行良好。
我矿已在两采两掘系统方面按照公司省市县局的要求配置了监控设备,使用监控分站型号KJ209N—F。
生产厂家:
北京鑫源九鼎科技有限公司河南分公司。
传感器是将被测物理量转换为电信号输出的装置。
具体种类及功能有:
1、甲烷传感器的型号为:
GJC4,生产厂家:
北京鑫源九鼎科技有限公司河南分公司
2、一氧化碳传感器型号为:
GTH1000,生产厂家:
楠江集团有限公司
3、温度传感器型号为:
GWD100,生产厂家:
北京鑫源九鼎科技有限公司河南分公司
4、风速传感器型号为:
GFW15,生产厂家:
楠江集团有限公司
5、负压传感器型号为:
GPD100,生产厂家:
北京鑫源九鼎科技有限公司河南分公司
6、馈电传感器型号为:
KDG0.3/660,生产厂家:
北京鑫源九鼎科技有限公司河南分公司
7、设备开停传感器型号为:
GKT5,生产厂家:
北京鑫源九鼎科技有限公司河南分公司
8、风门传感器型号为:
GFK30,生产厂家:
北京鑫源九鼎科技有限公司河南分公司
9、烟雾传感器型号为:
GQL0.1,生产厂家:
江苏三恒科技集团有限公司
10、风筒传感器型号为:
KG5009,生产厂家:
北京鑫源九鼎科技有限公司河南分公司
3、装备要求
3.1瓦斯矿井必须装备煤矿安全监测监控系统。
3.2煤矿安全监控系统必须24h连续运行。
3.3接入煤矿安全监控系统的各类传感器稳定性应不小于15d。
3.4煤矿安全监控系统传感器的数据及状态必须传输到地面主机。
3.5煤矿必须按矿用产品安全标志证书规定的型号选择监控系统的传感器、断电控制器等关联设备,严禁对不同系统间的设备进行置换。
3.6矿井安全监测监控系统必须与总公司安全监控系统联网。
3.7煤矿区队长以上管理人员、安检员、班组长、爆破工、电钳工下井时必须携带便携式甲烷检测仪或甲烷检测报警矿灯。
4.监测监控系统设计和安装
4.1采区设计、采掘作业规程和安全技术措施,必须对安全测控仪器的种类、数量和位置,信号电缆和电源电缆的敷设,断电区域等做出明确规定,并绘制布置图和断电控制图。
4.2安装前,必须根据已批准的作业规程或安全技术措施要求与通风和机电部门结合进行安装。
安装断电控制系统时,必须根据机电部门断电范围要求,提供断电条件,并接通井下电源及控制线,在连接时必须有安全监测工在场监护。
4.3为防止甲烷超限断电时切断安全测控仪器的供电电源,安全测控仪器的供电电源必须取自被控开关的电源侧,严禁接在被控开关的负荷侧。
4.4模拟量传感器应设置在能正确反映被测物理量的位置。
开关量传感器应设置在能正确反映被监测状态的位置。
声光报警器应设置在经常有人工作便于观察的地点。
4.5井下分站,应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中,安设时应垫支架,使其距巷道底板不小于300mm,或吊挂在巷道中。
4.6隔爆兼本质安全型等防爆电源,宜设置在采区变电所,严禁设置在断电范围内。
隔爆兼本质安全型防爆电源严禁设置在下列区域:
(1)低瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内;
(2)掘进工作面内;(3)采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷;(4)采用串联通风的被串掘进巷道内。
4.7为保证安全监控系统的断电和故障闭锁功能,断电控制器与被控开关之间必须正确接线。
具体方法由煤矿主要技术负责人审定。
4.8与安全测控仪器关联的电气设备,电源线和控制线在拆除或改线时,必须与安全测控管理部门共同处理。
检修与安全测控仪器关联的电气设备,需要安全测控仪器停止运行时,须经矿主要负责人或主要技术负责人同意,并制定安全措施后方可进行。
5、甲烷传感器的设置
5.1甲烷传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷道侧壁不得小于200mm,并应安装维护方便,不影响行人和行车。
5.2甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合表1的规定。
表1 甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围
甲烷传感器
设置地点
甲烷传感器编号
报警浓度
断电浓度
复电浓度
断电范围
采煤工作面
上隅角
T0
≥1.0%CH4
≥1.5%CH4
1.5%CH4
工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备
低瓦斯矿井的采煤工作面
T1
≥1.0%CH4
≥1.5%CH4
1.0%CH4
工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备
煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面
T1
≥1.0%CH4
≥1.5%CH4
1.0%CH4
工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备
采煤工作面回风巷
T2
≥1.0%CH4
≥1.0%CH4
1.0%CH4
工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备
采用串联通风的被串采煤工作面进风巷
T4
≥0.5%CH
≥0.5%CH4
0.5%CH4
被串采煤工作面及其进回风巷内全部非本质安全型电气设备
专用排瓦斯巷
T7
≥2.5%CH4
≥2.5%CH4
2.5%CH4
工作面内全部非本质安全型电气设备
采煤机
≥1.0%CH4
≥1.5%CH4
1.0%CH4
采煤机电源
煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面
T1
≥1.0%CH4
≥1.5%CH4
1.0%CH4
掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面回风流中
T2
≥1.0%CH4
≥1.0%CH4
1.0%CH4
掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
采用串联通风的被串掘进工作面局部通风机前
T3
≥
≥
0.5%CH
掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
0.5%CH4
0.5%CH4
4
≥1.5%CH4
≥1.5%CH4
0.5%CH4
包括局部通风机在内的掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
掘进机
≥1.0%CH4
≥1.5%CH4
1.0%CH4
掘进机电源
采区回风巷
≥1.0%CH4
—
—
一翼回风巷及总回风巷
≥0.75%CH4
—
—
回风流中的机电硐室
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