煤矿在用安全监控系统安全要求讲义课件.ppt
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- 煤矿 安全 监控 系统安全 要求 讲义 课件
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1、 煤矿安全监控系统是实现煤矿现代化和安全生煤矿安全监控系统是实现煤矿现代化和安全生产的重要技术手段。国家确定的产的重要技术手段。国家确定的“以风定产、瓦斯以风定产、瓦斯抽放、监测监控抽放、监测监控”瓦斯治理方针,充分反应了煤矿瓦斯治理方针,充分反应了煤矿安全监控系统在安全生产中的地位和作用。煤矿安安全监控系统在安全生产中的地位和作用。煤矿安全监控系统工作稳定可靠与否,直接关系到矿井安全监控系统工作稳定可靠与否,直接关系到矿井安全生产、抗灾能力和矿工安危。加强对煤矿在用安全生产、抗灾能力和矿工安危。加强对煤矿在用安全监控系统的监察,对充分发挥安全监控系统的重全监控系统的监察,对充分发挥安全监控系
2、统的重要作用,进一步促进煤矿安全生产水平提高,具有要作用,进一步促进煤矿安全生产水平提高,具有重大意义。重大意义。煤矿安全监控是综合性技术,涉及多门学科,内容复煤矿安全监控是综合性技术,涉及多门学科,内容复杂、技术要求高。其主要内容应包括:对井下杂、技术要求高。其主要内容应包括:对井下CH4、CO、O2、CO2等气体浓度的监测;对风速、风量、气压、温度、等气体浓度的监测;对风速、风量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的监测;对生产设备运行状况监测与粉尘浓度等环境参数的监测;对生产设备运行状况监测与控制;对井下重点安全设施的监控等等。因此,煤矿安全控制;对井下重点安全设施的监控等等。因此,煤矿安全
3、监控系统应具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存监控系统应具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警和控制功能,是用于煤储、处理、显示、打印、声光报警和控制功能,是用于煤矿通风安全及生产环节监控的重要设备。矿通风安全及生产环节监控的重要设备。根据系统不同的监控目的和使用场所以及组成根据系统不同的监控目的和使用场所以及组成结构,煤矿安全监控系统的种类较多,但均由软件结构,煤矿安全监控系统的种类较多,但均由软件和硬件组成。硬件一般包括:主机(双机或多机备和硬件组成。硬件一般包括:主机(双机或多机备份)、传输接口、分站、传感器、执行器(断电器、份)、传输接口、分站、传感
4、器、执行器(断电器、声光报警器)、电源箱、电缆、接线盒、避雷器和声光报警器)、电源箱、电缆、接线盒、避雷器和其它必要设备。系统的连接结构一般分为树形、环其它必要设备。系统的连接结构一般分为树形、环形、星形、总线形和复合形,典型系统连接如图形、星形、总线形和复合形,典型系统连接如图91所示。所示。(一)硬件(一)硬件 包括地面硬件设备、井口设备和井下硬件设备。包括地面硬件设备、井口设备和井下硬件设备。地面硬件设备一般包括:避雷器、传输接口(含安地面硬件设备一般包括:避雷器、传输接口(含安全隔离栅)、主机、打印机、全隔离栅)、主机、打印机、UPS电源、投影仪或电源、投影仪或电视幕墙、网络交换机、服
5、务器和配套设备等。中电视幕墙、网络交换机、服务器和配套设备等。中心站设备均应采用主流技术的通用产品,并满足可心站设备均应采用主流技术的通用产品,并满足可靠性、可维护性、开放性和扩展性等要求。靠性、可维护性、开放性和扩展性等要求。井口设备包括避雷器等。井口设备包括避雷器等。井下硬件设备一般包括分站、传感器、执行器井下硬件设备一般包括分站、传感器、执行器(断电器、声光报警器)、电源箱等及其它必要设(断电器、声光报警器)、电源箱等及其它必要设备。备。(二)软件(二)软件 包括操作系统、数据库、编程语言等。系统软包括操作系统、数据库、编程语言等。系统软件应是可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安件应是
6、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操作说全、成熟的主流产品。软件应有详细的汉字操作说明书和汉字操作指南。明书和汉字操作指南。二、煤矿安全监控系统工作原理二、煤矿安全监控系统工作原理 煤矿安全监控系统是采用传感器技术与计算机煤矿安全监控系统是采用传感器技术与计算机控制、计算机网络和信息传输技术相结合的方法,控制、计算机网络和信息传输技术相结合的方法,实时监测煤矿井下环境参数和设备设施的工作状态,实时监测煤矿井下环境参数和设备设施的工作状态,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等的装置。制等的装置。传感
7、器将被测物理量转换为电信号,经传感器将被测物理量转换为电信号,经2芯芯4芯矿用电缆与分站相连。有些传感器还具有就地显芯矿用电缆与分站相连。有些传感器还具有就地显示和声光报警功能。示和声光报警功能。断电器用矿用电缆与分站相连,根据分站输出断电器用矿用电缆与分站相连,根据分站输出的控制信号控制被控开关馈电或断电。的控制信号控制被控开关馈电或断电。分站接收来自传感器的信号,并按预先约定的分站接收来自传感器的信号,并按预先约定的复用方式(时分制或频分制等)远距离传送给主站复用方式(时分制或频分制等)远距离传送给主站(或传输接口);同时接收来自主站(或传输接口)(或传输接口);同时接收来自主站(或传输接
8、口)多路复用信号(时分制或频分制等)。分站还具有多路复用信号(时分制或频分制等)。分站还具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理能力,对传感器输入的信号和主站(或传输接口)能力,对传感器输入的信号和主站(或传输接口)传输来的信号进行处理,控制断电器工作。传感器传输来的信号进行处理,控制断电器工作。传感器及断电器距分站的实际传输距离一般在及断电器距分站的实际传输距离一般在2 km范围内;范围内;分站至主站之间最大传距离可达分站至主站之间最大传距离可达10 km以上。以上。井下电源箱将井下交流电网电源转换为系统所井下电源箱将井下交流电网电源转换为
9、系统所需的矿用本质安全型直流电源,并具有维持电网停需的矿用本质安全型直流电源,并具有维持电网停电后正常供电功能。电后正常供电功能。主站(或传输接口)接收分站远距离发送的信主站(或传输接口)接收分站远距离发送的信号,并送主机处理;接收主机信号、并送相应分站。号,并送主机处理;接收主机信号、并送相应分站。传输接口主要完成地面非本质安全型电气设备与井传输接口主要完成地面非本质安全型电气设备与井下本质安全型电气设备间的隔离、控制分站的发送下本质安全型电气设备间的隔离、控制分站的发送与接收、多路复用信号的调制与解调。与接收、多路复用信号的调制与解调。主机主要用来接收监测信号、校正报警判别、主机主要用来接
10、收监测信号、校正报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出与管理网络联接等。输出控制、控制打印输出与管理网络联接等。投影仪、电视幕墙、模拟盘、大屏幕、多屏幕投影仪、电视幕墙、模拟盘、大屏幕、多屏幕等用来扩大显示面积,以便于在调度室远距离观察。等用来扩大显示面积,以便于在调度室远距离观察。管理工作站一般设置在调度室、矿长及总工办管理工作站一般设置在调度室、矿长及总工办公室,以便随时了解矿井安全及生产状况。公室,以便随时了解矿井安全及生产状况。服务器用于存储监控信息,以便调用和查询。服务器用于存储监控信息,以便调用和
11、查询。路由器用于接入矿务局网络或广域网等。路由器用于接入矿务局网络或广域网等。三、煤矿安全监控系统执行标准和规定三、煤矿安全监控系统执行标准和规定GB3836-2010 爆炸性气体环境用电气设备爆炸性气体环境用电气设备AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求煤矿安全监控系统通用技术要求AQ1029-2006 煤矿安全监控系统及检测仪器使用煤矿安全监控系统及检测仪器使用 管理规范管理规范MT/T 1004-2006 煤矿安全生产监控系统通用技术条件煤矿安全生产监控系统通用技术条件MT/T 1008-2006 煤矿安全生产监控系统软件通用技术煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求要求MT
12、/T 772-1998 煤矿监控系统主要性能测试方法煤矿监控系统主要性能测试方法MT/T 899-2000 煤矿用信息传输装置煤矿用信息传输装置 煤矿安全规程煤矿安全规程 煤矿安全规程第煤矿安全规程第158条规定,所有煤矿必须装备安全监控条规定,所有煤矿必须装备安全监控系统。监控系统的选型应符合以下要求:系统。监控系统的选型应符合以下要求:(1)所选用的监控系统必须符合)所选用的监控系统必须符合AQ6201-2006煤矿安全监煤矿安全监控系统通用技术要求控系统通用技术要求和和AQ1029-2006 煤矿安全监控系统及煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范检测仪器使用管理规范的规定。的规定。(2
13、)监控系统必须取得系统整体的矿用产品安全标志;系统)监控系统必须取得系统整体的矿用产品安全标志;系统各组成设备的名称、型号规格、安全标志编号、生产单位等应各组成设备的名称、型号规格、安全标志编号、生产单位等应与监控系统安全标志证书中所列一致。与监控系统安全标志证书中所列一致。(3)监控系统中井下设备应分别单独取得矿用产品安全标志,)监控系统中井下设备应分别单独取得矿用产品安全标志,并符合各自的使用条件。并符合各自的使用条件。(4)监控系统选型前,应根据矿井的具体生产条件和环境,)监控系统选型前,应根据矿井的具体生产条件和环境,进行具体设计,以使所选择的系统满足安全生产的各项要求。进行具体设计,
14、以使所选择的系统满足安全生产的各项要求。(5)尽量选择企业声誉好、售后服务完善、系统安全可靠性)尽量选择企业声誉好、售后服务完善、系统安全可靠性高的产品。为方便使用、维修和部件更换,同一矿区内尽可能高的产品。为方便使用、维修和部件更换,同一矿区内尽可能选用同一厂家生产的产品。选用同一厂家生产的产品。二、安全性能、安全保护要求二、安全性能、安全保护要求(1)监控系统的主机及系统联网主机必须双机或多机)监控系统的主机及系统联网主机必须双机或多机备份,备份,24 h不间断运行。当工作主机发生故障时,备不间断运行。当工作主机发生故障时,备份主机应在份主机应在5min内投入工作。内投入工作。(2)中心站
15、应双回路供电并配备不小于)中心站应双回路供电并配备不小于2h在线式不间在线式不间断电源。断电源。(3)中心站设备及通信线入井口应有可靠的接地装置)中心站设备及通信线入井口应有可靠的接地装置和防雷设施。防雷设施应定期检查,特别是雷雨天后和防雷设施。防雷设施应定期检查,特别是雷雨天后应及时检查更换。应及时检查更换。(4)联网主机应装备防火墙等网络安全设备。)联网主机应装备防火墙等网络安全设备。(5)监控系统及其井下设备,以及井上涉及安全性能)监控系统及其井下设备,以及井上涉及安全性能的设备(如传输接口)必须符合的设备(如传输接口)必须符合GB3836-2010和各和各自产品标准的规定。自产品标准的
16、规定。(6)接入监控系统的)接入监控系统的CH4和和CO传感器的稳定性应不小于传感器的稳定性应不小于15d。(7)各类传感器的数据及状态必须传输到地面主机。)各类传感器的数据及状态必须传输到地面主机。(8)应设置显示设备,显示环境参数和工况设备状态等。)应设置显示设备,显示环境参数和工况设备状态等。(9)使用中需要更换监控系统的传感器、断电控制器等)使用中需要更换监控系统的传感器、断电控制器等关联部件时,应选择安全标志证书中所列的设备。严关联部件时,应选择安全标志证书中所列的设备。严禁对不同系统间的设备进行置换。如要需要置换,必禁对不同系统间的设备进行置换。如要需要置换,必须经具备相关资质的检
17、测检验机构进行防爆本安联检,须经具备相关资质的检测检验机构进行防爆本安联检,证明符合安全关联要求后方可实施。证明符合安全关联要求后方可实施。(10)国有重点煤矿必须实现矿务局(公司)所属高瓦)国有重点煤矿必须实现矿务局(公司)所属高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的安全监控系统联网;国有地斯和煤与瓦斯突出矿井的安全监控系统联网;国有地方和乡镇煤矿必须实现县(市)范围内高瓦斯和煤与方和乡镇煤矿必须实现县(市)范围内高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井安全监控系统联网。瓦斯突出矿井安全监控系统联网。三、安装、使用、维护保养要求三、安装、使用、维护保养要求(一)安装要求(一)安装要求(1)煤矿的采区设计、采掘作业规程和安
18、全技术措施中,)煤矿的采区设计、采掘作业规程和安全技术措施中,必须对安全测控仪器的种类、数量和位置,信号电缆和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,控制断电区域等做出明确规定。本安电源电缆的敷设,控制断电区域等做出明确规定。本安电源供电的最大负载应符合经核准的监控系统产品标准电源供电的最大负载应符合经核准的监控系统产品标准和使用说明书的规定,并绘制布置图和断电控制图。和使用说明书的规定,并绘制布置图和断电控制图。(2)设备入矿时,应认真核对煤矿矿用产品安全标志和产)设备入矿时,应认真核对煤矿矿用产品安全标志和产品合格证。下井前,应由防爆检查员对产品防爆性能逐品合格证。
19、下井前,应由防爆检查员对产品防爆性能逐台检查,签发合格证,确保下井产品符合防爆安全要求。台检查,签发合格证,确保下井产品符合防爆安全要求。(3)设备安装前,必须根据已批准的作业规程或安全技术)设备安装前,必须根据已批准的作业规程或安全技术措施提出安装申请单,分别送通风和机电部门。安装断措施提出安装申请单,分别送通风和机电部门。安装断电控制系统时,使用单位或机电部门必须根据断电范围电控制系统时,使用单位或机电部门必须根据断电范围要求,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。接时必须有安全监测工在场监护。(4)为防止甲
20、烷超限断电时切断安全测控仪器的供电电)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,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。源侧,严禁接在被控开关的负荷侧。(5)模拟量传感器应设置在能正确反映被测物理量的位)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且便于观察位置;声光报警器应设置在经常有人工作且便于观察的地点,并符合的地点,并符合煤矿安全规程煤矿安全规程和和AQ1029的各项规的各项
21、规定。定。(6)井下分站应设置在便于人员观察、调试、检验及支)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时应垫支架,使其距巷道底板不小于300mm,或吊挂,或吊挂在巷道中。在巷道中。(7)隔爆兼本质安全型等防爆电源,宜设置在采区变电)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及以下区域:低瓦斯和高所。严禁设置在断电范围内及以下区域:低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内;煤与瓦斯突出矿瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内;煤与瓦斯突出矿井的采煤工作
22、面、进风巷和回风巷;掘进工作面内;井的采煤工作面、进风巷和回风巷;掘进工作面内;采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷;采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷;采用串联通风的被串掘进巷道内。采用串联通风的被串掘进巷道内。(8)为保证安全监控系统的断电和故障闭锁功能,断电)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,具体方法应由控制器与被控开关之间必须正确接线,具体方法应由煤矿主要技术负责人审定。煤矿主要技术负责人审定。(9)与安全测控仪器关联的电气设备,电源线和控)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
23、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,需同处理。检修与安全测控仪器关联的电气设备,需要停止安全测控仪器运行时,须经矿主要负责人或要停止安全测控仪器运行时,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实施。主要技术负责人同意,并制定安全措施后方可实施。(10)设备安装必须按矿用产品安全标志证书和产品)设备安装必须按矿用产品安全标志证书和产品使用说明书规定的配置进行,严禁随意改变设备配使用说明书规定的配置进行,严禁随意改变设备配置。置。(11)监控系统安装完成后应经试运转,并通过相关)监控系统安装完成后应经试运转,并通过相关部门组织的验
24、收。部门组织的验收。(二)使用和维护要求(二)使用和维护要求(1)煤矿相关人员应接受监控系统生产厂家对监控)煤矿相关人员应接受监控系统生产厂家对监控系统使用、维护的针对性的培训,确保按使用说明系统使用、维护的针对性的培训,确保按使用说明书的要求正确使用、维修产品。书的要求正确使用、维修产品。(2)煤矿应建立安全测控仪器检修室,负责本矿安)煤矿应建立安全测控仪器检修室,负责本矿安全测控仪器的调校、维护和维修工作。暂时不具备全测控仪器的调校、维护和维修工作。暂时不具备条件的小型煤矿可将安全测控仪器送到检修中心进条件的小型煤矿可将安全测控仪器送到检修中心进行调校和维修。行调校和维修。(3)国有重点煤
25、矿的矿务局(公司)、产煤县(市)国有重点煤矿的矿务局(公司)、产煤县(市)应建立安全测控仪器检修中心,负责安全测控仪器应建立安全测控仪器检修中心,负责安全测控仪器的调校、维修、报废鉴定等工作,有条件的可配置的调校、维修、报废鉴定等工作,有条件的可配置甲烷校准气体,并对煤矿进行技术指导。甲烷校准气体,并对煤矿进行技术指导。(4)安全测控仪器设备必须定期调校。调校内容包)安全测控仪器设备必须定期调校。调校内容包括零点、显示值、报警点、断电点、复电点、控制括零点、显示值、报警点、断电点、复电点、控制逻辑等。采用催化燃烧原理的甲烷传感器每隔逻辑等。采用催化燃烧原理的甲烷传感器每隔10d必须使用标准气样
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