煤矿安全监控系统.ppt.ppt
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1、1,有关煤矿安全监控系统的讲义较多地引用了国家煤矿安全监察局安全监察司王涛处长在2009年3月昆明贯标会上的讲义内容,在此向王处长表示感谢。,煤矿安全监控系统,2,AQ6201-2006标准中对煤矿安全监控系统的定义: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、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等,并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。,煤矿安全监控系统,3,通常,煤矿安全监控系统由井上部分和井下部分组成,一般采用分布式总线结构,
2、主要由监控主机、传输接口、监控分站和各种传感器、控制执行器等组成。井下监控站具有独立工作的能力。井上部分由计算机、通信接口、打印机及网络系统组成地面中心站。中心站可集中地监测并控制井下各种环境参数及设备运行情况,并配置井下分站的类型。具有实时监控、即时报警、数据查询、数据报表、地面控制等功能。,煤矿安全监控系统,4,实例一:KJ95N系统组成:,煤矿安全监控系统,5,实例二:KJ102N系统组成:,煤矿安全监控系统,6,煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范第3.10条规定,“煤矿必须装备矿井安全监控系统。矿井安全监控系统应符合煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ6201-2006)、煤矿安
3、全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007)的有关规定”。,煤矿安全监控系统,7,主要内容,1029标准的出台背景主要依据和编制过程有关问题的解释设计审查和竣工验收中应关注的问题,8,1.出台背景 1.1安全监控技术发展,上世纪70年代前:煤矿使用光学瓦斯检定器、瓦斯检定灯、检知管、风表等便携式仪器检测井下环境参数。80年代前后:甲烷断电仪、甲烷遥测断电仪仪、便携式甲烷检测报警检仪、瓦斯报警矿灯等问世。1983-1985年,引进技术和设备。,9,1.出台背景 1.1安全监控技术发展,英国MINOS系统淮南谢一、平顶山五矿西德TF200系统兖州兴隆庄矿美国DAN6400系统淮南潘一
4、矿法国CTT63/40系统 阳泉一矿波兰CMC1系统 CMM-20系统 开滦赵各庄矿 冲击地压监测系统等 抚顺老虎台矿等西德TF200系统、传感器 传感元件制造技术等 重庆煤矿安全仪器厂等,10,1.出台背景 1.1安全监控技术发展,80年代中期 国产安全监控系统问世90年代 矿务局监控系统联网2005年以来安全监控系统普及联网,11,名词解释,监测:监视检测监控:监测控制煤矿安全监控系统:装有瓦斯、风速、一氧化碳、风压、温度、烟雾、设备开停、风筒、风门、馈电传感器等传感器。煤矿安全生产监控系统:包括安全、提升、轨道、胶带、供电、排水、矿山压力、人员位置等子系统。,12,名词解释,传感器:将被
5、测物理量转换为电信号输出的装置。分站:接收来自传感器的信号,并按预先约定的复用方式远距离传送给传输接口,同时,接收来自传输接口多路复用信号。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能力、对传感器输入的信号和传输接口传输来的信号进行处理,控制执行器工作。甲烷风电闭锁装置:当掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时,或空气中甲烷浓度超限时,能自动切断被控设备电源的装置。,13,14,1.出台背景 1.2煤矿必须装备安全监控系统,国务院第81次常务会议提出了瓦斯治理七项措施,要求高、突矿井必须装备安全监控系统并联网。2006年国家安监总局要求低瓦斯矿井必须装备安全监控系统。,
6、15,全国煤矿安全监控系统装备情况(套),16,1.出台背景 1.3现场维护和管理问题很多,传感器的数量不足,种类不全,设置地点或位置不符合要求。甲烷传感器校准周期过长,方法不对。千方百计使监控系统不报警、不断电、不闭锁。地面中心站的装备管理存在问题。培训不到位,维护、管理人员缺乏相关知识,不会操作、维修。,17,1.出台背景 1.4标准、规程修定滞后,2006年以前装备的监控系统及传感器的执行的产品标准于上世纪90年代制定。煤矿安全规程“通风安全监控”一章有关传感器的布置源自矿井通风安全监测装置使用管理规定(煤安字1995第562号)。,18,1 出台背景 1.5采取措施,出台相关标准、文件
7、,MT/T1004-2006煤矿安全生产监控系统通用技术条件AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求AQ6202-2006煤矿甲烷检测用载体催化元件AQ6203-2006煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器AQ6204-2006瓦斯抽放用热导式高浓度甲烷传感器AQ6205-2006煤矿用电化学式一氧化碳传感器AQ6206-2006煤矿用高低浓度甲烷传感器AQ6207-2007便携式载体催化甲烷检测报警仪AQ6209-2007数字式甲烷检测报警矿灯,19,1 出台背景 1.5采取措施,出台相关标准、文件,AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范关于加强煤矿安全监控系统
8、装备、联网和维护使用工作的指导意见(安委办200621号)关于贯彻落实煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范的通知(煤安监技装200729号),20,煤矿安全监控系统通用技术要求 AQ6201-2006与旧标准的主要区别,系统中传感器的稳定性由7天延长到15天。传感器到分站的传输距离由1公里延长到2公里。增加了异地断电、风电瓦斯闭锁、抗电磁干扰等功能。主菜单和一级子菜单显示格式统一。,21,参数设置:系统参数、模拟量、开关量、累计量、其他 页面编辑:列表、曲线、模拟图、其他 控制列表显示曲线显示:报警、断电控制、馈电异常、调用、其他 状态图及柱状图显示模拟图显示:通风系统、瓦斯抽采、系统自检、
9、其他 打印查询帮助其他等,安全监控系统主菜单-AQ6201标准,22,载体催化式低浓度甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、数字式甲烷检测报警矿灯等 旧标准与新标准的主要区别,旧标准稳定性:7天响应时间:30秒基本误差:大,新标准稳定性:15天响应时间:20秒基本误差:小,23,2.主要依据和编制过程,依据GB/T1.1-2000标准化工作导则、煤矿安全规程和相关产品标准等深入调研、充分论证参考国内外煤矿经验和事故教训两次广泛征求意见两次召开研讨会议,24,3.有关问题的解释 3.1增设甲烷传感器的地点,编制原则:增加传感器数量、加大监控密度2004年国有重点煤矿平均每套安全生产监控系统传感器的数
10、量不到50个,最多为472个。便携式瓦斯检测报警仪平均每个矿井使用175台。日本太平洋煤矿安全生产监控系统传感器总数为1200多个。俄罗斯一年产70万吨的煤矿共装备甲烷传感器180个,携带式甲烷检测仪器1370台。,25,3.有关问题的解释 3.1增设甲烷传感器的地点,低瓦斯矿井采煤工作面回风巷和掘进工作面回风流处。采煤工作面第二、第三条回风巷。U型通风方式的采煤工作面上隅角设置甲烷传感器或便携式甲烷检测报警仪。,26,10m,1015m,报警浓度:T1,T21.0%CH4断电浓度:T11.5%CH4,T21.0%CH4复电浓度T1,T21.0%CH4断电范围:工作面及其回风巷内全部非本质安全
11、型电气设备,低瓦斯矿井采煤工作面回风巷增设甲烷传感器,27,5m,低瓦斯矿井掘进工作面回风流增设甲烷传感器,1015m,局部通风机,报警浓度1.0%CH4断电浓度1.5%CH4复电浓度1.0%CH4,报警浓度1.0%CH4断电浓度1.0%CH4复电浓度1.0%CH4,T1、T2断电范围:掘进巷道内全部非本质安全型电气设备,28,10m,1015m,报警浓度:T0,T1,T21.0%CH4断电浓度:T0,T11.5%CH4,T21.0%CH4复电浓度T0,T1,T21.0%CH4断电范围:工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备,U型通风方式采煤工作面上隅角增设甲烷传感器或便携式甲烷检测报警仪
12、,29,30,3.有关问题的解释 3.1增设甲烷传感器的地点,专用排瓦斯巷道的混合回风流处双巷掘进的混合回风流处,31,10m,1015m,1015m,1015m,报警浓度2.5%CH4断电浓度2.5%CH4复电浓度2.5%CH4,报警浓度1.0%CH4断电浓度1.0%CH4复电浓度1.0%CH4,T7T8断电范围:工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备,32,1015m,10m,1015m,1015m,报警浓度2.5%CH4断电浓度2.5%CH4复电浓度2.5%CH4,报警浓度1.0%CH4断电浓度1.0%CH4复电浓度1.0%CH4,T7、T8断电范围工作面及其回风巷内全部非本质安全型
13、电气设备,33,1015m,1015m,1015m,5m,5m,局部通风机,图5 双巷掘进工作面甲烷传感器的设置,34,3.有关问题的解释 3.1增设甲烷传感器的地点,吸取安徽淮北矿业集团芦岭煤矿2003年5.13特大瓦斯爆炸事故教训,在高、突矿井长于1000米的采煤工作面回风巷和长于1000米的掘进工作面中部安装甲烷传感器,如果巷道中部瓦斯异常涌出,传感器及时报警断电。,35,3.有关问题的解释 3.1增设甲烷传感器的地点,吸取辽宁阜新矿业集团孙家湾煤矿2005年2.14特大瓦斯爆炸事故关于“在回风系统中的电气设备没有实现瓦斯-电闭锁”教训,在总回风巷、一翼回风巷和采区回风巷临时施工的电气设
14、备上风侧设置甲烷传感器。,36,孙家湾煤矿瓦斯爆炸事故示意图,37,3.有关问题的解释 3.1增设甲烷传感器的地点,井下煤仓和选煤厂煤仓上方封闭的地面选煤厂机房内封闭的带式输送机地面走廊内宜设置甲烷传感器,38,采煤工作面一氧化碳传感器的设置报警浓度:报警浓度0.0024%CO。,10m,1015m,39,40,3.有关问题的解释 3.2增设其他传感器,为预防带式输送机火灾事故,滚筒下风侧10-15m处应设置烟雾传感器,宜设置一氧化碳传感器。,41,3.有关问题的解释 3.3修改部分报警、断电值,被串掘进工作面局部通风机前的甲烷传感器,当瓦斯1.5%CH4时,切断包括局部通风机在内的被串掘进巷
15、道内全部非本质安全型电气设备电源。,42,5m,1015m,35m,局部通风机,报警浓度1.0%CH4断电浓度1.5%CH4复电浓度1.0%CH4,报警浓度1.0%CH4断电浓度1.0%CH4复电浓度1.0%CH4,断电浓度0.5%CH断电范围:被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备断电浓度1.5%CH断电范围:包括局部通风机在内的被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备,43,3.有关问题的解释 3.3修改部分报警、断电值,高、突矿井双巷掘进工作面混合回风流处的甲烷传感器,当瓦斯浓度1.5%CH4,切断包括局部通风机在内的双巷掘进巷道内全部非本质安全电源。,44,1015m,1015m,101
16、5m,5m,5m,局部通风机,图5 双巷掘进工作面甲烷传感器的设置,45,3.有关问题的解释 3.3修改部分报警、断电值,采区回风巷的甲烷传感器,当1.0%CH4切断回风巷内全部非本质安全型电气设备的电源。当井下瓦斯抽放泵站内瓦斯浓度1.0%CH4,切断抽放泵站电源。瓦斯抽放泵输入管路中的瓦斯传感器25%CH4报警。将一翼回风巷及总回风巷设置的甲烷传感器报警值为由0.75%CH4改为0.70%CH4。,46,3.有关问题的解释 3.4地面中心站值班增加要求,中心站值班应设置在矿调度室内实行24h值班制度制定瓦斯事故应急预案:如在采区变电所等地点设置分站、断电控制器等设备,明确在何种情况下哪些人
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