毕业设计(论文)120万吨中型煤矿安全监测监控系统的设计.doc
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1、目录摘 要IAbstractII绪 论1第 1 章 辛庄矿井田基本概况31.1 交通位置31.2地形地貌31.3储量和开采条件3第 2 章 辛庄煤矿安全监测监控系统的设计32.1.矿井现存问题32.2设计装备的原则依据 32.3设备选型42.3.1软件组成52.3.2主要技术指标62.3.3 KJFT-2J基本分站62.3.4 KJFT-3型单/双点断电仪72.2.5 KJFT-4型多点断电仪 8 2.2.6 KJFB-1通信线路避雷器112.2.7 KJFY-1矿用隔爆兼本质安全型多路电源箱112.3.8 KJFY-2矿用隔爆兼本质安全型备用电源箱122.3.9 KJFD-1矿用隔爆兼本质安
2、全型远程断电器132.3.10 KJFG-1高压断电器132.3.11 KJFA-1系统调试电话142.3.12 KGJ7高低浓度甲烷传感器142.3.13KGA21一氧化碳传感器152.3.14KG5002A超声波涡街风速传感器152.3.15KGJ7低浓度甲烷传感器162.3.16 GY-1型压力传感器162.3.17KJFW02温度传感器172.3.18KJFM-1风门传感器172.3.19KJFK-1开停传感器182.4电缆选型202.5分站的设计212.6中心站的设计222.7通信的选择232.7.1通信方式的选择232.7.2通信协议的选择232.8断电方式的选择242.9概算24
3、2.10传感器的布置以及分布位置262.10.1回采工作面瓦斯传感器布置图262.10.2掘进工作面瓦斯传感器布置图272.10.3机电硐室瓦斯传感器布置图282.10.4 CO传感器的设置302.10.5温度传感器的设置312.10.6开关量传感器的设置322.11硫化氢气体的产生以及防治322.11.1硫化氢气体的产生322.11.2硫化氢气体的防治33第三章 煤矿视频监控系统的设计333.1视频监控总体设计333.2 监控设备选型33结 论35致 谢36参考文献37附录138附录241附录343附录45120万吨中型煤矿安全监测监控系统的设计摘要随着国民经济的发展以及能源的紧缺,煤炭资源
4、已成为支撑我国经济发展的重要支柱,煤矿的安全生产不仅关乎着矿工的生命安全更关乎着国民生产的命脉,因此煤矿安全生产十分重要,而煤矿的安全参数又是煤矿安全生产的重要参考指标。针对120万吨中型煤矿,井下安全生产设备与安全监测监控系统相比大型煤矿略显薄弱,一些煤矿没有安全监控系统,瓦斯、风速、温度、压力、一氧化碳、风门等重要参数指标不能及时了解控制,这对煤矿安全生产带来极大隐患,煤矿安全监测监控系统设计是安全生产的重要技术手段,也是国有煤矿企业整合小型地方煤矿首要技术改造内容。120万吨矿井安全监测监控系统是中型矿井安全技术改造的技术关键,意义十分重大。本文根据煤矿安全监测监控系统的要求以及现在安全
5、监测监控系统存在的问题及发展现状和发展趋势并以神火集团辛庄煤矿的矿井条件以及可能存在的地质灾害为根据设计出一套高效、稳定、经济、易操作的煤矿安全监测监控系统。关键词:瓦斯传感器 监测监控系统 中心站1.2 million tons of medium coal mine safety monitoring system designAbstractAlong with the development of national economy and energy shortage,The coal resources to support Chinas economic development
6、has become an important pillar,The coal mine safety production not only related to the life safety of the miners more about the national productions lifeblood,So the safety production in coal mine is very important,And the safety of coal mine and parameters of safety production in coal mine as an im
7、portant reference index。For the 1.2 million tons of medium coal mine ,Underground safety production equipment and safety monitoring system than large coal mine is shown slightly weak,Some coal mine no safety monitoring system,The gas and wind speed, temperature, pressure, carbon monoxide and other i
8、mportant parameters, after not informed of the control,The safety production in coal mine brings great hidden trouble,The coal mine safety monitoring system design is an important technology of the means of production safety,The state-owned coal enterprise integration is also small local coal mine f
9、irst technical transformation content,200000 tons of mine safety monitoring system is medium mine safety technical transformation of the key technology,significant。In this paper, according to the coal mine safety monitoring system requirements and safety monitoring system now the existing problems a
10、nd development status and development trend and number two state-owned mine mine conditions and the possible existence of geological disasters according to devise a set for high efficiency, stable and economic, easy operation of coal mine safety monitoring system.KEY WORD: Gas sensor Monitoring syst
11、em central station绪论 监控系统是融计算机、通信技术、控制技术和电子技术为一体的综合自动化产品。它广泛用于当今社会现代化工业和日常生活的诸多方面,当将其作为一种安全预防技术应用到工业生产和社会生活中,就称其为安全监测监控系统。如我们常见到的楼宇安全监测通信系统、建筑消防监测监控系统、公路交通安全监控系统等,都是以环境系统的安全而设置的一套综合性电子系统。可见,安全监测监控系统是国内外各个行业都能应用到的一种预防安全事故的综合性技术产品,通过对环境状态参数、安全信息的检测和监控,来实现安全性分析和预测的自动化、准确化和及石化,并给予必要的预警和控制。 工业安全事故中,煤炭工业的
12、安全事故较为频发且性质严重,尤其以生产矿井瓦斯爆炸事故最为突出。为此,国家有关安全生产监督管理部门专门制定了“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字指导方针。 安全监测监控是运用现代科学方法,对人类赖以生存的安全状态进行定量描述,同时尽可能灵敏并及时地收集到安全现状变化的信息和对人体健康有无异常变化的信息,在分析、评价这些资料的基础上尽早地采取具体有效的行动,以保护人类的正常生存与发展的体系。随着煤矿工业的发展,综合机械化采煤工艺不断完善,工作面单产不断提高,对环境参数的检测和对开采、运输各生产环节的协调要求越来越高。对环境和生产参数要求长期连续地进行可靠的检测,按一定程序进行控制。这就逐步形
13、成了采用多参数多测点传感器,以电子计算机为中心的矿井监控系统。进入90年代,随着微电子技术、通讯技术、控制技术、计算机技术、CRT显示技术以及软件技术的迅猛发展,计算机更加广泛地进入工业控制的各个领域,并且正在发挥着越来越大的作用。与此同时,计算机技术在煤炭工业领域也得到了快速、广泛的应用。利用计算机进行实时监测是煤炭生产的一个重要环节。 监测系统其主要功能是能够及时、准确地反映各类所需要的监测信息,从而满足诸如环境安全、胶带运输、轨道运输、供电系统以及对瓦斯、风速、一氧化碳、温度、负压等环境参数及设备开停、风门开闭、风筒风量不同监测对象的要求,以实现在生产中对全矿井的综合监测。 本文主要针对
14、神火集团辛庄矿灾害比较严重、瓦斯高突、有煤尘爆炸危险以及工作面温度越来越高的实际情况,从装备安全监测系统、设置防尘喷头等方面下手,达到对井下有害气体及工作面温度等进行有效的实时监控,当各监测指标超限时,本系统能够及时自动报警和切断电源,并且能够将各类监测到的数据及时传送到监测中心站,通过计算机对这些数据进行存贮和处理,从技术手段上很好的避免有害气体超限作业,改善矿工的健康与安全条件,提高劳动生产率,消除由此产生的事故隐患,极大地改善煤矿安全生产条件,可保证矿井的长期计划和工程的实现。第 1章 辛庄矿井田基本概况1.1位置交通神火集团辛庄煤矿矿井田位于河南省永城煤田中部,永城县位于井田西分,南北
15、长约4.8km,东西宽约1.44km,北邻陈四楼井田,勘探面积7km2。地理坐标为:东经11617301162521,北纬335352340035。井田内地势平坦,交通方便。永城县城西北至陇海铁路商丘车站95km,夏邑车站62km,东北至京沪铁路徐州车站97km,东南至宿州车站74km,均有柏油公路相通,各乡村之间亦有公路相通。1.2地形地貌本井田位于黄淮冲积平原的东部,地势低平开阔,西北高,东南低,坡降为1450016000,井田东南部的3405孔处最低,地面标高31.03m;井田北部的0005孔处最高,地面标高34.58m.一般高程3234m。全为第四系全新统之亚砂土及亚粘土所覆盖。1.3
16、储量和开采条件本矿设计设计服务年限为50年,设计年产量为120万吨,煤矿瓦斯气体为高瓦斯类型,且气体成分含有硫化氢气体,开采类型为普通炮采矿井,一个综采区,两个炮采区。第2章、辛庄煤矿安全监测监控系统设计2.1矿井现存基本问题1. 瓦斯高突;2. 有煤尘爆炸危险;3. 含有硫化氢气体;4. 工作面持续高温;5. 煤仓煤位、水仓水位、局扇、风门等需时时监控,根据需要可设数字监测及视频进行监控;6. 回风巷的有害气体浓度较高,需监测二氧化碳、风速、负压、甲烷浓度;7. 本矿进行了瓦斯抽放利用,应监测抽放管路的流量、压差、温度等。8. 其他方面的安全监测监控等。鉴于该矿地质灾害比较严重,虽然采取各种
17、措施,加强了现场检查力度,但是人工检测只是间断性的,无法及时的掌握甲烷及一氧化碳等有害气体的涌出情况,当有害气体大量涌出或超限时,人工很难及时发现并切断现场供电,不利于矿井安全生产。另外,工作面持续高温,而且随着开采深度的增加,这种危害会进一步扩大。因此迫切需要装备安全监测系统进行监测监控。随时掌握现场情况,保证矿井及工人安全。投入使用煤矿安全监控系统后,不仅能够对工作面现场各种有害因素进行有效的实时监控,当有害因素超限时能够及时自动报警和切断电源,并且能够将各类监测到的数据及时传送到监测中心站,通过计算机对这些数据进行存贮和处理,为消除事故隐患提供依据。目前,国产系统具备了较好的技术水平和现
18、场适用性,更能适合中国的国情,所以拟装备一套国产矿井环境安全监测。2.2设计装备的原则依据根据煤矿安全规程和矿井通风安全监测装置使用管理规定提出设计原则、依据:第一百五十八条 高瓦斯矿井、煤(岩)与瓦斯突出矿井,必须装备矿井安全监控系统。没有装备矿井安全监控系统的矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面,必须装备甲烷风电闭锁装置或甲烷断电仪和风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的无瓦斯涌出的岩巷掘进工作面,必须装备风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的矿井的采煤工作面,必须装备甲烷断电仪。 第一百五十九条 采区设计、采掘作业规程和安全技术措施,必须对安全监控设备的种类、数量和位置
19、,信号电缆和电源电缆的敷设,控制区域等做出明确规定,并绘制布置图。 第一百六十条 煤矿安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆或光缆连接,严禁与调度电话电缆或动力电缆等共用。防爆型煤矿安全监控设备之间的输入、输出信号必须为本质安全型信号。 安全监控设备必须具有故障闭锁功能:当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时,必须切断该监控设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁;当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后,自动解锁。 矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能;当主机或系统电缆发生故障时,系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能; 第一百六十九条
20、 低瓦斯矿井的采煤工作面,必须在工作面设置甲烷传感器。 高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面,必须在工作面及其回风巷设置甲烷传感器,在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。 若煤(岩)与瓦斯突出矿井采煤工作面的甲烷传感器不能控制其进风巷内全部非本质安全型电气设备,则必须在进风巷设置甲烷传感器。 采煤工作面采用串联通风时,被串工作面的进风巷必须设置甲烷传感器。 采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。 非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行。 第一百七十条 低瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面,必须在工作面设置甲烷传感器。 高瓦斯、煤(岩)与瓦斯
21、突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面,必须在工作面及其回风流中设置甲烷传感器。 掘进工作面采用串联通风时,必须在被串掘进工作面的局部通风机前设甲烷传感器。 掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。 第一百七十一条 在回风流中的机电设备硐室的进风侧必须设置甲烷传感器。 第一百七十二条 高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时,装煤点、瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器。 第一百七十三条 在煤(岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中,进风的主要运输巷道和回风巷道内使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车或矿用防爆型柴油机车时,蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式
22、甲烷检测报警仪,柴油机车必须设置便携式甲烷检测报警仪。当瓦斯浓度超过0.5%时,必须停止机车运行。 第一百七十四条 瓦斯抽放泵站必须设置甲烷传感器,抽放泵输入管路中必须设置甲烷传感器。利用瓦斯时,还应在输出管路中设置甲烷传感器。第一百七十五条 装备矿井安全监控系统的矿井,每一个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置风速传感器,主要通风机的风硐应设置压力传感器;瓦斯抽放泵站的抽放泵吸入管路中应设置流量传感器、温度传感器和压力传感器,利用瓦斯时,还应在输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。装备矿井安全监控系统的开采容易自燃、自燃煤层的矿井,应设置一氧化碳传感器和温度传感器。 装备矿井
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- 毕业设计 论文 120 中型 煤矿安全 监测 监控 系统 设计
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