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1、确保确保煤矿安全监控系统煤矿安全监控系统-“监控有效监控有效”的几个要素的几个要素主要内容主要内容n1 1 引言引言n2 2 关于系统关于系统“监控有效监控有效”的解读的解读n3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状 2 2）煤矿安全监控技术发展趋势）煤矿安全监控技术发展趋势n4 4 相关文件、标准及规范相关文件、标准及规范n5 5 煤矿安全监控系统的使用维护及监管煤矿安全监控系统的使用维护及监管 2 长期以来，煤炭在我国一次能源消费结构中始终长期以来，煤炭在我国一次能源消费结构中始终维持在维持在70%70%以上，是国民经济发展所
2、依赖的主要能源。以上，是国民经济发展所依赖的主要能源。而煤炭行业也是高危行业，特别是瓦斯灾害事故时有发而煤炭行业也是高危行业，特别是瓦斯灾害事故时有发生，这就决定了确保煤矿开采安全将是企业长期且艰巨生，这就决定了确保煤矿开采安全将是企业长期且艰巨的任务。的任务。1 1 引引 言言3 为此，国家相关部门高度重视煤矿安全，自为此，国家相关部门高度重视煤矿安全，自20002000年以来，大力推广使用煤矿监控系统，截止年以来，大力推广使用煤矿监控系统，截止2002008 8年年, ,全全国高瓦斯和突出矿井煤矿安全监控系统的安装率达国高瓦斯和突出矿井煤矿安全监控系统的安装率达100%,100%,低瓦斯矿
3、井安装率达到了低瓦斯矿井安装率达到了87.5%87.5%以上。以上。 有超过有超过150150个重点产煤县和全部国有重点煤矿集团个重点产煤县和全部国有重点煤矿集团实现了区域联网。实现了区域联网。1 1 引引 言言截止截止2009年年高瓦斯矿高瓦斯矿突出矿井突出矿井国有重点国有重点矿矿国有地方矿国有地方矿乡镇小煤乡镇小煤矿矿安装率安装率100%100%96.9%88.3%73.55%4全国煤矿安全监控系统装备情况（套）1 1 引引 言言5 这些技术的大量推广应用，使我国煤矿安全生这些技术的大量推广应用，使我国煤矿安全生产形势有了显著好转，事故起数、死亡人数、百万产形势有了显著好转，事故起数、死亡
4、人数、百万吨死亡率、重特大事故数呈明显下降趋势。吨死亡率、重特大事故数呈明显下降趋势。1 1 引引 言言6 但随着煤矿安全监控系统的普及应用，一些问但随着煤矿安全监控系统的普及应用，一些问题也日益显现，系统生产厂家众多、质量参差不齐、题也日益显现，系统生产厂家众多、质量参差不齐、煤矿企业对系统的应用要求也在不断变化等。已不煤矿企业对系统的应用要求也在不断变化等。已不能确保系统能确保系统“监控有效监控有效”。为此近年来在煤炭行业。为此近年来在煤炭行业相继出台了相继出台了AQ6201/6202/6203/6204/6205/6206AQ6201/6202/6203/6204/6205/6206和和
5、AQ1029AQ1029等标准规范。以规范系统的研发设计、安装等标准规范。以规范系统的研发设计、安装使用。使用。1 1 引引 言言7 国家煤监局相继提出了国家煤监局相继提出了“先抽后产、先抽后产、监测监控、监测监控、以风定产以风定产”的十二字瓦斯治理方针，以及的十二字瓦斯治理方针，以及“通风可通风可靠、抽采达标、靠、抽采达标、监控有效、监控有效、管理到位管理到位”的十六字瓦的十六字瓦斯治理工作体系。由此也充分体现了煤矿安全监控斯治理工作体系。由此也充分体现了煤矿安全监控系统在保障煤矿安全生产方面的重要性。系统在保障煤矿安全生产方面的重要性。2 2 关于系统关于系统“监控有效监控有效”的解读的解
6、读8l瓦斯爆炸，瓦斯爆炸，8-9%危害最大：危害最大：2000C0,9个大气压个大气压l瓦斯瓦斯l氧气氧气l火源火源l516l12，CO2惰化惰化l9 ，N2惰化惰化l500(650750 )2 2 关于系统关于系统“监控有效监控有效”的解读的解读煤自然、电火花、摩擦、静电、撞击、煤自然、电火花、摩擦、静电、撞击、赤热的金属表面、放炮、人为如吸烟等赤热的金属表面、放炮、人为如吸烟等 瓦斯爆炸瓦斯爆炸三要素：三要素：安全监控系统的作用：控制两安全监控系统的作用：控制两个因素（瓦斯浓度、火源）；个因素（瓦斯浓度、火源）；同时能有效确定事故准确故发同时能有效确定事故准确故发生时间。生时间。92 2
7、关于系统关于系统“监控有效监控有效”的解读的解读l煤尘爆炸，煤尘爆炸， 300-400g/m3危害最大危害最大l2-4%COl煤尘煤尘l氧气氧气l火源火源l4555gm3l17，l(6101050 )通常发生瓦斯、煤尘复合爆炸通常发生瓦斯、煤尘复合爆炸。 煤尘爆炸煤尘爆炸三要素：三要素：10大型大型密闭密闭空间空间小泄小泄口煤口煤尘爆尘爆炸试炸试验验2 2 关于系统关于系统“监控有效监控有效”的解读的解读112 2 关于系统关于系统“监控有效监控有效”的解读的解读 瓦 斯 灾 害瓦 斯 灾 害防治技术防治技术措施措施 瓦斯有效抽采瓦斯有效抽采 监测监控监测监控（预警预警） 矿井通风系统矿井通风
8、系统122 2 关于系统关于系统“监控有效监控有效”的解读的解读 确保系统确保系统“监控有效监控有效” 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑文件标准规范的落实文件标准规范的落实日常的使用维护管理日常的使用维护管理 各级领导的高度重视各级领导的高度重视132 2 关于系统关于系统“监控有效监控有效”的解读的解读 “监控有效监控有效”-系统完全满足相关标准，能够长系统完全满足相关标准，能够长期正常、稳定、可靠运行，能够实时、准确监测井下期正常、稳定、可靠运行，能够实时、准确监测井下瓦斯等环境参数和设备工况情况；每天能输出真实反瓦斯等环境参数和设备工况情况；每天能输出真实反映煤矿井下安全生产状况的监
9、测报表和曲线；瓦斯超映煤矿井下安全生产状况的监测报表和曲线；瓦斯超限、异常等情况下能及时报警，同时快速、可靠地切限、异常等情况下能及时报警，同时快速、可靠地切断相关区域电源并闭锁。断相关区域电源并闭锁。14 而而由于煤矿井下环境的特殊性和复杂性由于煤矿井下环境的特殊性和复杂性，煤煤矿安全监控矿安全监控系统在许多方面都有别于地面的一些系统在许多方面都有别于地面的一些监测监控系统，要求系统在如下方面有更好的性监测监控系统，要求系统在如下方面有更好的性能；能； 3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 15防爆安全性；防爆安全性；稳定可靠性；稳定可靠性；监控实时性；监控实时性；抗干扰能力；抗干扰
10、能力；可操作性；可操作性；可维护性等可维护性等因此，解决好这些技术是确保系统因此，解决好这些技术是确保系统“监控有效监控有效”的技术基础的技术基础3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 163 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 煤矿安全监控煤矿安全监控系统系统是涉及诸多技术领域的是涉及诸多技术领域的高技术产品。高技术产品。 控制控制技术技术电源电源技术技术电子电子技术技术计算机计算机技术技术通讯通讯检测技术检测技术煤矿安全生煤矿安全生产监控系统产监控系统涉及领域涉及领域17安全监控安全监控系统系统风压温度甲烷一氧化碳风速馈电状态烟雾设备开停风门开关风筒状态模模拟拟量量开开关关量量
11、报警断电闭锁报警断电闭锁3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 18 自上世纪八十年代以来，我国煤矿安全监自上世纪八十年代以来，我国煤矿安全监控系统经历了从引进、消化吸收到完全自主开发控系统经历了从引进、消化吸收到完全自主开发的全过程。目前国内推广应用的系统的全过程。目前国内推广应用的系统95%95%以上都以上都是国产系统。是国产系统。 监控信息传输技术也从空分制监控信息传输技术也从空分制ZDM、频分制、频分制FDM发展到发展到现在的现在的TDM时分制、向时分制、向CDM码分制码分制技术。技术。3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系
12、统技术现状1920多年发展历程引进引进主导主导KJ90NA/NBKJ90NA/NB、 KJ4NKJ4N、KJ95NKJ95N、KJ101NKJ101N波兰波兰CMM-20CMM-20系统系统 英国的英国的MINOSMINOS系统系统西德的西德的TF200TF200系统系统 美国美国DNA6400DNA6400等等消化吸收消化吸收:A1,KJ1,KJ25,kJ31自主研发自主研发KJ4,KJ90,KJ95,KJ1013 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状20n安全监控系统特征安全监控系统特征 系统拓扑结构有：系统拓扑结构有： 总线
13、型、总线型、树型树型、环型、环型、混合型混合型等。等。 3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状21L1L4L2L3L5L63 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状22环型：环型：混合型：混合型：3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状23系统主要由监控主机、备用机、网络终端、系统主要由监控主机、备用机、网络终端、上传计算机、数据库、双机切换装置、传输设备、上传计算机、数据库、双机切换装置、传输设备、监控
14、分站、防爆电源、各类传感器、断电控制器、监控分站、防爆电源、各类传感器、断电控制器、UPS电源、电源、录音电话、声光报警器、双回路配电录音电话、声光报警器、双回路配电柜、柜、打印机、避雷器、线缆、接线盒等设备组成。打印机、避雷器、线缆、接线盒等设备组成。n系统组成系统组成3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑- - 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状24n系统示意图系统示意图3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状253 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿
15、安全监控系统技术现状n监控软件监控软件26n监控分站监控分站 CPU芯片有芯片有51、PIC、ARM、MPS430等系列，等系列， 也有整机采用也有整机采用PLC模式；模式； 编程语言：编程语言：ASM51、C51等；等； 3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状27n防爆电源防爆电源 输出功率与本安保护，带载能力，输出功率与本安保护，带载能力，18V、21V； 输入电源波动范围处理，输入电源波动范围处理，-25%-+10%； 备用电池的充放电管理，备用电池的充放电管理，2h; 抗雷击浪涌、抗群脉冲等干扰能力；抗雷击浪涌、抗群脉冲
16、等干扰能力；3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状28n各传感器各传感器 系统需配置的基本传感器种类有：系统需配置的基本传感器种类有：瓦斯传感器、瓦斯传感器、风风速传感器、负压传感器、速传感器、负压传感器、CO传感器、温度传感器、烟传感器、温度传感器、烟雾传感器、设备开停、风门传感器、风筒传感器、馈电雾传感器、设备开停、风门传感器、风筒传感器、馈电传感器等。传感器等。 3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状29n断电控制器断电控制器 按使用电压等级分：高压断电器、低压断电器；按使用电压等级分：高压断电器、低压断电器； 按控制器件类型分：可控硅、继电器；按控制器件类型分：可控硅、继电器； 按输入信号类型分：电平型、无源触点型；按输入信号类型分：电平型、无源触点型； 按功能分：断电型、断电馈电组合型等。按功能分：断电型、断电馈电组合型等。 3 3 先进成熟的技术支撑先进成熟的技术支撑 1 1）煤矿安全监控系统技术现状）煤矿安全监控系统技术现状30n为确保监控有
