煤礦瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)介紹--201427

1、煤礦瓦斯(w s)抽采監(jiān)控系統(tǒng)瓦斯(w s)研究所 陳 碩2014-02-07系統(tǒng)及產(chǎn)品介紹共五十六頁目錄(ml)目 錄五、流量傳感器選型四、故障分析三、系統(tǒng)重點產(chǎn)品介紹二、系統(tǒng)組成與組網(wǎng)方式一、系統(tǒng)概述共五十六頁系統(tǒng)(xtng)概述一系統(tǒng)(xtng)概述共五十六頁為什么需要建設(shè)(jinsh)瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)？共五十六頁前言(qin yn)建設(shè)(jinsh)背景 煤炭是一種非常重要的戰(zhàn)略能源，中國有世界上11%的煤礦資源，已探明的煤炭儲量占世界煤炭儲量的33.8%，可采量位居世界第二，產(chǎn)量位居世界第一位。2012年,我國煤炭產(chǎn)量為36.6億噸，占世界煤炭產(chǎn)量的比重已上升到47.5%。共五十六頁

2、礦井(kungjng)瓦斯的來源礦井瓦斯(w s)從哪里來？煤層中的瓦斯占主要，游離和吸附兩種狀態(tài)，高負壓管道 采空區(qū)的瓦斯占次要，低負壓管道圍巖裂縫中涌出的瓦斯 共五十六頁瓦斯(w s)的危害 由于我國煤炭開采機械化水平低，煤田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，是煤礦安全事故多發(fā)地區(qū)。 據(jù)國家安監(jiān)局統(tǒng)計，2008年至2012年全國發(fā)生煤礦事故6,908起，死亡11,576人，其中由瓦斯災(zāi)害導(dǎo)致的死亡人數(shù)占到了35%。重特大事故主要是瓦斯事故。共五十六頁瓦斯(w s)的價值 瓦斯抽采系統(tǒng)的建設(shè)，不但是確保礦井安全生產(chǎn)的保障，更能通過對瓦斯進行合理利用，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟價值。共五十六頁國家標準(u ji bio zh

3、n)要求所有的礦井都需要建設(shè)瓦斯(w s)抽采監(jiān)控系統(tǒng)嗎？AQ1027-2006要求：有下列情況之一的礦井必須進行瓦斯抽采并達標開采有煤與瓦斯突出危險煤層一個采煤工作面絕對瓦斯涌出量大于 5 m3/min或者一個掘進工作面絕對瓦斯涌出量大于3m3/min礦井絕對瓦斯涌出量大于或等于40m3/min礦井年產(chǎn)量1.01.5Mt，絕對瓦斯涌出量大于25m3/min礦井年產(chǎn)量0.61.0Mt， 絕對瓦斯涌出量大于25m3/min礦井年產(chǎn)量0.40.6Mt， 絕對瓦斯涌出量大于15m3/min礦井年產(chǎn)量 0.4Mt， 絕對瓦斯涌出量大于15m3/min共五十六頁國家標準(u ji bio zhn)要求A

4、Q1027-2006要求：突出礦井和高瓦斯礦井必須建立地面固定抽采瓦斯系統(tǒng)其他應(yīng)當抽采瓦斯的礦井可以建立井下臨時抽采瓦斯系統(tǒng)同時具有煤層瓦斯預(yù)抽和采空區(qū)瓦斯抽采方式(fngsh)的礦井，根據(jù)需要分別建立高、低負壓抽采瓦斯系統(tǒng)共五十六頁系統(tǒng)(xtng)建設(shè)的必要性安全(nqun)生產(chǎn)的保證 優(yōu)質(zhì)能源環(huán)境保護一箭三雕共五十六頁瓦斯(w s)抽采的原則瓦斯抽采的原則 瓦斯(w s)治理的12字方針：先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產(chǎn) 瓦斯綜合治理的16字工作體系：通風可靠、抽采達標、監(jiān)控有效、管理到位 應(yīng)抽盡抽、多措并舉、抽掘采平衡 盡可能多的在瓦斯進入礦井風流以前將其抽采出來 抽采瓦斯要有針對性，要有正

5、規(guī)設(shè)計、施工和科學管理共五十六頁瓦斯抽采的方法(fngf)分類按瓦斯來源劃分開采層瓦斯抽采 采區(qū)大面積預(yù)抽 邊掘邊抽、邊采邊抽 人為卸壓抽采鄰近(ln jn)層瓦斯抽采 上鄰近層抽采 下鄰近層抽采采空區(qū)瓦斯抽采 全封閉式抽采 半封閉式抽采圍巖瓦斯抽采 圍巖裂隙抽采 溶洞抽采對礦井瓦斯涌出來源多、分布范圍廣、煤層賦存條件復(fù)雜的礦井，應(yīng)采用多種抽放方法相結(jié)合的綜合抽放方法。共五十六頁二系統(tǒng)(xtng)組成與組網(wǎng)方式系統(tǒng)組成(z chn)與組網(wǎng)方式共五十六頁系統(tǒng)(xtng)示意圖共五十六頁系統(tǒng)(xtng)示意圖共五十六頁系統(tǒng)(xtng)示意圖共五十六頁系統(tǒng)(xtng)示意圖 本層共五十六頁系統(tǒng)(xt

6、ng)示意圖 穿層共五十六頁KJ619煤礦瓦斯(w s)抽采監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測部分：各種傳感器、瓦斯(w s)抽放參數(shù)監(jiān)控裝置等?？刂撇糠郑嚎删幊炭刂葡洌≒LC）、操作臺、控制驅(qū)動器、蝶閥控制箱等。通用部分：分站、交換機、光端機、數(shù)據(jù)接口、電源箱、中心站等。系統(tǒng)組成共五十六頁系統(tǒng)(xtng)組成 監(jiān)測類產(chǎn)品管道(gundo)參數(shù)管道四參數(shù)+管道一氧化碳管道四參數(shù)：流量、甲烷、負壓、溫度泵站環(huán)境參數(shù)泵站工況參數(shù)其它參數(shù)泵站環(huán)境甲烷、液位、溫度泵的工作狀態(tài)（運行狀態(tài)、供水狀態(tài)）、工作電壓、電流儲氣罐參數(shù)、鉆孔深度等共五十六頁系統(tǒng)組成(z chn) 流量介紹工況混合(hnh)流量工況純流量標況純流量標況混

7、合流量工況純流量=工況混合流量甲烷濃度標況純流量=標況混合流量甲烷濃度共五十六頁系統(tǒng)(xtng)組成 思考為什么管道(gundo)負壓、溫度、甲烷濃度、流量的頻率信號要固定接入抽放大分站的9、10、11、13號口？思考問題一21思考問題二理論上，抽放泵前負壓端工況混合流量值應(yīng)等于后方正壓端的工況混合流量值？共五十六頁系統(tǒng)組成(z chn) 控制類產(chǎn)品閉環(huán)控制控制(kngzh)設(shè)備執(zhí)行設(shè)備受控設(shè)備監(jiān)測設(shè)備KXJ1-660礦用隔爆兼本安型可編程控制箱ZKC24-T操作臺KDK660控制驅(qū)動器閥門控制箱啟動器抽放泵冷、熱水泵電動閥門裝置開停傳感器其它傳感器共五十六頁建設(shè)內(nèi)容(nirng) 系統(tǒng)架構(gòu)圖

8、共五十六頁三系統(tǒng)重點產(chǎn)品(chnpn)介紹系統(tǒng)(xtng)重點產(chǎn)品介紹共五十六頁重點(zhngdin)產(chǎn)品 流量傳感器分類差壓測量方法速度(sd)測量方法容積測量方法質(zhì)量測量方法孔板V錐文丘里管均速管皮托管渦街光學法浮子流量計渦輪轉(zhuǎn)子式旋轉(zhuǎn)葉片式往復(fù)式熱式質(zhì)量流量計科式質(zhì)量流量計共五十六頁重點(zhngdin)產(chǎn)品 監(jiān)測類重點產(chǎn)品介紹之GLV系列V錐流量傳感器差壓檢測原理。中心站定義為抽放大分站。適用環(huán)境：501000mm特定管道，適用于中低流速，極低流速可定制。優(yōu)點：自整流、自清潔；抗震動、抗水汽、抗干擾；集成度高；RS485和頻率信號輸出(shch)。缺點：有一定壓損（孔板的10% 30%

9、）；大管徑V錐比較笨重。共五十六頁重點產(chǎn)品 監(jiān)測類重點產(chǎn)品介紹(jisho)之瓦斯抽放多參數(shù)傳感器2014年主推產(chǎn)品(chnpn)共五十六頁重點產(chǎn)品 監(jiān)測類重點產(chǎn)品介紹之GLW系列(xli)渦街流量傳感器卡曼漩渦檢測原理。適用(shyng)環(huán)境：50300mm特定管道（滿管式）。3001000mm特定管道（插入式）。適用于高流速、無顯著振動環(huán)境。優(yōu)點：測量精度高；受水汽、粉塵影響小；響應(yīng)時間快；管道壓損小。缺點：不適用于有振動的環(huán)境；不適用于中低流速管道；前后直管段要求較高。變徑渦街共五十六頁重點(zhngdin)產(chǎn)品 監(jiān)測類重點產(chǎn)品介紹之GLD1000/1400熱式流量傳感器熱傳導(dǎo)技術(shù)原理。

10、適用環(huán)境：501000mm任意管道（滿管式）。適用于低水汽、無脈動氣流環(huán)境。優(yōu)點：測量精度高；管道壓損可忽略不計；量程比寬，極低流速測量優(yōu)勢突出；安裝極為方便(fngbin)。缺點：不適用于水汽嚴重或有脈動氣流的環(huán)境；響應(yīng)時間慢；前后直管段要求較高。共五十六頁重點產(chǎn)品(chnpn) 甲烷傳感器分類KGJ27A熱導(dǎo)(r do)GJG100J激光GJG100H紅外管道高濃甲烷汽水分離是管道高濃甲烷傳感器使用效果好的保障！共五十六頁重點產(chǎn)品(chnpn) 監(jiān)測類重點產(chǎn)品介紹之激光甲烷傳感器原理：采用先進的調(diào)頻半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS），甲烷(ji wn)氣體只對特定波長的激光敏感。優(yōu)點：測

11、量精度高，測量范圍0-100%；不受其它氣體干擾影響；幾乎不受水汽影響；標校周期長，一般在20天以上；長期穩(wěn)定性好；理想使用壽命可達5年以上。2014年主推產(chǎn)品共五十六頁重點產(chǎn)品 監(jiān)測(jin c)類重點產(chǎn)品介紹之紅外甲烷傳感器原理：利用比耳-朗格紅外吸收定律，即不同氣體對特定波長的光有吸收，吸收的強度和氣體的濃度正比。優(yōu)點：測量范圍0-100%；測量精度高；安全性和穩(wěn)定性好；理想環(huán)境(hunjng)使用壽命可達5年；不存在“中毒”問題；缺點：受水汽影響明顯（值增大）。共五十六頁重點產(chǎn)品 監(jiān)測類重點產(chǎn)品介紹(jisho)之熱導(dǎo)甲烷傳感器原理：通過鉑絲感受其周圍傳熱系數(shù)變化來檢查甲烷(ji wn

12、)濃度。甲烷(ji wn)濃度越大，鉑絲周圍越不傳熱，則鉑絲溫度升高。優(yōu)點：價格便宜；技術(shù)成熟。缺點：由于其原理所致，無法準確檢測4%以下濃度甲烷；插入式結(jié)構(gòu)易受水汽影響。共五十六頁重點產(chǎn)品 監(jiān)測類重點產(chǎn)品介紹之瓦斯(w s)抽放參數(shù)監(jiān)控裝置功能：實時監(jiān)測各項管道參數(shù)、泵站環(huán)境參數(shù)和工況參數(shù)，就地顯示并上傳?？稍O(shè)置，具有自動報警功能。優(yōu)點：顯示直觀；零部件有獨立安標，可根據(jù)客戶(k h)需求靈活配置；可自成小系統(tǒng)也可接入現(xiàn)有系統(tǒng)。表頭需要設(shè)置地址號才能顯示對應(yīng)參數(shù)，例如管道壓力、管道溫度、管道甲烷濃度、管道一氧化碳濃度和管道工況混合流量在表頭上的地址應(yīng)分別設(shè)為21、22、23、24、25。共五

13、十六頁重點產(chǎn)品 監(jiān)測類重點產(chǎn)品介紹之JC1型缺水(qu shu)開關(guān)功能：利用供水管道內(nèi)水壓，促使機械部件動作產(chǎn)生開關(guān)量信號（1mA/5mA）輸出。優(yōu)點：安裝方便(fngbin)。缺點：動作點水壓為0.10.05MPa，當達不到該水壓值時有可能出現(xiàn)誤動作。共五十六頁重點產(chǎn)品 監(jiān)測類重點產(chǎn)品介紹(jisho)之GS5型缺水傳感器功能：采用熱傳導(dǎo)技術(shù)原理（熱式），通過檢測水流(shuli)狀態(tài)來判斷供水管道內(nèi)是否有水流(shuli)通過，從而輸出相應(yīng)開關(guān)量信號。優(yōu)點：安裝方便；可在現(xiàn)有JC1安裝孔上安裝，方便升級；可同時輸出1/5mA和觸點信號。缺點：工作電流較大；第一次安裝后需要調(diào)節(jié)動作點。20

14、14年主推產(chǎn)品共五十六頁重點(zhngdin)產(chǎn)品 控制類重點產(chǎn)品介紹之可編程控制箱功能：數(shù)據(jù)采集、分析與邏輯控制。特點：西門子S7系列PLC為核心，技術(shù)成熟，穩(wěn)定性、可靠性高；提供自動(zdng)、手動、檢修三種工作模式；可實現(xiàn)設(shè)備單控也能實現(xiàn)一鍵控制；就地顯示與遠程傳輸；具有RS485、TCP/IP雙向通信及工作狀態(tài)指示；自帶64路DI，32路DO?？捎瞄_關(guān)量分站進行接口擴展；組網(wǎng)方式靈活。2014年主推產(chǎn)品共五十六頁重點產(chǎn)品 控制類重點產(chǎn)品介紹之閥門電動(din dn)裝置控制箱功能：KXJ-3/660(380)Q礦用隔爆兼本安型閥門電動裝置控制箱，主要用于控制閥門開、關(guān)、停，并能在閥門

15、開、關(guān)到位后發(fā)出到位信號；在閥門出現(xiàn)故障(gzhng)時發(fā)出故障(gzhng)信號。特點：工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強；具有近程和遠程兩種控制模式；可同時控制三路電動閥門裝置；防水、防腐蝕，使用壽命長。共五十六頁重點產(chǎn)品(chnpn) 抽放分站分類KJ306-F(16)KJ306-F(08)KJ619-F抽放分站共五十六頁重點產(chǎn)品(chnpn) 通用類重點產(chǎn)品介紹之抽放分站功能：KJ619-F型分站主要用于采集瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)(xtng)各傳感器輸出信號，同時具有控制信號輸出等功能。特點：Ia等級；具有8路頻率量或1路智能信號輸入接口；具有2路近程斷電和2路遠程斷電功能；大屏液晶顯示，更加直觀；

16、自動計算純流量和累積量并上傳；掉電保護功能。共五十六頁重點產(chǎn)品 通用類重點產(chǎn)品介紹(jisho)之IA電源箱功能：KDY66019B礦用隔爆兼本安型直流電源主要用于為瓦斯抽采監(jiān)控(jin kn)系統(tǒng)中本安設(shè)備供電。特點：額定工作電壓：127/220/380/660V.AC（變壓器抽頭式）；國內(nèi)首創(chuàng)的8路19V ia電源輸出；2路非本安控制輸出；2h備用電源。共五十六頁功能(gngnng)展示共五十六頁故障(gzhng)分析四故障(gzhng)分析共五十六頁故障(gzhng)分析是不是所有的問題都是由產(chǎn)品(chnpn)本身造成？產(chǎn)品故障選型不合適無定期標校與維護合理的選型，定期維護和標校是確保儀

17、表類產(chǎn)品高穩(wěn)定性、低故障率和測量精度的有力保障！共五十六頁處理(chl)故障的流程熟悉產(chǎn)品(chnpn)原理了解常見故障與分析解決辦法結(jié)合現(xiàn)場情況分析故障原因得出故障結(jié)論處理故障總結(jié)、反饋、分享共五十六頁案例(n l)分析渦街流量傳感器數(shù)值不準有哪些(nxi)可能？問題一11.管道流速達不到最低要求；2.振動干擾導(dǎo)致測量不準；3.傳感器安裝方向錯誤（裝反了）；4.前后直管段不滿足要求；5.漩渦發(fā)生體或測壓元件被淤泥堵塞；6.傳感器儀表系數(shù)被調(diào)亂；7.傳感器量程設(shè)置錯誤；8.傳感器自身故障導(dǎo)致；共五十六頁問題(wnt)分析當V錐流量傳感器表頭顯示甲烷斷線時，應(yīng)排查(pi ch)哪些點？2問題二我

18、們應(yīng)當清楚V錐流量傳感器是如何采集甲烷信號，然后再進行分析。1.甲烷探頭通過電纜線接入V錐接線盒，由V錐供電，所以首先應(yīng)排查供電電壓是否正常（用萬用表）；2.在供電正常的情況下，應(yīng)檢查探頭是否損壞，可通過測量探頭電阻值或供電狀態(tài)下的電壓信號；3.接線是否正常，是否有接觸不良（頻繁斷線）；4.如以上都正常，則可將故障點定位在V錐的頻率采集電路部分。共五十六頁問題(wnt)分析3問題(wnt)三有哪些情況會導(dǎo)致KGJ27A測量值出現(xiàn)較大誤差？1.被測氣體甲烷濃度低于4%；2.長期未標校導(dǎo)致零點、線性漂移；3.管道內(nèi)水汽嚴重，探頭受潮；4.探頭損壞。共五十六頁流量(liling)傳感器選型五流量(liling)傳感器選型共五十六頁流量(liling)傳感器選型步驟了解各種( zhn)流量傳感器的原理及優(yōu)缺點收集現(xiàn)場資料（抽放系統(tǒng)圖、管道環(huán)境與參數(shù)、泵參數(shù)）查看安裝環(huán)境，選擇合適的安裝位置選擇合適的流量傳感器共五十六頁結(jié)束語 2014年，瓦斯研究所將會在不斷完善現(xiàn)有(xin yu)產(chǎn)品基礎(chǔ)上，開發(fā)更多符合市場需求的新產(chǎn)品。同時從系統(tǒng)的角度出發(fā)去思考和解決現(xiàn)有(xin yu)問題。相信經(jīng)過大家的共同努力，一定能讓我們的抽放系統(tǒng)重新站上高地。共五十六頁結(jié)束語謝 謝！共五十六頁創(chuàng)新推動安全發(fā)展服務(wù)(fw)構(gòu)建和諧未來共五十六頁內(nèi)容摘要煤礦瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng)。2014-02