《礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)》培訓課件2025

2025.1礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)第一節(jié)礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的組成與功能第二節(jié)相關(guān)傳感器的設置復習思考題

礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)是煤炭企業(yè)高產(chǎn)、高效、安全生產(chǎn)的重要保證，是煤礦安全管理的重要組成部分。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)用來監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、氧氣濃度、風速、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風門狀態(tài)、風筒狀態(tài)、局部通風機開停、主要通風機開停等，并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制等。

一、礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的組成與功能1.礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的組成礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)一般是由傳感器、執(zhí)行機構(gòu)、分站、電源箱（或電控箱）、主站（或傳輸接口）、主機（含顯示器）、打印機、電視墻（或投影儀、模擬盤、多屏幕、大屏幕）、管理工作站、服務器、路由器、UPS電源、光纖和接線盒等組成，如圖6-12所示。

圖6-12

礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的組成

礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)目前分為3類，即：KJ、TF、A-1系列，其結(jié)構(gòu)基本相同，都是由傳感器及執(zhí)行裝置、傳輸（通信）系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3部分構(gòu)成。

2.礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的功能（1）傳感器及執(zhí)行裝置。傳感器負責采集各種環(huán)境參數(shù)并把它輸送給傳輸系統(tǒng)。由于它直接關(guān)系到系統(tǒng)監(jiān)控內(nèi)容和數(shù)量及系統(tǒng)的準確度，因此，必須選擇可靠、穩(wěn)定、準確的傳感器。執(zhí)行裝置的功能是接收來自傳輸系統(tǒng)的信息，并根據(jù)它執(zhí)行開、停、斷電等指令，從而完成各種控制功能。

（2）信息傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由傳輸接口、分站、中心站柜、電纜等組成。其功能是接收傳感器傳來的各種信息，并把它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號或頻率信號，再通過發(fā)送、接收裝置及電纜和各種接口傳送到地面中心站的計算機進行處理。同時接收計算機發(fā)來各種指令，并通過上述設備傳遞給執(zhí)行裝置。

（3）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)由計算機（包括前置機）、模擬盤及各種外部設備等硬件和各種應用程序、操作系統(tǒng)等軟件組成。其功能是接收來自傳輸系統(tǒng)的信息，并對其進行綜合分析判斷，同時通過屏幕、模擬盤、繪圖儀對各監(jiān)測參數(shù)或狀態(tài)進行顯示。

1.當某些環(huán)境參數(shù)超過預定值時，能自動報警，并可向井下發(fā)出控制信號，切斷影響區(qū)域電源，防止事故發(fā)生。2.對一些重要監(jiān)測參數(shù)可存儲規(guī)定時間內(nèi)的數(shù)據(jù)，并可隨時用屏幕顯示、打印、繪圖等方式再現(xiàn)所需資料。3.對生產(chǎn)監(jiān)控部分的設備運行狀態(tài)、運行時間、煤位情況等內(nèi)容也可即時顯示出來。4.有些系統(tǒng)還具有火災預測預報等功能。

二、甲烷傳感器的設置由于甲烷的密度小于空氣，因此，一般情況下，巷道上方的甲烷濃度大于下方。因此，甲烷傳感器應布置在巷道的上方，并應不影響行人和行車，安裝維護方便。甲烷傳感器應垂直懸掛，距頂板（頂梁）不得大于300mm，距巷道側(cè)壁不得小于200mm。甲烷傳感器的報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電范圍必須符合表6-2的規(guī)定。****

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1.采煤工作面甲烷傳感器的設置（1）采煤工作面甲烷傳感器的設置。為及時監(jiān)測采煤工作面的瓦斯變化情況，采煤工作面?zhèn)鞲衅鲬M量靠近工作面設置，如圖6-13所示。

圖6-13

采煤工作面甲烷傳感器的設置

T—采煤工作面甲烷傳感器

（2）采煤工作面回風巷甲烷傳感器的設置。為保證采煤工作面回風巷中的甲烷傳感器能正確反映采煤工作面回風巷內(nèi)的瓦斯含量，回風巷甲烷傳感器應設置在瓦斯等有害氣體與新鮮空氣混合均勻且風流穩(wěn)定的位置，如圖6-14所示。

圖6-14

采煤工作面回風巷甲烷傳感器的設置T—采煤工作面回風巷甲烷傳感器

（3）采煤工作面進風巷甲烷傳感器的設置。用于監(jiān)測有煤與瓦斯突出礦井的采煤工作面的進風巷甲烷傳感器，應盡量靠近工作面設置，如圖6-15所示，以便及時監(jiān)測采煤工作面的瓦斯變化情況。

圖6-15

采煤工作面進風巷甲烷傳感器的設置T—有煤與瓦斯突出礦井的采煤工作面進風巷甲烷傳感器

采煤工作面采用串聯(lián)通風時，進入被串工作面的風流中必須布置進風巷甲烷傳感器。為保證進風巷甲烷傳感器能正確反映所監(jiān)測區(qū)域的瓦斯含量，進風巷甲烷傳感器應設置在瓦斯等有害氣體與新鮮空氣混合均勻且風流穩(wěn)定的位置，如圖6-16所示。

圖6-16

串聯(lián)通風采煤工作面進風巷甲烷傳感器的設置T—串聯(lián)通風采煤工作面進風巷甲烷傳感器

2.掘進工作面甲烷傳感器的設置為及時監(jiān)測掘進工作面的甲烷濃度的變化情況，瓦斯、高瓦斯和煤（巖）與瓦斯突出礦井都必須設置工作面甲烷傳感器。高瓦斯和煤（巖）與瓦斯突出礦井的掘進工作面還必須在回風流中設置甲烷傳感器。掘進工作面甲烷傳感器和回風流甲烷傳感器斷電范圍為掘進巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設備。

（1）掘進工作面甲烷傳感器的設置。為及時監(jiān)測掘進工作面的瓦斯變化情況，掘進工作面甲烷傳感器應盡量靠近工作面設置，如圖6-17所示。

圖6-17掘進工作面甲烷傳感器的設置T—掘進工作面甲烷傳感器；F—局部通風機

（2）掘進工作面回風流甲烷傳感器的設置。為保證掘進工作面的回風流甲烷傳感器能正確反映掘進工作面回風流中的瓦斯含量，回風流甲烷傳感器應設置在瓦斯等有害氣體與新鮮空氣混合均勻且風流穩(wěn)定的位置，如圖6-18所示。

圖6-18

掘進工作面回風流甲烷傳感器的設置T—掘進工作面回風流甲烷傳感器；F—局部通風機

（3）掘進工作面進風流甲烷傳感器的設置。采用串聯(lián)通風的掘進工作面，必須在被串工作面局部通風機前設置掘進工作面進風流甲烷傳感器；對有煤與瓦斯突出礦井的掘進工作面，應在工作面局部通風機前設置掘進工作面進風流甲烷傳感器，如圖6-19所示。

圖6-19掘進工作面進風流甲烷傳感器的設置T—掘進工作面進風流甲烷傳感器；F—局部通風機

（4）掘進機甲烷傳感器的設置。掘進機必須設置機載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷報警儀。

3.機電硐室甲烷傳感器的設置在回風流中的機電設備硐室的瓦斯?jié)舛瓤赡軙^高，因此，在回風流中的機電硐室的進風側(cè)，必須設置甲烷傳感器，如圖6-20所示。

圖6-20機電硐室甲烷傳感器的設置T—機電硐室進風流甲烷傳感器

4.裝煤點和運輸巷道甲烷傳感器的設置（1）裝煤點甲烷傳感器的設置。高瓦斯礦井的主要運輸巷道內(nèi)使用架線電機車時，裝煤點處必須設置甲烷傳感器，如圖6-21所示。

圖6-21

裝煤點甲烷傳感器的設置T—高瓦斯礦井的主要進風運輸巷道內(nèi)使用架線電機車時，裝煤點處甲烷傳感器

（2）運輸巷道甲烷傳感器的設置。高瓦斯礦井進風的主要運輸巷道使用架線電機車時，在瓦斯涌出巷道的下風流中必須設置甲烷傳感器，如圖6-22所示。

圖6-22

運輸巷道甲烷傳感器的設置T—高瓦斯礦井進風的主要運輸巷道使用架線電機車時，在瓦斯涌出巷道的甲烷傳感器

5.機車內(nèi)甲烷傳感器的設置在煤（巖）與瓦斯突出礦井和瓦斯噴出區(qū)域中，進風的主要運輸巷道和回風巷內(nèi)使用礦用防爆特殊型蓄電池電機車或礦用防爆型柴油機車時，蓄電池電機車必須設置車載式甲烷斷電儀或便攜式甲烷檢測報警儀，柴油機車內(nèi)必須設置便攜式甲烷檢測報警儀。當瓦斯?jié)舛瘸^0.5%時，必須停止機車運行。

6.瓦斯抽采泵站甲烷傳感器的設置瓦斯抽放泵站應在室內(nèi)設置甲烷傳感器，其報警濃度為0.5%CH4。在抽采泵輸入管路中應設置甲烷傳感器。利用瓦斯時，在輸出管路中應設置甲烷傳感器。井下臨時抽采泵站下風測柵欄外應設置甲烷傳感器。

7.其他地點傳感器的設置（1）裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井，每一個采區(qū)、一翼回風巷及總回風巷的測風站應設置風速傳感器。風速傳感器應設置在巷道前10m內(nèi)無分支風流、無拐彎、無障礙、斷面無變化、能準確計算測風斷面的地點。

（2）裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的礦井，主要通風機的風筒應設置壓力傳感器。（3）瓦斯抽采泵站的抽采泵吸入管路中應設置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器；利用瓦斯時，還應在輸出管路中設置流量傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器。

（4）裝備礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)的開采易自燃煤層的礦井應設置一氧化碳傳感器。一氧化碳傳感器應布置在巷道的上方，并應不影響行人和行車，安裝維護方便。一氧化碳傳感器應垂直懸掛，距頂板（頂梁）不得大于300mm，距巷道側(cè)壁不得小于200mm。一氧化碳傳感器的報警濃度值為0.0024%CO。****

一氧化碳傳感器除用于環(huán)境監(jiān)測外，還可用于自然發(fā)火預測。自然發(fā)火可根據(jù)每天一氧化碳平均值的增量來預測，若增量為正，則具有自然發(fā)火的可能。為保證一氧化碳傳感器能正確反映所監(jiān)測環(huán)境中一氧化碳含量，一氧化碳傳感器應設置在風流穩(wěn)定、一氧化碳等有害氣體與新鮮空氣混合均勻的位置，如圖6-23所示。

圖6-23

采煤工作面回風巷一氧化碳傳感器的設置T——采煤工作面回風巷一氧化碳傳感器

（5）裝備礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的開采易自燃煤層的礦井應設置溫度傳感器。溫度傳感器應布置在巷道的上方，并應不影響行人和行車，安裝維護方便，距頂板（頂梁）不得大于300mm，距巷道側(cè)壁不得小于200mm。溫度傳感器的報警值為30℃。***

溫度傳感器除用于環(huán)境監(jiān)測外，還可用于自然發(fā)火預測。自然發(fā)火可根據(jù)每天溫度平均值的增量來預測，若增量為正，則具有自然發(fā)火的可能。為保證溫度傳感器能正確反映所監(jiān)測環(huán)境的溫度，溫度傳感器應設置在風流穩(wěn)定的位置，如圖6-24