KJF.docx
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KJF
国投昔阳能源有限责任公司
科技成果申报表
项目名称：
KJF2000N安全监控技术在黄岩汇煤矿的应用
起止时间：
2007.07.10—至今
应用时间：
2007.07.10—至今
鉴定时间：
2007.10.30
完成单位：
通防科
协作单位：
安监科
鉴定单位：
晋中市安全生产监督管理局
申请单位：
单位负责人：
（盖章）（签字）
报出日期：
2008.1.20
任务来源和内容提要（项目采用的技术原理，关键技术及创新点；项目与已有同类先进技术对比情况及项目应用推广情况）：
KJF2000N矿井安全生产综合监控系统软件采用WIN32编程技术，以VisualC++6.0为编程环境，为用户提供高效、稳定、快捷的实时监测数据采集、管理、传输和分析功能。
系统采用通用的R232串口通讯技术、先进的TCP/IP套接字网络通讯技术、多线程多任务并行技术、GDI动画技术和数据库技术。
该系统投入使用以来，信息反馈及时,起到了避免事故发生的“守门员”作用，远程实时实地监测井下的瓦斯情况，起到了事故查处的“千里眼”的作用，成为煤矿安全数据收集的“黑匣子”，提高了煤矿自身的安全意识,被晋中市安监局评为市级安全监控先进单位。
主要技术经济指标及社会效益：
自KLF2000N安全监控系统安装以来，系统运行可靠，数字传输准确，超限断电快捷，为我矿的瓦斯治理增加了一道坚实的防线，为我矿的安全生产起到了保驾护航的作用，其经济效益和社会效益无法用数字表达。
技术文件资料：
KJF2000N安全监控技术在黄岩汇煤矿的应用
附后
科技人员基本情况表
姓名
年龄
职务
职称
工作
单位
参加项目
时间
在本项目中
的贡献情况
马洪芬
42
总工
矿办
07.11
组织
执行
参与
郭景秋
40
副矿长
矿办
07.11
田正春
45
高工
昔阳公司
07.11
尚建伟
42
科长
安监科
07.11
重大
谢明慧
36
科长
通防科
07.11
重大
毛桃良
40
副科长
通防科
07.11
重大
申报单位审查意见：
签字（盖章）
附:
KJF2000N安全监控技术在黄岩汇煤矿的应用
一、概述
瓦斯事故是当前煤矿生产的主要灾害，至今煤矿企业都已经安装了瓦斯等安全生产监控系统，我矿于2004年安装了一套KJ78安全监控系统，但由于当时技术局限性，无法实现安全生产综合管理，且不符合新颁的AQ标准，随着国家对煤矿安全生产工作的日益重视，以及矿井自身现代化管理的需求，煤矿安全生产综合监测系统越来越体现出其重要性。
2007年6月份我矿成功的安装了一套由煤炭科学研究总院抚顺分院研制开发的KJF2000N矿井安全生产综合监控系统，该系统自安装以来，我矿工程技术人员在实践中学习，已将该系统的精髓掌握的淋漓尽致，尤其是在远程断电方面，我们在15100采煤工作面能实现不同分站远程异地，断电彻底，不留隐患。
二、系统使用效果
该系统投入使用以来，软、硬件运行可靠，数据传输准确，为我矿的安全生产提供了有力的保障。
1、能够及时并且非常直观地得到煤矿安全与生产情况信息，便于进行监察管理，起到了避免事故发生的“守门员”作用。
2、可以在中心控制室远程实时实地监测井下的瓦斯情况，发现问题及时处理，起到了事故查处的“千里眼”的作用。
系统能够对所有装备矿井安全监控系统的设备实现远程监测功能，所有监测信息和设备开停控制状态在界面上实地显示，非常直观，同时具有较强历史数据统计分析功能。
3、成为煤矿安全数据收集的“黑匣子”，提高了煤矿自身的安全意识
该系统结合了安监部门的行政命令，弥补了井下现场因安监人员少，无法及时到位跟踪检查所造成的瓦斯事故隐患，成为煤矿管理人员看不到的监督员，提高了矿井的安全系数，减少了事故的发生。
由于该系统具有“县、公司、煤矿”三道监管防线，能够及时发现问题，防止遗漏安全隐患，因此它对改善我矿安全状况和促进我矿行业技术进步有着重要的意义。
三、系统简介
我矿在用KJF2000N矿井安全生产综合监控系统是由煤炭科学研究总院抚顺分院研制开发的，于2007年6月29日在我矿安装完毕后，进入试运行阶段。
该系统由地面中心站，通信接口装置、井下分站，井下电源，各种矿用传感器和矿用机电控制设备及KJF2000N安全生产综合监控软件组成。
整个系统的简单框图见图1。
该系统具有如下功能：
1、KJF2000N中心站程序——矿主服务器，对井下传感器及分站进行实时数据采集、存储、显示及控制。
2、KJF2000N动态图显示程序——以动画形式动态显示监测数据的更新变化。
3、KJF2000N数据查询与报表打印程序——查询指定时间段内矿井的实时数据、趋势数据同时可打印出所查询的数据，生成五分钟单点日报、小时日报、综合日报、月报表等各种报表。
4、KJF2000N曲线查询与分析程序——以曲线形式反映监测数据的变化趋势，分析指定时间段内的数据变化情况。
四、KJF2000N安全监控技术在我矿应用
根据《煤矿安全规程》规定和矿井生产布局，我矿严格按照高瓦斯矿井的要求配置瓦斯监测监控系统，共安装分站8台（其中地面1台，井下7台）；远程断电器14台；各类传感器共40台（其中甲烷传感器23台，一氧化碳传感器1台，风速传感器2台，温度传感器1台，开停传感器8台，馈电传感器4台，风门传感器1台）；井上、下共敷设监控电缆10000余米，覆盖矿井各采掘工作面、主要回风巷道、重要机电峒室。
1、监控分站安装位置及供电电源的设置
井下监控分站及隔爆兼本质安全型防爆电源箱，均安装在井下中央变电所或顺槽联络巷新鲜风流中。
为防止甲烷超限断电时切断安全测控仪器的供电电源，15100采煤工作面设置2个监控分站，供电电源由井下中央变电所315变压器专线供给；所有掘进工作面安装的分站供电电源全部取自被控开关的电源侧，保证了安全监控系统安全可靠运行。
2、采掘工作面甲烷传感器的设置
2.1掘进工作面甲烷传感器的设置
2.1.1、每一个掘进工作面安装两台甲烷传感器，分别安装在距工作面不大于5米处和距工作面回风口10-15米处。
图2掘进工作面甲烷传感器的设置
工作面迎头甲烷传感器T1报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.5%CH4，断电范围为掘进工作面中全部非本质安全型电气设备，复电浓度＜1.0%CH4。
工作面回风流中的甲烷传感器T2报警浓度为≥1%CH4，断电浓度为≥1.0%CH4，断电范围为掘进工作面中全部非本质安全型电气设备，复电浓度＜1.0CH4%。
2.1.2、15101胶带顺槽掘进工作面甲烷传感器与回风流中的甲烷传感器间距大于700m时，我们在回风巷中部风流中设置甲烷传感器T3。
报警浓度为：
≥1.0%CH4，断电浓度为：
≥1.0%CH4，断电范围：
掘进工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备，复电浓度：
＜1.0%CH4。
2.1.3、15101轨道顺槽和15101尾巷采用双巷掘进，甲烷传感器按图3设置：
在掘进工作面及其回风巷设置甲烷传感器T1和T2；在工作面混合回风流处设置甲烷传感器T3。
图315101轨道顺槽及尾巷双巷掘进工作面甲烷传感器的设置
工作面迎头甲烷传感器T1报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.5%CH4，断电范围为掘进工作面中全部非本质安全型电气设备，复电浓度＜1.0%CH4。
工作面回风流中的甲烷传感器T2报警浓度为≥1%CH4，断电浓度为≥1.0%CH4，断电范围为掘进工作面中全部非本质安全型电气设备，复电浓度＜1.0CH4%。
15101尾巷混合回风流处设置的甲烷传感器T3。
报警浓度为：
≥1.5%CH4，断电浓度为：
≥1.5%CH4，断电范围：
包括局部通风机在内的全部非本质安全电源，复电浓度：
＜1.0%CH4。
2.2采煤工作面甲烷传感器的设置
我矿15100综放工作面，根据高瓦斯矿井的要求，按图4设置安装了5台甲烷传感器。
图415100采煤工作面甲烷传感器的设置
工作面上隅角设置甲烷传感器T0，报警浓度为≥1.0%CH4,断电浓度为≥1.5%CH4,断电范围：
工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备，复电浓度＜1.0%CH4。
工作面甲烷传感器T1，安装在距工作面煤壁不大于10米处，报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.5%CH4，断电范围为采煤工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备，复电浓度＜1.0%CH4。
工作面回风巷中的甲烷传感器T2，安装在距工作面回风口10-15米处报警浓度为≥1.0%CH4，断电浓度为≥1.0%CH4，断电范围为采煤工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备，复电浓度＜1.0%CH4。
15100工作面专用排瓦斯尾巷中甲烷传感器T7，悬挂在尾巷距回风口10-15米处，报警浓度为≥2.5%CH4,断电浓度为≥2.5%CH4,断电范围：
工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备，复电浓度＜2.5%CH4。
15100瓦斯尾巷与15100工作面回风巷混合风流处设置甲烷传感器T8，悬挂在回风下山距15100回风顺槽回风口10-15米处，报警浓度为≥0.7%CH4,断电浓度为≥0.7%CH4,断电范围：
工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备，复电浓度＜0.7%CH4。
3、采掘工作面风电瓦斯电闭锁设置
为保证安全监控系统的风电瓦斯电闭锁和故障闭锁功能，断电控制器与被控开关之间必须正确接线。
3.1掘进工作面风电瓦斯电闭锁设置
风电闭锁的实现，我矿所有掘进工作面局扇采用风电联锁开关，实现双风机双电源自动切换，主风机采用三专供电，当主风机失电后，备用风机能自动起动，实现掘进工作面连续供风，当主、备风机同时失电时，开关能自动切断工作面的供电电源实现风电联锁。
瓦斯电闭锁的实现，QBZ1-315+2×80系列矿用隔爆型风机联锁真空电磁起动器瓦斯电闭锁见附图5接线，将断电控制器的常闭接点接入QBZ1-315+2×80系列矿用隔爆型风机联锁真空电磁起动器4、5端子，当瓦斯超限或分站无电后，断电控制器动作，开关断电闭锁。
附图5QBZ1-315+2×80系列矿用隔爆型风机联锁真空电磁起动器瓦斯电闭锁接线原理图
3.2采煤工作面瓦斯电闭锁设置
15100采煤工作面采用远程异地断电，及在井下中央变电所的7号分站一个端子上接出2台远程断电器，分别控制安设在中央变电所的采煤工作面的高防真空开关和采煤工作面回风巷的真空馈电开关，经主机系统设置，当工作面任一甲烷传感器超限时，能自动切断采煤工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备的电源。
BKD1-500/1140.660型矿用隔爆型真空馈电开关瓦斯电闭锁见附图6接线，将分站断电的常开接点接入开关欠压线圈回路，当瓦斯超限或分站失电后，断电控制继电器释放，开关断电闭锁。
PJG43矿用隔爆型高压真空开关瓦斯电闭锁见附图7接线，将分站断电的常闭接点接入开关后腔单元的4～5端子，当瓦斯超限或分站失电后，断电控制继电器释放，开关断电闭锁。
附图6BKD1-500/1140.660型矿用隔爆型真空馈电开关
瓦斯电闭锁接线原理图
附图7PJG43矿用隔爆型高压真空开关
瓦斯电闭锁接线原理图
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