矿井安全监控系统安装设计Word格式文档下载.docx

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随着网络技术的不断发展和国家对煤矿安全生产的重视，煤矿的安全生产显得越来越重要。

从2001年～2003年国家投入40亿国债资金用于煤矿安全生产技术改造，全国大多数煤矿都实行了安全监测系统联网。

矿井监测监控系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率，同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。

1.矿井安全监控系统安装设计依据

1、《煤炭工业小型矿井设计规范》

2、《煤矿安全规程》[2006]版

3、《矿井安全监控系统与瓦斯检查》[2003]年

4、国家其它有关煤炭工业建设的技术、经济政策和法律、法规

5、煤矿提供的相关资料和设计要求

2.中心站和分站的设置

2.1中心站设置。

电源由10/0.4kV终端式变电所两回的0.4kV母线段供电。

监控机房设有一部直通矿井调度室电话。

安全监测监控总站是KJ90NA型矿井监控系统的核心，融计算机网络系统、监测监控系统、工业电视系统、人员监测系统及程控调度通信系统于一体，是整个矿井网络信息管理系统的核心部分，主要监测监控矿井上下各类安全及生产参数及电力参数，汇接管理多个安全与生产环节子系统，该系统具有数据处理、报表、曲线、图形等屏幕显示、打印和绘图、实时数据存储和各种统计数据存储处理、参数超限报警、控制等多种功能，系统能报警和记录并自动切除故障支路。

系统设备具有完善的故障闭锁功能，当与闭锁有关的设备未投入正常运行或故障时能切断与之有关设备的电源并闭锁。

系统具有可靠的避雷保护措施。

2.2分站设置

本设计设有4个分站，位置分别设置在：

1、在+600水平设置一台大分站（八模八开）以满足+600水平的主水仓，中央变电所，皮带运输机及煤仓等实时监控。

安装传感器有：

a．主水仓：

液位传感器2台（主副水仓各一台），设备开停传感器3台（3台电动机各一台）。

b．中央变电所：

瓦斯传感器1台，温度传感器1台，烟雾传感器1台，设备开停传感器2台（2条10kv入井电源总开关各一台）

c．皮带运输机：

设备开停传感器2台，温度传感器1台，烟雾传感器1台，瓦斯传感器2台（机头即煤仓上部1台，机尾即采区溜煤眼下部1台）。

2、在+800水平设置一台大分站（八模八开）以满足+800水平的采区，掘进工作面及风门等实时监控。

3.KJ90各传感器的安装位置和规范要求

煤矿必须严格执行《煤矿安全规程》。

本安全设施设计按有煤尘无爆炸性和煤层属自然煤层设计。

矿井正常生产期间布置1个回采工作面和2个掘进工作面。

根据各监测地点及监测内容表，即可确定所需的传感器种类和数量。

同时根据各传感器在运行期间的故障，考察一定的备用量，各传感器的备用系数为：

瓦斯传感器：

35%；

负压传感器：

25%；

其它模拟传感器：

20%；

开关类传感器：

控制类传感器：

20%。

一体化主机采用双机热备份。

3.1瓦斯传感器的设置。

瓦斯传感器应设置在巷道上方，传感器应垂直悬挂距顶板，不得大于300MM，距巷道侧壁不得小于200M。

安装地点不得有滴水，无杂物，便于观察的地方。

3.1.1回采工作面瓦斯传感器安装

回风顺槽设置有瓦斯传感器3台（上隅角一台，回风顺槽近工作面10米范围内一台、距回风巷10～15米范围内一台），采煤工作面运输巷设置瓦斯传感器1台、工作面瓦斯传感器T1设在回风顺槽距采面≤10m处，监测采面瓦斯。

瓦斯传感器T3设在运输顺槽距采面≤10m处；

距离巷道顶部250mm。

采煤工作面长度大于1000m时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。

工作面运输顺槽设粉尘传感器一台。

回采工作面瓦斯传感器布置详见图1。

T1--回采工作面风流中的瓦斯传感器

T2--回采工作面回风流中的瓦斯传感器

T3--回采工作面进风流中的瓦斯传感器

3.1.2掘进工作面瓦斯传感器安装

运输巷掘进工作面设置瓦斯传感器1台，回风流内设置瓦斯传感器1台；

回风巷掘进工作面设置瓦斯传感器1台、粉尘传感器1台，回风流内设置瓦斯传感器。

掘进工作面长度大于1000m时，必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。

掘进工作面瓦斯传感器布置详见图2。

图2

3.1.3长壁采煤工作面瓦斯传感器的安装

U型通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0，工作面设置甲烷传感器T1，工作面回风巷设置甲烷传感器T2；

若煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3；

采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4，如图3a所示。

Z型、Y型、H型、W型和双Z型通风方式的采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，如图3b-f所示。

3.1.4其它地点瓦斯传感器的安装

水泵房及变电所各设一台瓦斯传感器；

在瓦斯抽放站内设低浓度瓦斯传感器，瓦斯传感器设置在距房子顶部300mm处，当空气中瓦斯浓度超过0.5%时，发出声光报警；

在回风井内安设一台瓦斯传感器。

表1所示矿井各处瓦斯传感器其报警浓度、断电浓度、复电浓度、断电范围

甲烷传感器设置地点

报警浓度

断电浓度

复电浓度

断电范围

采面工作面回风顺槽

≥1.0%CH4

＜1.0%CH4

工作面及其回风顺槽内全部非本质安全型电气设备

采面工作面上隅角

<

1.0%CH4

采面工作面运输顺槽

＜0.5%CH4

工作面及其运输顺槽内全部非本质安全型电气设备

掘进工作面

≥1.5%CH4

掘进巷道内全部非本质安全型电气设备

掘进工作面回风流

瓦斯泵房

≥0.5%CH4

瓦斯泵房内全部非本质安全型电气设备

回风井

≥0.70%

回风井内全部非本质安全型电气设备

3.2风速传感器

风速传感器安装在井下各主要风道（主斜井、副井、回风井、回风巷），测量其风速，以保证井下各井巷中的风流速度符合规程要求，同时还可依据所测的风速及所测点巷道断面计算出其风量及吨煤风量。

测量范围：

0.3～15m/s。

测量精度：

0.5级。

表2所示各安装地点风速传感器参数

安装地点

允许风速（m/s）

测量范围（m/s）

显示精度（m/s）

主要进风巷

＜8

0～12

0.1

主要回风巷

工作面回风巷

0.25～4

0～8

掘进岩巷

0.15～4

3.3负压传感器

负压传感器安装通风机的进风口处，用以连续监测矿井风机的负压。

0～0.5kPa，0～5kPa，

测量精度：

≤±

2％

3.4风流压力传感器

风流压力传感器安装在压风管路中,用以实时连续监测瓦斯抽放管道中的负压和压风管路中的压力变化情况。

0～0.5kPa，0～1kPa，

1％F.S

3.5粉尘传感器

GC1000J矿用粉尘浓度传感器，是利用激光散射原理开发的高科技产品。

该传感器能够连续实时检测井下粉尘浓度，同时输出与矿用监控系统相适应的信号。

该传感器KJ90NA煤矿监测系统相兼容。

防爆型式：

ExibⅠ，本安兼隔爆型

2～1000mg/m3

测量误差：

±

25%

3.6感应式馈电传感器

安装在井下被控电气设备开关负荷侧，用以监测被控设备是否被可靠地断电，从而向监控系统返回其断电控制执行情况。

KGT19型馈电状态传感器，此传感器专门用于井下供电线路馈电状态检测，通过检测电场来感知线路中有无电压，与KJF19.2型继电器箱配合可构成断电失效检测反馈环节。

全封闭免维护结构，本质安全型电路，二线制，带有电子接点输出，适配各种监控系统。

KJT19馈电状态传感器主要技术指标：

监测电压：

127-1140V

工作电压：

6-20V

工作电流：

无电1mA/有电6mA

传感器接线：

供电与信号回传二线制

检测灵敏度：

>

100mm

信号输出：

NPN晶体管共地导通

响应速度：

2s

本质安全型ibI（150℃）

使用环境：

环境温度0-50℃

相对湿度：

95%

传感器接线距离：

二线制2km、三线制1.5km

3.7风门开闭传感器

安装在井下各风门设置处，用以监测各风门的开、关状态，保证井下风路畅通。

适用于连续检测煤矿井下通风系统风门的开闭状态，输出多种信号制，具有现场风门“开”、“闭”状态的指示。

可与各类监控系统配套使用。

测量原理：

磁场感应

输出信号制：

二线制1～5mADC、四线制-5～5mADC

触点式：

常开或常闭

传输距离：

2km

工作电压电流：

12～24VDC

ExibⅠ矿用本安型

3.8机电设备开停传感器

安装在井下各机电设备设置处，用以监测各机电设备的开、停状态，保证机电设备的正常运行。

开停传感器适于煤矿等具有瓦斯煤尘爆炸危险场所的各种机电设备（如采煤机、运输机、局部通风机、水泵等）开、停状态的连续实时监测。

具有体积小、重量轻、结构新颖、感应灵敏度高、抗干扰能力强、安装维修方便、工作稳定可靠等特点，可输出多种信号制供选择。

其中1/5mADC信号，可以电源与信号线共用，二芯线无极性（任意）四线并轨连接。

可与KJ90NA等各种监控系统的配套使用。

电磁感应

电源电压：

9～24VDC

1/5mADC、5/-5mADC、无电位（继电器）触点、信号制时＜30mADC、其它信号制时＜15mADC

工作方式：

锁固吊挂于被测电缆上，连续工作

输出信号：

1/5mADC、0～5VDC、±

5mADC、无电位触点

显示方式：

绿色灯为电源指示、红色灯指示开停

3.9.温度传感器

温度传感器设置在回风井（1个）、瓦斯抽放泵管（2个）、井下变电所（1个）、工作面（1个）和回风巷（1个），用以监控瓦斯抽放管内、井下巷道、硐室和工作面作业空间温度。

0～+50℃

0.5℃。

温度传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应不影响行人和行车，安装维护方便。

开采容易自燃，自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面应设置温度传感器。

温度传感器的报警值为30℃。

机电硐室内应设置温度传感器，报警值为34℃。

3.10一氧化碳传感器

一氧化碳传感器安设于主斜井皮带机机尾、总回风巷内、采区运输巷皮带机机尾、采区回风巷、采区回风巷、采区运输巷各一个，报警浓度