第一章监控要求Word文档下载推荐.docx

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在各种防爆型式中，本质安全型防爆电气设备具有防爆安全性能好、体积小、重量轻、电缆上传递的信号安全可靠等优点。

因此，用于爆炸性环境的煤矿安全监控设备应优先采用本质安全型，防爆型煤矿安全监控设备之间的输入输出信号必须为本质安全型信号。

煤矿安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆连接，严禁与调度电话电线和动力电缆等共用，确保其本质安全防爆性能。

同时当监控信号电线发生故障时，还可通过调度电话及时了解井下甲烷浓度等信息，若监控信号与调度电话共用电缆，其本质安全防爆性能难以保证，并且当电缆妆生故障时，监控设备和调度电话均无法正常工作，不能及时了解井下甲烷浓度等信息。

为防止安全监控设备发生故障时，无法实现甲烷超限断电等功能，安全监控设备必须具有故障闭锁功能；

当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；

当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。

甲烷断电仪必须具备下列功能：

（1）甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警；

（2）甲烷浓度达到或超过断电浓度时，切断被控设备电源并闭锁；

甲烷浓度低于复电浓度时，自动解锁；

（3）与闭锁控制有产的设备未投入正常运行或故障时，应切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；

当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动闭锁。

甲烷风电闭锁装置除具有甲烷断电仪全部功能外，还具有风电闭锁功能。

甲烷风电闭锁装置应具备下列功能：

①掘进工作面甲烷浓度达到1.5%CH4时，系统应能切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；

当掘进工作面甲烷浓度低于1.0%CH4时，系统应能自动解锁；

②掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到1.0%CH4时，系统应能切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；

当掘进工作面回风流中的甲浓度低于1.0%CH4时，系统应能自动解锁；

③被串掘进工作面入风流中甲烷浓度达到0.5%CH4时，系统应能切断被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；

当被串掘进工作面入风流中甲烷浓度低于0.5%CH4时，系统应能自动解锁；

④局部通风机停止运转，或局部通风机风筒中的风速低于规定值时，系统应能切断供风区域的全部非本质型电气设备的电源并闭锁；

当局部通风机恢复正常工作或风筒中的风速大于规定值时，系统应能自动解锁；

⑤与闭锁控制有关的设备（含主机、甲烷传感器、设备开停传感器等）故障或断电时，系统应能切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电话设备的电源并闭锁；

与闭锁控有关的设备接通电源1分钟内，系统应继续闭锁该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源；

当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，系统应能自动解锁。

甲烷超限声光报警和断电、掘进工作面停风后断电是矿井安全监控系统的最根本功能。

因此，矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。

为防止系统主机和电缆发生故障时，无法实现甲烷超声光报警、断电和停风断电，甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能必须由现场设备完成，当主机和系统发生故障时，系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。

为防止雷电通过矿井安全监控系统引起井下瓦斯爆炸，系统必须具有防雷保护。

为防止人为取消断电功能，保证煤炭安全生产，系统必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。

断电状态监测就是防止人为取消系统断电功能，保证煤炭安全生产的重要措施之一。

断电状态监测就是系统对被控设备的馈电状态进行实时监测，当馈当状态与系统发出的断电、馈电命令不一致时，报警并记录相应测点的甲烷浓度、断电、馈电命令、监测的馈电状态、被控设备地点和名称等。

根据系统现有功能和现场实际需要，断电状态监测方法主要有以下两种：

①将馈电状态传感器（馈电状态传感器不是设备开停传感器，是一种监测电缆芯线对地电场的传感器，与负载是否工作，电缆有无电流通过无关，只要电缆芯线带电，则输出馈电状态；

反之，输出非馈电状态）卡在控制被控设备的馈电开关或磁力启动器的负荷侧电缆上；

将馈电状态传感器的输出接至分站的开关量输入口；

断电控制装置的信号输入端接分站的开关输出；

断电控制装置的控制输出端接馈电开关或磁力启动器；

在中心站主机的软件内增加断电逻辑判别功能；

当监测到的馈电状态与系统发出的断电/复电命令不符时，则报警并记录。

②将馈电状态监测和断电控制电路置于馈电开关或磁力启动器中；

馈电状态监测电路和信号输出接分站的开关量输入口；

断电控制电路和信号输入接分站的开关量输出口；

在中心站主机软件中增加断电逻辑判别功能；

当被控开关闭合，一定有负载电流时，即被控开关直接控制负载时，馈电状态传感器可由设备开停传感器替代。

馈电状态传感器也可以由被控开关的辅助接点替代，不能直接接本质安全输入接口。

矿井安全监控系统除必须满足上述安全方面的要求外，还应满足下列要求：

（1）系统应具有甲烷、风速、压差、CO、温度等模拟量监测，馈电状态、设备开停，风筒开合、烟雾等开关量监测和累计量监测功能。

（2）系统应具有甲烷浓度超限声光报警和电断/复电控制功能。

（3）系统应具有中心站手动遥控断电/复电功能，断电/复电响应时间应不大于系统巡检周期。

中心站手动遥控断电/复电功能是防止瓦斯超限违章作业的措施之一。

当瓦斯超限时，中心站值班人员可通过系统切断有关区域的电源，待瓦斯浓度降低，通风系统工作正常后，中心站值班人员可通过遥控有关区域复电。

中心站手动遥控断电/复电功能，由中心站发送命令，传输系统传至相应分站，因此，断电/复电响应时间不大于系统巡检周期。

（4）系统应具有异地断电/复电功能。

异地断电/复电功能是解决接于A分站甲烷等被测超限时，控制接玩弄B分站的被控设备断电，以提高系统的灵活性。

在主从式系统中，A分站的监控信息，需经传输系统传至中心站后，再经传输系统传至B分站，因此，断电/复电响应时间应不大于2倍系统巡检周期。

（5）系统应具有自检功能。

当系统中传感器、分站、主站、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间，故障设备，以供查询及打印。

（6）系统主机应双机备份，并具有手动切换功能（自动切换功能可选）。

当工作主机发生故障时，备份主机投入工作，保证系统的正常工作。

（7）系统应具有实时存盘功能。

存盘内容包括：

①甲烷、风速、负压、一氧化碳等重要测点模拟时的实时监测值；

②模拟量统计值（最大值、平均值、最小值）；

③报警及解除报警时间及状态；

④断电/复电时间及状态；

⑤断电/复电逻辑关系不符报警时间及状态；

⑥设备开/停时间及状态；

⑦累计量值；

⑧设备故障/恢复正常工作时间及状态等。

在这些存盘项目中，除重要监测模拟量的实时监测值存盘记录应保持24小时外，其余均应保存3个月以上，并且当系统发生故障时，丢失上述信息的时间长度应不大于10分钟。

（8）系统应具有列表显示功能。

模拟量及相关显示内容包括地点、名称、单位、报警门限、断电门限、复电门限、监测值、最大值、最小值、平均值、断电/复电命令、馈电状态、超限报警、断电逻辑不符报警、传感器故障等，。

开关量显示内容包括地点、名称、开/停时刻、状态、工作时间、开停次数、传感器状态等。

累计显示内容包括地点、名称、单位、累计量等。

（9）系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。

在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值3种曲线。

在一屏上，同时显示不小于3个模拟量，并设时间标尺，可显示出对应时间标尺的模拟量值。

在同一屏上同时显示不小于3个模拟量是为了分析事故和甲烷等重要监测物理量的变化规律，例如：

为分析事故需了解工作面甲烷、回风巷甲烷和总回风巷甲烷浓度的变化情况。

（10）系统应具有柱状图显示功能，以便直观地反映设备开机率。

显示内容包括地点、名称、最后一次开/停时刻和状态、工作时间、开机率、开/停次数、传感器状态等，并设时间标尺。

（11）系统应具有模拟动画显示功能，以便形象、直观、全面地反映安全生产状况。

显示内容包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等。

为满足大型复杂生产系统的需要，应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等功能。

为便于使用模拟图，除具有一幅显示全矿概况的总图外，一般按使用功能划分多个系统图，例如，通风安全系统模拟图、轨道运输系统模拟图、胶带运输系统模拟图、提升运输系统模拟图、供电系统模拟图、排水系统模拟图、巷道布置图、避灾路线图等。

（12）系统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配置、运行状况、便于管理与维修。

显示内容包括传感器、执行机构、分站、电控箱、主站和电缆等设备的设备名称、位置和运行状态等。

若系统庞大一屏容纳不了，可漫游、分页或总图加局部放大。

（13）系统应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能（定时打印功能可选），以便于报表分析。

（14）系统应具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用。

（15）系统应具有抗干扰措施，防止架线电机车火花、大型机电设备启停等电磁干扰影响系统。

（16）系统分站应具有初始化参数掉电保护功能，以防分站停电后，初始化参数丢失。

（17）系统宜具有工业电视图像等多媒体功能，以便于提高信息的利用率。

（18）系统宜具有网络通信功能，以便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用。

（19）地面设备应具有防静电措施。

（20）系统应工作稳定，性能可靠，出厂前要进行连续7天的稳定性试验，系统软件死机率应小于1次/720小时。

（21）系统调出整幅实时数据画面的响应时间应小于5秒。

（22）电源波动适应范围：

①90—110%（地面）；

②75—110%（井下）。

（23）系统的传输距离、传输处理误差、最大巡检周期、传输速率、误码率、最大节点容量等与传输有关的要求应符合煤炭行业标准MT/T899—2000《煤矿用信息传输装置》。

（五）、安装（《煤矿安全规程》第161条）

安全监控管理机构负责安全监控设备的安装、调试和维护工作。

安装安全监控设备前，必须根据已批准的作业规程或安全技术措施提出《安装申请单》，分别送通风和机电部门。

在安装断电控制系统，使用单位或机电部门必须根据断电范围要求，提供断电条件，并接通井下电源及控制线，在连接时必须有安全监测人员在场监护。

为防止甲烷超限断电，切断安全监控开关的负荷侧。

为保证局部通风机的供电可靠性，严禁与局部通风机共用电缆、变压器或开关。

与安全监控设备关联的电气设备，电源线及控制线在拆除或改线时，必须与安全监控管理部门共同处理。

检修与安全监控设备关联的电气设备，需要安全监控设备停止运行时，须经调度室同意，并制定安全措施后方可进行。

在使用安全监控设备前，必须按产品使用说明书的要求，调试合格后方可使用。

模拟量传感器应设置在能正确反映被测物理量的位置。

开关量传感器应设置在能正确反映被监测状态的位置。

声光报警器应设置在经常有人工作便于观察的地点。

井下主站或分站，应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或峒室中，安设时应垫支架，使其距巷道底板不小于300mm，或吊挂在巷道中。

隔爆兼本质安全型等复合型本质安全型防爆电源，应设置在采区变电所，严禁设置在断电范围内。

隔爆兼本质安全型防爆电源严禁设置在低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内，煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷，采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷、采用串联通风的被串掘进共道内。

（六）、调校与故障处理（《煤矿安全规程》第162条）

为保证安全监控设备灵敏可靠，安全监控仪器设备必须定期调试校正，每月至少一次。

在设备验收时、安装前也必须调试校正。

由于甲烷载体催化元件的稳定性≥7d。

因此，采用载体催化元件的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等，每隔7d必须使用校准气样和空气样，按产品使用说明书的要求调校一次。

为保证甲烷超限断电和停风断电功能准确可靠，每隔7d必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。

安全监控仪器及设备校正包括零点、灵敏度、报警点、断电点、复电点、指示值、控制逻辑等。

监测气体的安全监控仪器及设备，应采用空气样和相应的标准气样或校准气样进行调试和校准。

测量风速的安全监控仪器及设备，选用经过标定的风速计校对。

测量温度的安全监控仪器及设备，选用经过标定的温度计校对。

安全监控设备发行故障时，必须及时处理，在故障期间必须采用人工监测等安全措施，并填写故障登记表。

（七）、使用与维护（《煤矿安全规程》第163条）

井下安全监测员必须24小时值班，每天检查安全监控设备及电缆，使用便携式光学瓦斯检测仪、或便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员，当两者读数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施，并必须在8h内对两种设备进行调校完毕。

对需要经常移动的传感器、声光报警器、断电器及电缆等安全监控设备，必须由采掘班组长负责按规定移动，严禁擅自停用。

分站、传感器、声光报警器、断电器及电缆等安全监控设备，由所在采掘区的区队长、班组长负责保管和使用，如有损坏应及时向安全监控管理机构汇报。

凡经大修的传感器，必须经计量检定合格后方可下井使用。

（八）、监测数据与报表（《煤矿安全规程》第164条）

矿井安全监控系统中心站必须实量监控全部采掘工作面的瓦斯的浓度变化及被控设备的通、断电状态。

这就要求装备矿井安全监控系统的矿井不能部分采掘工作面装备与系统相连的分站和断电仪等，而部分采掘工作面装备不与系统相连的甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置。

矿井安全监控系统中心站值班员必须认真监视监视器所显示的各种信息，详细记录系统各部分的运行状态，负责打印监测日报表，报矿长和技术负责人审阅，接到报警后，值班员必须立即通知通风调度和生产调度。

（九）、便携仪甲烷检测报警仪（《煤矿安全规程》第165条）

便携式甲烷检测报警仪应设专职人员负责充电、收发及维护。

每班要清理隔爆罩上的煤尘，下井前必须检查便携式甲烷检测报警仪的零点和电压值，不符合要求的禁止发放使用。

便携式甲烷检测报警仪应固定专人使用，使用时要严格按照产品说明书进行操作，严禁擅自调校和拆开仪器。

（十）、配气（《煤矿安全规程》第166条）

在我国，各局（公司）、矿使用催化燃烧原理的传感器和便携式甲烷检测报警仪数量较大，一般超过千台。

为保证这些仪器测量值准确可靠，每隔7d必须对这些仪器进行一次调校。

因此，用于调校的甲烷与空气混合气体使用量较大，如果采用空气中甲烷二级标准气体，各局（公司）、矿在经济上难以承受，特别是一些远离大中城市，交通不便的矿，由于空气中甲烷标准气体是危险品，运输十分困难，难以满足现场日常标校工作的需求。

同时考虑到仪器的日常校准与周期检定不同，检定是为评定计量器的计量特性，确定其是否符合法定要求所进行的工作，而校准仅仅是为了确定计量器显示值的误差，并不判断其合格与否，无法制性。

因此，原煤炭工业部根据本行业的特殊需要，自行管理一种用于仪器日常校准的甲烷与空气混合气体——空气中甲烷校准气体。

空气中甲烷校准气体与空气中甲烷标准气体的主要区别在于，前者是国家煤矿安全监察局负责管理、组织考核发证；

后者是由国家技术监督部门负责管理、组织考核定级发证。

空气中甲烷一级标准物质浓度范围为0.5%CH4～3.0%CH4，不确定度≤1%，稳定性一年以上。

空气中甲烷一级标准物质浓度范围为0.5%CH4～3.0%CH4，不确定度≤3%，稳定性半年以上。

空气中甲烷校准气体浓度范围为1.0%CH4～3.0%CH4，不确定度≤5%，主要用于催化燃烧原理甲烷测量仪器的日常校准。

催化燃烧原理的甲烷传感器和便携式甲烷检测报警仪，其误差为：

0～1.0%CH4时，±

0.1%CH4；

1.0%～2.0%CH4时，±

0.2%CH4；

2.0%～4.0%CH4时，±

0.3%CH4。

因此，采用不确定度≤5%的校准气体可以满足校准要求，具有2倍传递关系。

校准甲烷传感器和便携式甲烷检测报警仪，一般只校准1.0%CH4的报警点或1.5%CH4的断电点。

因此，空气中甲烷校准气样的难度大大降低。

配制甲烷校准气样的装备和方法必须符合国家煤矿安全监察局制定的有关标准，相对误差小于5%。

（十一）、技术资料（《煤矿安全规程》第167条）

安全监控机构应建立以下帐卡及报表：

（1）设备、仪表台帐；

（2）监控设备故障登记表；

（3）检修记录；

（4）巡检记录；

（5）中心站运行日志；

（6）矿井安全监控日报；

（7）矿井安全监控设备使用情况月报、季报表。

安全监控机构必须绘制安全监控设备布置图和断电控制接线图，国上标明传感器、声光报警器、断电器、分站、电源、中心站等设备的位置、接线、断电范围、报敬门限、断电门限、复电门限、传输电缆、供电电缆等，并根据实际布置及时修改。

监测技术资料均需定期保存，对井下事故记录应长期保存。

（十二）、甲烷传感器的设置（《煤矿安全规程》第168条）

甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合表1规定。

表1甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围

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

低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面

≥1.0%CH4

≥1.5%CH4

工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备

煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面

工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备

高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面回风巷

本规程第136条所规定的装有矿井安全监控系统的采煤工作面回风巷

专用排瓦斯巷

≥2.5%CH4

工作面内全部非本质安全型电气设备

煤（岩）与瓦斯突出矿井采煤工作面进风巷

≥0.5%CH4

进风巷内全部非本质安全型电气设备

采用串联通风的被串采煤工作面进风巷

被串采煤工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备

采煤机

采煤机电源

低瓦斯、高瓦斯、煤（岩）

与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面

掘进巷道内全部非本质安全型电气设备

高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中

采用串联通风的被串掘进工作面局部通风机前

被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备

掘进机

掘进机电源

回风流中的机电设备硐室的进风侧

机电设备硐室内全部非本质安全型电气设备

高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时的装煤点和瓦斯涌出巷道的下风流处

在煤（岩）与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，进风的主要运输巷道内使用矿用防爆特殊型蓄电池电机车

机车电源

在煤（岩）与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，主要回风巷内使用矿用防爆特殊型蓄电池电车本

≥0.7%CH4

兼做回风井的装有带式输送机的井筒

井筒内全部非本质安全型电气设备

瓦斯抽放泵站室内

利用瓦斯时的瓦斯抽放泵站输出管路中

≤30%CH4

不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备的瓦斯抽放泵站的输出管路中

≤25%CH4

井下临时抽放瓦斯泵站下风侧栅栏外

抽放瓦斯泵

甲烷的密度小于空气。

因此，甲烷传感器应布置在巷道的上方，并应不影响行人和行车，安装维护方便。

甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。

由于回风巷煤壁中有瓦斯涌出，因此，回风巷甲烷平均浓度一般不低于工作面甲烷浓度。

但由于回风巷甲烷传感器设置在瓦斯与空气混合均匀、风流稳定的位置，而工作面甲烷传感器设置在瓦斯与空气混合不均匀的位置。

因此，工作面甲烷传感器的断电浓度一般为1.5%CH4，回风巷甲烷传感器的断电浓度一般为1.0%CH4，即工作面甲烷传感器的断电浓度一般大于回风巷甲烷传感器的断电浓度。

同理，掘进工作面甲烷传感器断电浓度