《煤矿安全监控十万个为什么》.docx

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《煤矿安全监控十万个为什么》

《煤矿安全监控十万个为什么》

1、为什么矿井必须装备安全监控系统？

答：

矿井安全监控系统可实时监控井下瓦斯浓度，若发生瓦斯超限能自动切断被控区域内的供电电源，防止瓦斯事故的发生；另外，矿井安全监控系统可在地面监视矿井瓦斯等参数的变化，为安全管理提供依据，保障矿井安全生产。

所以，矿井必须装备安全监控系统。

2、为什么煤矿企业应建立安全仪表计量检验制度？

答：

为了提高煤矿安全监控设备准确性、可靠性，避免由于计量器具、计量手段的缺陷，使设备效用不能发挥正常，煤矿企业应建立安全仪表计量检验制度。

3、为什么安全监控设备必须使用专用电缆连接？

答：

如果监控信号电缆与调度电话共用电缆，其本质安全防爆性能难以保证。

当电缆发生故障时，监控设备和调度电话均无法正常工作，不能及时了解井下瓦斯浓度等信息。

安全监控设备只有使用专用电缆连接才比较安全可靠。

4、为什么安全监控设备应优先采用本质安全型？

答：

本质安全型防爆电气设备不论是在正常工作和故障状态下，所产生的电火花和热效应均不能点燃周围环境的爆炸混合物；因此，安全监控设备应优先采用本质安全型。

5、为什么地面安全监控中心站实行24小时值班制度？

答：

只在地面安全监控中心站实行24小时值班制度，才能够实时监控井下运行情况，发现异常，立即时行处理。

6、为什么采区设计、作业规程必须有安全监控系统的有关内容？

答：

为了提前做好安装安全监控设备的准备，正常发挥安全监控设备的作用，采区设计、作业规程必须有安全监控系统的有关内容。

7、为什么必须对瓦斯超限断电闭锁和风电闭锁进行测试？

答：

为了保证瓦斯超限断电和停风断电功能准确、可靠，必须对瓦斯超限断电闭锁和风电闭锁进行测试。

8、为什么安全监控设备必须具有故障闭锁功能？

答：

为了防止安全监控设备发生故障时，无法实现瓦斯超限断电等功能，安全监控设备必须具有故障闭锁功能。

9、为什么安全监控设备必须定期调试、校正？

答：

安全监控设备在使用过程中受环境因素和自然条件的影响会发生故障，灵敏度也会下降；所以必须定期进行调试、校正。

10、为什么断电控制是安全监控系统最基本、最重要的功能？

答:

由于安全监控系统最终目的是当被监控量出现异常时，切断被控区域非本质安全型电气设备的电源，以避免事故的发生；所以，断电控制是安全监控系统最基本、最重要的功能。

11、为什么安全监控系统必须具备瓦斯断电和风电闭锁的全部功能？

答：

为了防止采掘工作面瓦斯超限及掘进工作面停风后引发事故，安全监控系统必须具备瓦斯断电和风电闭锁的全部功能。

12、为什么安装断电控制系统必须符合断电范围要求？

答：

为了保证安全监控系统执行断电指令时，能够切断被失区域内的全部非本质安全型电气设备的电源，安装断电控制系统必须符合断电范围要求。

13、为什么设备仪器使用前和大修后要调校？

答：

为了保证设备仪器本质安全性能符合要求，仪器指标和跟踪误差不超过技术规定，各项功能正常，零配件齐全，设备仪器使用前和大修后均要调校。

14、为什么安全监控设备井下连续运行6~12个月必须升井检修？

答：

由于安全监控设备长期在潮湿、有腐蚀性气体的环境中工作，各项性能有可能受损害，为确保监控信息的准确性，延长安全监控设备的使用寿命，监控设备井下连续运行6~12个月必须升井检修。

15、为什么安全监控设备安装完毕后要调校？

答：

为了保证监控设备报警、断电、复合符合《煤矿安全规程》规定，声光报警正常，井上、下指示同步，被控开关动作灵敏，安全监控设备安装完毕后要调校。

16、为什么采煤工作面必须设置甲烷传感器？

答：

为了实时监测回采工作面的瓦斯浓度变化情况，保证瓦斯超限报警并断电，采煤工作面必须设置甲烷传感器。

17、为什么甲烷传感器应布置在巷道的上方？

答：

由于瓦斯的密度小于空气，巷道上方的瓦斯浓度大于下方；所以，甲烷传感器应布置在巷道上方。

18、为什么采煤工作面必须在回风巷设置甲烷传感器？

答：

为了正确反映采煤工作面回风巷内的瓦斯含量，必须在回风巷设置甲烷传感器。

19、为什么采煤工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面回风处设置？

答：

为了尽早监测到工作面瓦斯最高浓度变化，采煤工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面回风处设置。

20、为什么采煤工作面和回风巷甲烷传感器的断电范围为工作面和回风巷？

答：

由于低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面进风巷瓦斯涌出量小，瓦斯浓度较低，其瓦斯涌出主要在工作面和采空区，这可能造成工作面及其回风巷瓦斯浓度超限。

为保证在瓦斯超限时切断超限区域内的全部非本质安全型电气设备，防止瓦斯爆炸，甲烷传感器的断电范围为工作面和回风巷。

21、为什么采煤工作面采用串联通风时进风巷必须设置甲烷传感器？

答：

采煤工作面采用串联通风时，为了及时监测被串采煤工作面进风巷的瓦斯浓度变化情况，保证被串采煤工作面进风巷瓦斯浓度超限时报警并断电，进风巷必须设置甲烷传感器。

22、为什么掘进工作面采用串联通风时局部通风机前必须设置甲烷传感器？

答：

掘进工作面采用串联通风时，为了及时监测被串掘进工作面局部通风机前的瓦斯浓度变化情况，保证被串掘进工作面局部通风机前瓦斯尝试超限时报警并断电，局部通风机前必须设置甲烷传感器。

23、为什么回风流中机电设备硐室的进风侧必须设置甲烷传感器？

答：

为了及时监测机电设备硐室进风侧的瓦斯浓度变化情况，超限时报警并断电，回风流中机电设备硐室的进风侧必须设置甲烷传感器。

24、为什么要使用不少于3种的校准气样对瓦斯传感器进行调校？

答：

由于传感器的调校包括零点、灵敏度、报警点、断电点、复电点、指示值、控制逻辑等，需要用校准所样校验其灵敏度及精度。

用不少于3种的校准气样校对，可以保证仪器的准确性。

25、为什么使用风筒传感器？

答：

为了实时监测风筒内风量，保证掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量不足时，能够及时切断工作面的电源，应使用风筒传感器。

26、为什么设置一氧化碳传感器？

答：

为了连续监测矿井中煤层自然发火及带式输送机输送带等着火时产生的一氧化碳浓度，应设置一氧化碳传感器。

27、为什么设置温度传感器？

答：

为了及时监测井下环境温度，应按标准要求设置温度传感器。

28、为什么安全监控系统必须使用馈电传感器？

答：

馈电传感器用于对被控设备的馈电状态进行实时监测，可监视监控系统断电情况，能防止人为取消断电功能；所以，安全监控系统必须使用馈电传感器。

29、为什么通用传感器采用就地控制？

答：

通用传感器就地控制，可直接控制执行机构，执行速度快、可靠性高，当分站发生故障时，仍可执行一些基本的控制。

30、为什么工作面甲烷传感器的断电浓度一般大于回风巷？

答：

由于工作面甲烷传感器设置在瓦斯与空气混合不均匀的位置，所监测的数值有时会比回风巷甲烷传感器高；而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，其监测的是瓦斯的平均浓度。

所以，工作面甲烷传感器的断电浓度一般大于回风巷。

31、为什么煤与瓦斯突出矿井采煤工作面甲烷传感器的断电范围包括进风巷？

答：

由于煤与瓦斯突出时，突出的瓦斯会逆风流而进入工作面进风巷，若瓦斯超限断电时不能切断进风巷全部非本质安全型电子设备，会引发瓦斯爆炸事故；所以，煤与瓦斯突出矿井采煤工作面甲烷传感器的断电范围应包括进风巷。

32、为什么主要通风机、局部通风机必须设置开停传感器？

答：

为了实时监控主要通风机、局部通风机的开机状态，所以主要通风机和局部通风机必须设置开停传感器。

33、为什么主要风门应设置风门开关传感器？

答：

为了实时监控主要风门的开闭状态，所以主要风门应设置风门开关传感器。

34、为什么传感器一般采用外部供电？

答：

为了满足传感器对电源功率的要求，减小传感器体积，便于维护，传感器一般采用外部供电。

35、为什么传感器一般不采用中心站集中供电方式？

答：

采用中心站集中供电方式，每一传感器都必须有一根电缆与中心站相连，需要的电缆较多，系统投资较大，并且不便于安装维护；所以，传感器一般不采用中心站集中供电方式。

36、为什么传感器输出信号下限不为零？

答：

传感器正常工作时输出信号不会为零，只有当传感器发生了断线、停电等故障时，输出信号才为零。

如把输出信号下限设为零，主机就无法正确区分传感器的正常与故障状态，故传感器输出信号下限不能设为零。

37、为什么模拟信号宜优先选频率型？

答：

频率模拟信号是用单位时间内脉冲个数表示被测物理量的大小，受传输电缆性能的影响较小，抗干扰能力强。

所以，模拟信号宜优先选频率型。

38、为什么甲烷传感器电桥中使用白元件？

答：

环境温度的变化会使黑元件铂丝线圈的电阻发生变化，为克服环境温度变化对瓦斯浓度测量的影响，必须电桥引入与黑元件结构尺寸完全相同的白元件。

39、为什么载体催化元件只能用于低浓度瓦斯的监测？

答：

空气中瓦斯浓度高于9.5%时，瓦斯就不能充分燃烧，瓦斯浓度越高，载体催化元件的电阻变化就越小，测量输出值就越小；因此，载体催化元件只能用于低浓度瓦斯的监测。

40、为什么甲烷传感器将补偿元件也制成黑色？

答：

为了避免环境温度热辐射使甲烷传感器黑白元件温度增高不均匀而产生测量误差，必须将白元件涂成黑色以提高热辐射率。

41、为什么甲烷传感器黑元件要激活？

答：

黑元件制造时，对瓦斯的催化活性较低，为使黑元件具有较高的活性，甲烷传感器黑元件要激活。

42、为什么低浓度甲烷传感器应具有高浓度保护功能？

答：

低浓度甲烷传感器载体催化元件在高浓度瓦斯的冲击下，稳定性会被破坏，在短时间内不能恢复，使传感器无法正常工作。

为确保传感器正常工作，低浓度传感器必须具有高浓度保护功能。

43、为什么甲烷传感器载体催化元件选用抗中毒元件？

答：

由于硫化物、磷化物及有机硅蒸汽等能强烈地吸附在催化剂上，从而阻止了瓦斯接触催化剂，使元件灵敏度下降，导致甲烷传感器不能正常监测；所以，甲烷传感器载体催化元件选用抗中毒元件。

44、为什么载体催化元件采用多孔结构？

答：

为了增大催化元件催化层表面积，提高元件催化活性，载体催化元件采用多孔结构。

45、为什么载体催化元件必须定期校准？

答：

为了防止载体催化元件活性下降，保持元件应有的灵敏度，载体催化元件必须定期校准。

46、为什么在校准时的流量应与甲烷传感器在井下安装地点的风速相吻合？

答：

在校准时进入检测气室的气体流量会影响催化元件灵敏度，使测量结果存在误差。

为了避免造成测量误差，在校准时的流量应与甲烷传感器在井下安装地点的风速相吻合。

47、为什么当瓦斯浓度大于4.0%时传感器的输出数值与瓦斯浓度不相同？

答：

在低浓度范围内，催化燃烧产生的热量会随瓦斯浓度的增加而增大。

由于元件温度增加时其散热量也增大。

当瓦斯浓度大于4.0%时，将导致元件温度不随催化燃烧热量而线性增大，使传感器的输出值小于瓦斯实际浓度，致使测量存在误差。

48、为什么热导式甲烷传感器必须对环境温度进行补偿？

答：

热导式甲烷传感器是利用瓦斯的热导率高于新鲜空气的热导率的物理性能，通过热敏元件测量瓦斯空气混合物热导率的变化，进而测得瓦斯空气混合物浓度的变化。

由于气体的热导率随温度的增大而增大，环境温度的变化也将影响其测量精度；因此，热导式甲烷传感器必须对环境温度进行补偿，并保持气室温度恒定。

49、为什么热导式甲烷传感器主要用于高浓度瓦斯检测？

答：

热导式甲烷传感器是通过热敏元件测量瓦斯空气混合物热导率的变化，进而测定瓦斯浓度。

当空气中瓦斯浓度较低时，热敏元件很难通过瓦斯空气混合物热导率的变化来测定瓦斯浓度。

50、为什么一氧化碳监测是矿井安全监控的主要内容？

答：

因为一氧化碳既是煤层自燃的标志性气体，也是火灾的主要技术指标，所以一氧化碳监测是矿井安全监测的主要内容。

51、为什么对矿井风速的监测是矿井监控的主要内容？

答：

矿井生产必须有充足的风量，对矿井的风量变化要实时的监测；因此，对矿井风速的监测是矿井监控的主要内容。

52、为什么低浓度瓦斯传感元件怕高浓度瓦斯冲击？

答：

低浓度瓦斯传感元件在高浓度瓦斯的冲击下，将被激活失效，致使无法正常监测瓦斯浓度。

元件长期通入浓度为10%的瓦斯气体时，表面温度在1000℃以上，高温下催化剂迅速挥发和烧结，晶粒变大，表面积减小，灵敏度显著下降；外界气体中瓦斯浓度达到20%~60%时，由于缺氧致使瓦斯不能完全氧化，高温碳粒沉积在多孔的载体中，对元件产生很大压力，造成元件破裂；浓度为30%的瓦斯气体与载体催化元件反应20min后元件便破裂永久损坏。

国此，低浓度瓦斯传感元件怕高浓度瓦斯的冲击。

53、为什么要配制标准瓦斯检验气样？

答：

为了监测仪器的可靠性和准确度，矿井安全监测仪器必须使用标准的瓦斯气样定期标定和校准。

54、为什么安全监控设备的供电电源必须取自被控设备的电源侧？

答：

如果安全监控设备的供电电源取自被控设备的负荷侧，当瓦斯超限断电时，监控设备本身的电源也将被切断。

55、为什么安全监控系统本质安全型防爆电源严禁设置在断电范围内？

答：

为了防止瓦斯超限断电而切断安全监控设备的电源，当瓦斯超限断电后，安全监控系统仍能正常运行。

56、为什么安全监控系统的电源必须为本质安全型输出？

答：

由于瓦斯超限时必须切断被控区域内的全部非本质安全型电气设备的电源，为保证当瓦斯超限时监控设备持续工作，安全监控系统的电源必须为本质安全型输出。

57、为什么安全监控系统要适应电网电压波动大的电源？

答：

由于采煤机、掘进机、输送机等井下电气设备功率大、负载变化大，造成井下交流电网电压波动范围大。

安全监控系统必须要适应电网电压波动大的电源才能正常工作。

58、为什么矿井安全监控系统电源的输入、输出必须电气隔离？

答：

由于矿用电源的输入为非本质安全型交流电压，输出为本质安全型直流电压，为防止交流电压串入本质安全型直流回路，引起瓦斯爆炸，矿井安全监控系统电源的输入、输出必须电气隔离。

59、为什么安全监控系统电源应有故障自动恢复功能？

答：

由于煤矿井下工作环境恶劣，输出短路和开路故障时有发生，并且监控距离远，当故障排除后，电源应自动恢复，而不应由人工恢复，安全监控系统电源应有故障自动恢复功能。

60、为什么安全监控系统开关电源应具有多重化保护？

答：

为了保证本质安全型防爆电源在正常工作条件下和规定的故障状态下，所产生的电火花和热效应均不会引燃爆炸性气体混合物，安全监控系统开关电源应具有多重化保护。

61、为什么安全监控系统备用电源应采用蓄电池？

答：

由于蓄电池不用经常更换，可以连续浮充，能够保证停电频率较高时不间断供电，安全监控系统备用电源应采用蓄电池。

62、为什么安全监控系统备用电源应采用连续浮充制？

答：

连续浮充制可以在井下电网有电时，对备用电源实时充电，保证备用电源电能充足；井下电网突然停电后，能立即投入备用电源，以保证安全监控设备连续运行。

63、为什么安全监控系统备用电源蓄电池要全密封？

答：

为了防止电解液泄漏，破坏隔爆外壳的防爆性能，确保正常使用，安全监控系统备用电源蓄电池要全密封。

64、为什么安全监控系统备用电源应无记忆效应？

答：

由于矿用电源备用蓄电池采用连续充制，为防止蓄电池容量的迅速下降和使用寿命的降低，安全监控系统备用电源应无记忆效应。

65、为什么矿井安全监控系统电源与备用电源之间应自动切换？

答：

为了保证监控系统设备的供电连续性，矿井安全监控系统电源与备用电源之间应自动切换。

66、为什么传输线的电气性能直接影响着信号的传输质量？

答：

传输线的电气性能不好会阻塞信号的正常传输，甚至影响其安全性能。

67、为什么矿井监控系统传输线要匹配连接？

答：

矿井监控系统传输线不匹配连接将会造成信号电磁波的反射，使反射波成为所发送信号的干扰波形，影响信号传输的可靠性。

68、为什么矿井监控系统性能要求不同于一般工业监控系统？

答：

由于煤矿井下工作环境特殊，有易燃易爆气体和腐蚀性气体，潮湿、淋水、矿尘大、电网电压波动大，电磁干扰严重、空间狭小、监控距离远；因此，矿井监控系统安全可靠的性能要求高于一般工业监控系统。

69、为什么矿井安全监控系统具有备用电源？

答：

为了保证电网停电后，系统也能继续监控，矿井安全监控系统应具有备用电源。

70、为什么矿井安全监控系统主机应双机备份？

答：

为了保证主机发生故障时，系统能正常监控，矿井安全监控系统主机应双机备份。

71、为什么矿井监控设备要有各种防护措施？

答：

由于煤矿井下有瓦斯、一氧化碳等易燃易爆性气体和硫化氢等腐蚀性气体，还有矿尘，空气湿度大；所以矿井监控设备必须要有防尘、防潮、防腐、抗机械冲击等防护措施。

72、为什么矿井监控系统不宜采用中继器？

答：

中继器是有源设备，故障率高，并且在中继器处不一定有适宜的电源，若采用远距离供电还需要增加供电芯线；所以，矿井监控系统不宜采用中继器。

73、为什么矿井监控系统的最大巡检周期应不大于30S？

答：

矿井监控系统信号的变化比较缓慢，为保证实时性和满足监控要求，矿井监控系统的最大巡检周期以不大于30S较为适宜。

74、为什么矿井监控系统主站至分站、分站至分站的最大传输距离应不小于10Km？

答：

煤矿井下工作环境恶劣、维护困难，矿井监控系统不宜采用中继器延长传输距离；因此，为满足大、中、小各类矿井的监控需求，矿井监控系统主站至分站、分站至分站的最大传输距离应不小于10Km。

75、为什么矿井监控系统应具有打印功能？

答：

打印是矿井监控信息的一种输出和记录形式，具有直观的特点，便于直观地分析监控信息数据和上级领导审阅；因此，矿井监控系统应具有打印功能。

76、为什么矿井安全监控系统应具有异地断电功能？

答：

为了解决采区内某采掘工作面瓦斯超限时，控制该采区内其他地点被控电气设备断电，防止瓦斯事故，保证安全生产，矿井安全监控系统应具有异地断电功能。

77、为什么矿井安全监控系统应具有自检功能？

答：

为了及时掌握监控系统的工作状态，将故障设备或传输线发生故障的位置在系统自检图上显示出来，便于维护，矿井安全监控系统应具有自检功能。

78、为什么矿井安全监控系统应具有实时存储功能？

答：

为了保证监控数据的随时调用，便于历史数据分析查询，矿井安全监控应具有实时存储功能。

79、为什么矿井安全监控系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能？

答：

为了直观地查询分析监测量的变化规律，矿井安全监控系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。

80、为什么矿井安全监控系统应具有柱状图显示功能？

答为了便于直观地反映设备开机率，矿井安全监控系统应具有柱状图显示功能。

81、为什么矿井安全监控系统应具有模拟动画显示功能？

答：

为了便于形象、直观、全面的反映系统运行状况，矿井安全监控系统应具有模拟动画显示功能。

82、为什么矿井安全监控系统应具有人机对话功能？

答：

为了便于系统生成、参数修改、功能调用，矿井安全监控系统应具有人机对话功能。

83、为什么矿井安全监控系统应具有系统设备布置图显示功能？

答：

为了便于形象、直观、全面地反映系统运行状况，矿井安全监控系统应具有模拟动画显示功能。

84、为什么安全监控系统应具有防雷功能？

答：

为了防止雷电击毁安全监控设备，影响安全监控系统的正常监控，并防止雷电通过安全监控线缆引入井下诱发事故，矿井安全监控系统应具有防雷功能。

85、为什么矿井安全监控系统应具有抗干扰措施？

答：

为了防止因架线电机车运行、大型机电设备启动等电磁干扰影响系统正常工作，矿井安全监控系统应具有抗干扰措施。

86、为什么矿井安全监控系统分站应具有掉电保护功能？

答：

为了防止分站停电后初始化参数丢失，矿井安全监控系统分站要具有掉电保护功能。

87、为什么矿井安全监控系统分站应具有存储监测数据的能力？

答：

为了保证系统电缆等发生故障时，分站数据不丢失，恢复正常后可以将存储的数据传输给地面中心站，矿井安全监控系统分站应具有存储监测数据的能力。

88、为什么矿井安全监控系统应具有网络通信功能？

答：

为了便于安全监控系统监控信息共享，矿井安全监控系统应具有网络通信功能。

89、为什么便携式甲烷甲烷监测报警仪不能在超过允许浓度的环境下使用？

答：

便携式甲烷监测报警仪采用热催化原理，当瓦斯浓度超过允许范围时，输出电压与瓦斯浓度不再成正比关系，造成数据不准确；所以，便携式甲烷监测报警仪不能在超过允许浓度的环境下使用。