煤矿安全监控系统的安装与维护

1、煤矿安全监控系统的安装与维护尹亚云 (晋城无烟煤矿业集团有限责任公司，山西晋城 048006) 摘 要：介绍了煤矿安全监控系统的安装与维护，对系统实际运行过程 中出现的一些故障进行了统计分析，并提出针对性措施。 关键词：煤矿；安全监控；安装；维护 theinstallmentandmaintenanceofcoalminesafetymonitoringsystem yinya-yun (jinchenganthracitemininggroupco.,jincheng,shanxiprovince,china,048006) abstract:thispaperintroducesthein

2、stallmentandmaintenanceofcoalminesaf etymonitoringsystem,statisticalanalysisthefaultstatisticallywhichintheworki ngofthecoalminesafetymonitoringsystemandproposestargetedmethodsoft hosefaults.keywords:coalmine,safetymonitoring,installment,maintenance 煤矿安全监控系统是 24 小时不间断监测煤矿井下以瓦斯为主的环境、 工况等参数，集监测和控制为一体的

3、自动化系统。正确安装、维护煤 矿安全监控系统不仅能够有效掌握矿井瓦斯变化趋势，更能在瓦斯涌 出异常时及时切断所在区域的设备电源，有效减少或降低了瓦斯事故 的发生，为安全生产提供可靠的保障。1 装备要求 瓦斯矿井必须装备煤矿安全监控系统。这是煤矿安全规程和相关 行业标准明确提出的，山西省煤炭工业局也将煤矿安全监控系统的正 常运行作为煤矿生产许可证和煤矿安全生产许可证领取、换 发、年检时的必要条件。煤矿安全监控系统必须取得煤安标志证书， 系统设备必须按要求取得安全仪器仪表合格证 、产品合格证书 ， 入井设备还必须取得防爆合格证 。煤矿必须按矿用产品安全标志证 书规定的型号选择传感器，断电控制器等关

4、联设备，严禁对不同系统 间的设备进行置换。2 人员配备 煤矿应建立安全监控机构，配齐管理人员、工程技术人员和监测工， 经培训合格方能上岗。国家煤矿安全监察局在关于做好煤矿矿井安 全监控系统管理人员安全培训考核的通知中要求： “所有已装备矿井 安全监控系统的煤矿必须配备经过专门培训并考核合格的人员来承担 系统的管理和维护工作，未经培训合格的人员不准上岗作业 ”，山西省 煤炭工业局也在山西省矿井瓦斯监测监控系统管理办法中做出要 求：“从事系统维护、巡检和值班的人员，必须经山西省煤炭工业局认 证资质的培训机构培训合格，且具有一定的煤矿安全生产知识，持山 西省煤炭工业局发放的资格证方可上岗 ”。3 安

5、装设置 新建煤矿的矿井设计，必须有煤矿安全监控系统的设计内容，已开工 建设和生产矿井安装煤矿安全监控系统前，必须要有煤矿安全监控系 统安装设计。设计内容包括：煤矿安全监控系统设备的种类、数量和 位置，信号电缆和电源电缆的连接、敷设，控制区域等明确规定，并 绘制图纸。煤矿编制采区设计、采掘作业规程和安全技术措施时，必须对安全监 控设备的种类、数量和位置，信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域 等做出明确规定，并绘制布置图和断电控制图。煤矿安全监控系统中心站必须实时监控全部采掘工作面瓦斯浓度变化 及被控设备的通、断电状态。井下分站设置在便于观察、调试、检验及支护良好无滴水、无杂物的 进风巷道或硐室中，

6、安设时应垫支架，或吊挂在巷道中，使其距巷道 底板不小于 300 mmo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。各类传感器的设置位置及报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围 必须符合国家安全标准 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(aq1029-2007)的要求。隔爆兼本质安全型防爆电源最好设置在采区变电所，严禁设置在下列区域：断电范围内；低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷 内；煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷；掘进工作面内； 采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷

7、； 采 用串联通风的被串掘进巷道内。4 实现功能 煤矿安全监控系统必须实现的功能主要包括：4.1 采集显示功能 系统必须具有采集显示功能。包括：甲烷浓度、风速、风压、一氧化 碳浓度、温度等模拟量； 馈电状态、风机开停、风筒状态、风门开关、 烟雾等开关量和瓦斯抽采（放）量。4.2 甲烷浓度超限报警、断电功能 系统必须由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/ 复电控制功能。甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警；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。4.3 风电闭锁功能 系统必须由现场设备完成甲烷风电闭锁功能。 局部通风机停止运转或风筒风

8、量低于规定值时，声光报警、切断供 风区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当局部通风机或 风筒恢复正常工作时，自动解锁； 局部通风机停止运转，掘进工作面或回风流中甲烷浓度大于3.0%ch4,必须对局部通风机进行闭锁使之不能起动，只有通过密码操 作软件或使用专用工具方可人工解锁；当掘进工作面或回风流中甲烷 浓度低于1.5%ch4时，自动解锁；4.4 故障闭锁功能 与闭锁控制有关的设备（含甲烷传感器、分站、电源、断电控制器、电缆、接线盒等）未投入正常运行或故障时，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。4.5 中心站

9、手动断电功能安全监控系统必须具有地面中心站手动摇控断电 / 复电功能，并具有操 作权限管理和操作记录功能4.6 存储和查询功能系统必须具有以地点和名称为索引的存储和查询功能。包括：甲烷浓度、风速、负压、一氧化碳浓度等重要测点模拟量的实时监测值；局部通风机、风筒、主通风机、风门等状态及变化时刻；模拟量统计值 （最大值、平均值、最小值） ；馈电异常报警时刻及状态等。4.7 打印功能系统必须具有报表、曲线、柱状图、状态图、模拟图、初始化参数等 召唤打印功能。4.8 人机对话功能系统必须具有人机对话功能， 以便于系统生成、 参数修改、 功能调用、 控制命令输入等。五 调试维护煤矿安全监控系统的调试维护

10、工作也很重要，只有正确对煤矿安全监 控系统进行调试维护，才能使其安全、稳定并可靠运行，发挥其应有的作用5.1 安全监控设备必须按产品使用说明书定期调校。5.2 安全监控设备使用前和大修后， 必须按产品使用说明书的要求测试、 调校合格，并在地面试运行 2448h方能下井。5.3 采用载体催化原理的甲烷传感器必须按规定定期使用校准气体和 空气样，按产品使用说明书的要求调校一次。5.4 必须按规定定期对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。6 运行管理煤矿安全监控系统的运行管理需要制定各部门的职责分工，并通过管 理实现各项制度的落实。当安全监控系统发出报警、断电、馈电异常 信息时，中心站值班人

11、员必须立即通知矿井调度部门，查明原因，并 按规定程序及时向上级单位汇报；当系统显示井下某一区域瓦斯超限 并有可能波及其它区域时，矿井有关人员应按瓦斯事故应急预案，利 用系统的异地断电功能遥控切断瓦斯可能波及区域的电源。7 资料记录资料记录是各项瓦斯研究、事故调查处理的原始依据，系统的运行维 护和故障处理必须记录备案。每 3 个月应对系统数据进行备份，备份 的数据介质保存时间应不少于 2 年。图纸、技术资料的保存时间应不 少于 2 年。8 故障处理2006 年，我曾对晋城煤业集团安全监控系统故障进行了统计。统计显 示：2006年度晋城煤业集团共发生安全监控系统故障 89 起。其中因井 下施工人员

12、操作不当致使监测电缆撞断、撞伤、抽脱等现象有 56 起， 约占 62.9%；因安全监控系统专用供电综保掉闸、 移变故障等供电系统 停电导致安全监控系统故障的有 12 起，约占 13.5%；因井下电压波动 造成安全监控系统供电不稳定导致电源扩展器保险丝烧、电路板烧坏 引起故障的有 5 起，约占 5.6%；因潮湿造成水汽进入监测接线盒而引 起故障的有 4 起，约占 4.5%；因地面施工挂断光缆、地面光缆被误认 为电缆而被偷盗人员割断造成系统故障的有 3 起，约占 3.4%；因检修 超计划的有 5起，约占5.6%；因雷击造成系统故障的有 2起，约占 2.2%； 因技术不成熟，井下光缆故障而找不出原因

13、的有 2 起，约占 2.2%； 在完成统计之后，我提出了针对性措施：（1）、认清形势、提高认识。随着晋城煤业集团战略的西移北进，生 产重心逐步由低瓦斯矿井向高瓦斯矿井转移，瓦斯涌出量也在不断增 加，经常有瓦斯超限现象发生，所以必须充分认识瓦斯防治的重要性 和紧迫性。（2）、落实责任，强化管理。要做到各项制度和标准落到实处，要将 管理指标、岗位职责分解到每个岗位、每个人头，形成全员重视安全 监控的良好氛围。（3）、严肃事故的责任追究和考核。要坚决抓好安全监测监控质量标 准化工作，加强检查，做到奖惩兑现，追究责任兑现。（4）、加强现场管理，杜绝各类停电事故的发生。（5）、原晋城煤业集团所用 kj3

14、1、kj72、kj86 均未实现安全监控系统供 电状态监测功能，在安全监控供电系统停电，备用电源投入运行时不 能及时发现，待备用电源耗尽安全监控系统就停止运行，为此，提出 了各系统井下所有分站或扩展器必须实现供电状态监测功能，以便当 系统切换为备用电源供电时，及早发现、及早处理，避免安全监控系 统故障的发生。（6）、对处理故障程序进行探讨和研究，尽量缩短故障的时间。（7）、加强技术理论的学习，尽快掌握和解决光缆传输在安全监控系 统应用中遇到的问题。（8）、严格安全监控系统巡检质量，避免水汽进入安全监控系统形成 故障。（9）、为了避免因地面供电停电造成安全监控系统中心站设备停止工 作，提出监控中心站必须实现双回路供电。（10）、为了增加系统可靠性，提出高瓦斯矿井主干线路应能够形成环 网或双回路。经过将近一年多时间的运行，晋城煤业集团安全监控系统故障明显减 少，平均故障降低达 28.6%。9 结束语 煤矿