煤矿通风安全监测工

1、第二节通风监控系统的组成及特点一、系统的组成矿井监控系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）、主站（或传输接口）、主机（含显示器）、打印机、电视墙（或投影仪、模拟盘、多屏幕、大屏幕） 、管理工作站、服务器、路由器，UPS电源、电缆和接线盒等组成，如图 6-1 所示。二、特点煤矿井下是一个特殊的工作环境， 有易燃易爆可燃性气体和腐蚀性气体，潮湿、淋水、矿尘大、电网电压波动大、电磁干扰严重、空间狭小、监控距离元。 因此，矿井监控系统不同于一般工业监控系统，矿井监控系统同一般工业监相监控系统相比具有如下特点：（ 1）电气防爆。一般工业监控系统均工作非爆炸性班干部 ；面矿井监控系统工作在有

2、瓦斯和煤尘爆炸性环境的煤矿井下， 因此，矿井监控系统的设备必须是防爆型电气设备。（ 2）传输距离远。一般工业监控对系统的传输距离要求不高，仅为几千米，甚至几百米，而矿井监控系统的传输距离至少要棕到10km。（ 3）网络结构宜采用树形结构。一般工业监控系统电缆敷设的自由度较大，可根据设备、电缆沟、电杆的位置选择星形、环形、树形、总线性等结构，而矿井监控系统的传输电缆必须沿巷道敷设，挂在巷道壁上，由于巷道分支结构，且分支长度可达数千米。因此，为便于系统安装维护，节约传输电缆，降低系统成本，宜于采用树形结构。（ 4）监控对象变化缓慢。矿井监控系统的监控对象主要为缓变量。因此，在同样监控容量下，对系统

3、的传输速率标不高。（ 5）电网电压波动大，电磁干扰严重。由于空间小，采煤机、运输机等大型设备启停架线电机车火花等造成电磁干扰严重。（ 6）工作环境恶劣。煤矿井下除有瓦斯、二氧化碳等易燃易爆气体外，还有硫化氢等腐蚀性气体，矿尘大、潮湿、有淋水、空间狭小。因此，矿井监控设备要有防尘、 防潮、防霉、抗机械冲击等措施。（ 7）传感器（或执行机构）宜采用远程供电。一般工业监控系统的电源供给比较容易， 不受电气防爆要求限制， 而矿井监控系统的电源供给，要受到电气防爆要求的限制。 由于传感器及执行机构往往设置在工作面等恶劣环境，因此，不宜于就地供电。现有矿井监控系统多采用分站远距离供电。（ 8）不宜采用中间

4、继电器。煤矿井下工作环境恶劣，监控距离远，维护困难，若采用中间继电器则会延长系统传输时间；中间继电器是有源设备， 故障率较无中间继电器系统高； 在煤矿井下电源的供给受电气防爆限制， 在中间继电器处不一定好取电源； 当采用远距离供电时，需要增加电芯线。因此，不宜采用中间继电器。三、常用系统的构成与特点煤矿监控系统由众多设备组成， 用于完成井下环境、 生产工艺过程中众多参数的监测、 数据处理及集中控制等功能， 系统一般由井上及井下两大部分构成。井下部分包括输入输出设备、数据（信号）传输通道、电源、电缆等。输入输出设备分模拟量输入设备各种环境参数传感器，如瓦斯（甲烷）、一氧化碳、氧气、风速、温度、差

5、压等。及各种工艺过程参数传感器，加电流、比重、体重计量等；开关量输入设备计有工艺过程各种机电、 机械的开闭状态传感器， 脉冲（计数或计时）传感器等。输出设备包括设备开停控制继电器 （有触点或无触点式）、断电器、状态调节器（用模拟电流或电压对控制对象进行连续调节；如管路中的流量、风量控制）等。数据通道包括数据的传输与接收入处理， 通常这两部分安装在井下分站中。 数据传输部分主要以把输入设备的各种信号进行初次加工后， 以特定的格式或方法传输到井上。所谓特定的格式就是指对各种信号加以量变组合或者是以某种方法加以区别。如一数据用二进制码形式发送时，先发送地址（分站编号），然后依此发送 I 号模拟信号、

6、 2 号模拟信号 , 再发送开关（机电设备运行状态）信号，最后发送结束标志信号。所谓的传输方法（方式）即指某些监测系统用调制解调器（ MODEM）将串行数据信号（如前所述二进制码发送形式）以键控频率（ FSK）方式传至井上，其波特率（发送二进制信号的速度）分为 300、600、1200、2400、4800、9600 等；也可以用基带（数据直接）传输方式（RS-422 或 RS-485 串行口方式）直接将串行数据信号传至井上；还可以用分频（载频）方式传至井上。目前在国内外监测系统中，时分制传输方式较多。井下电源大多是单独的隔爆兼本安型电源，即将井下36V或127V，也不少数系统将660V动力电源

7、转换为传感器及分站用本安型低压直流电器。传输电缆是系统的主要组成部分之一。 现有系统以专用信电缆为主，当采用计算机基带传输方式时则要求传输电缆为屏蔽式。井上部以分包括前置设备和后备处理设备两部分。 前置设备主要用于接收数据及对数据进行初次处理 （如信号接收、调制、数据分离、以换、存储、传递）、控制信号发送等。后备处理设备主要用于接收前置设备的数据包并进行综合处理、显示（图、表）打印结果、资料统计、分析、存盘（历史资料存档）等，必要时产生回控命令信号，经前置设备送入井下。现有系统中，大多数前置设备均以单片机或 STD工业控制机或PC工业控制机为主，后备机则由一台或两台微机组成。综上所述，煤矿监控

8、系统包括众多的可完成不同功能的设备， 可对井下数据采集、处理（统计、分析、显示、打印） 、控制。当前国内生产的系统包括单参数瓦斯遥测系统，如 AYJ系统、 ABD系统等以及大型综合型系统，如 KJ1、KJ2、KJ4 等系统和频分制传输系统 TF-200 等。第三节通风监控系统的选型与使用一、系统的选型目前，国内生产的监控多种多样，而且产品换代很快，尤其是通道部分和井上部分的换代更为迅速。这里，介绍几个选型要领供参考。（一）可靠性煤矿安全监测系统要有高的可靠性，重点是井下设备的可靠性。在井设备中， 尤其传感器及其他连接电缆的可靠性最为重要。例如：目前生产的低浓度瓦斯传感器有多种，它们都有各自的特

9、点，有些传感器仅限于井下分站相配套使用，如KG3003等：有些除具有信号传输功能外，还可用于不地控制。这些传感器的指示（读数）漂移一般可保证 10-15 天内± 0.1CH4。无论哪种传感器，要求每隔7 天标校正一次，以免漂移误差超出范围。 传感器在选型时要注意其结构、工艺、体积、重量及其质量。连接电缆线容易出故障， 在选型时应根据工作面机电设备布置情况、巷道支护情况维修能力进行选型， 必要进要选铠装或加强型电缆。分站一般设置在进风巷道或机电设备硐室等较为安全的地方， 不易受损，且其内部电路的可靠性均能满足要求。（二）实用性一个系统的投资是较为昂贵的，若不实用浪费很大。因此，用户应根

10、据自己的需要和实际情况进行选择。1、井下设备的选型如果用户需要在较为分散或捭较为频繁（如掘进工作面） 的地点装配瓦斯传感器并实行就地实时控制，那么，选择接线简单、体积小、重轻，且既能检测，又能报警断电，还能传输信号的设备（如AYJ、ADJ、KGJ4、KHJ2组合式等）为宜。如果用户需要在比较固定的地点进行大面积检测和数据采集、区域性集中控制，例如，在一个采煤工作面的机尾、回风巷、尾巷、进风处各安装一个瓦斯传感器，并在其中之一超限时切断工作面的一切电源，则可选用具有报警和信号传输的传感器（如KG3003）与 KJ4 系统分站相配套使用，也可选用较为新型的 KG9701、KG9001B、AWJ-9

11、0A等与 KJ66、KJ69、KJ95 等系统分站相配套使用。若用户本身专业人员少， 在选型时最好选择较为简单、 易于维护、体积小、重量轻、安装使用方便的设备。在众多的系统中，其井下设备的复杂程度、结构、体积、重量、接线是不尽相同的，用户必须加经注意。2、井上设备的选型按照已选型的井下配套井上设备。 现有设备中配备的计算机系统中的类型不同，软件也不统一。用户在选择井上设备时，特别要注意计算机系统的人机界面， 另外，还要求计算机系统适合自己的管理人员、使用人员的使用。例如，一个好的工具软件可以使用户自由制作各种模拟静态图、动态图、各种表格、统计报表、曲线等，并能自行诊断各种软件、硬件故障且指导用

12、户进行正确处理。（三）可维修性例如一个系统中因某此设备损坏鄞同了故障得不到及时处理， 就会使系统的全部或部分失效。 设备不可能不出故障， 而出了故障能不能很快修复，是设备可维修性的标志。（四）经济性一个系统不仅仅要考虑它的初次投资，而且还要考虑长期使用的维护费用。一个好的系统应该是高性能、低价格。每一种系统的价格是不相同的，用户要根据自己的投资能力选型。但是，有时因为用户所需要监测范围、配套设备的多少不等， 也很验证掌握系统的性价比。除了对系统间所配设备的单价可做比较之外， 另一种办法， 即当用户根据自己的需要选定一种型号、 一定数量的传感器之后， 把这种传感器配备在一种系统中， 算出其总价，

13、 再算出每个传感器占有的平均价格。以同样的办法再选另外的系统进行比较， 直至找出其中占有平均价格最低的系统则可认为是比较满意的系统。按照上述原则初步选定系统之后， 用户还应根据自己井下现场机电设备型号、供电系统特点、井巷布置情况做出设计，以便确定订货范围。有了具体设计之后， 用户才能明确地提出对井下设备的具体要求，如每个分站需要配备的传感器类型、信号制式、数量、供电电源等；传感器的供电要求，分站与传感器间的距离；控制继电器的形式（常开或常闭、控制直流还是交流）及触电容量等。二、系统的安装与使用（一）井上部分现有监测系统的井上部分配有计算机系统， 而且计算机系统均由前置机（或接口）、主机（微机）

14、、打印机、不间断电源等组成，井上设备要求安装环境条件相对好一 ，尽可能有专用机房，有一定的防尘措施，要避免过高的温度（一般不高于 40）、强烈的振动及强烈的磁电干扰。在供电方面，要尽可能保证设备单独供电，供电电源相对稳定，不应有大的波动，尤其应避免与大型动力设备共用电源。如果设备的接地要求， 一定要严格按照要求做好接地极并接好地线，否则极易损坏设备。按照说明书要求连接好各种电缆。 接好电缆后可以送电检验， 首先用测试软件对设备的硬、软件进行全面检查，然后运行操作程序，连续运转至少 48h 考核其可靠性、 稳定性。经测试和考核后的井上设备才能连接井下设备。（二）井下传输电缆的安装井下传输电缆是信

15、息通道的重要组成部分其 （包括安装质量） 好坏直接影响系统的整体可靠性。因此，电缆的敷设连接是很重要的。传输电缆和敷设时应充分注意远离动力电缆（至少应有 30 的距离），如果在架线电机车运输巷道敷设电缆时，为了防止架线的强电的干扰，需要选用屏蔽电缆， 其屏蔽层必须在井上机房的终端处良好接地。只有这样才能有效地保证高信号噪声比、 使信号能得到高质量传输。为了保证安全，入井的传输电线应采取严格措施与井上其他电源隔离，保持与其他室内电缆有一定的距离。 如果入井电缆端加有安全栅或其他隔离措施时，绝对不能随意解除不用。（三）井下设备的安装（以安全监测系统为例）在井下设备中，瓦斯传感器是一种常用设备，在入

16、井安装前，应在井上至少送电48h，观察其零点漂移，并每隔一定时间（如1h）给传感器送一次气样（如2%CH4）考核其指示精度和报警情况。经考核无误后的传感器方可下井。为了保证传感器的正确使用， 原煤炭工业部地瓦斯传感器的安装方法、地点及位置作了明确的规定和说明。在井下重点地点（如采掘工作面） ；安装瓦斯传感器除符合有关规定外，还有必要对这些地点的机电设备实行严格的电气闭锁或断电控制。为此，应注意：（ 1）无论是电气闭锁或断电控制，其主要对象是电气开关。井下电气开关的种类很多，其操作回路中的 36V操作回路，有 660V跳闸回路；在高压开关中有 100V无压释放跳闸回路；对于引进的综采设备配套用开

17、关中有 42V 本安型操作回路，还有真空开关的直流操作回路等。为了安全可靠应尽量选用 QC系列开关的操作回路或其他型式开关低压操作回路。 如果必须进行大面积断电控制， 也可选择高压开关 100V无压释放操作回路，尽量避免直接与 660V操作回相连接。（ 2）井下分站或传感器供电有多种形式， 如 660V或 127V或 36V等几种形式，尽量选用127V或 36V 供电。一般 QC系列开关内部的36V 变压器容量足够带动除本身操作用电外的120-150VA负载，如接3 台 AYJ型的设备是没有问题的，所以接一般的分站连同传感器是不会有问题的。例如：在一个高瓦斯综采工作面，需要在机尾、回风巷道处各

18、安装一台传感器，只要其中之一超限必须切断回风巷道及工作面的一切非本安电源，该工作面传感器布置图如图 6-2 所示。图中 T1、T2 为两个瓦斯传感器，一台 QC型磁力开关安装在采区进风巷道至工作面回风巷道间两道风门之间。如果该工作面选用KJ4井下分站及 KG3003型低浓度瓦斯传感器，分站需安装在开关附近，则其控制接线如图6-3 所示。图中 KJ4分站的供电电源取自QC系列开关的 36V，其模拟量入口中的 1 号、2 号口可接传感器T1、T2。（KG3003型传感器） T1 至分站的最远距离不得大于100m。分站的开关量出口即控制口1 号接 QC开关的 2、8 线，以便在瓦斯超限时切断回风巷道

19、电源；2 号口可接一个远方控制型断电器（JBH-5A/36V 型），用于控制进风工作面设备列车的总开关，以便切断工作面一切电源。如果在一双巷道掘工作面的正、 副巷道及其回风巷各安装1 台传感器，当这 3 台传感器中的正巷、 回风瓦斯超限叶切断工作面所有电源；副巷瓦斯超限时只切断副巷电源， 其控制接线原理如图 6-4 所示。图中 1 号 QC开关为正巷机开关； 2 号 QC开关为副巷风机工关； 3 号 QC开关为正巷工作面电源开关； 4 号 QC开关为副巷工作面电源开关。 KJ4 分站电源取自 1 号 QC开关的 36V 电源。在 1 号 QC开关中需要按图示方法改接 2 线和 8 线，方可能将

20、 36V电源引出。 KJ4 分站中开关量的 1 号口输出传感器 T1 、T2 超限时切断并闭锁 3 号、4 号 QC 开关； 2 号口输出可在当传感器 T2 超限时仅切断闭锁 4 号 QC开关。第四节监测监控系统的管理一、一般规定（一）机构设置煤矿企业应建立安全仪表计量检验制度。矿区应建立安全仪器计量检定站，负责校准气样配置、计量检定、各种安全监控设备的性能及大修等工作， 并对各矿进行技术指导。 各矿必须建立安全监控管理机构。安全监控管理机构配备一定数量具有安全监控和通风专业知识的工程技术人员和安全监测工。安全监测工必须经过专业培训，经有关部门考试合格并持证上岗。（二）装备要求煤矿安全监控设备

21、装备标准应以保障煤矿安全生产为原则。因此 ，煤矿安全监控设备的装备标准主要依据矿井瓦斯等级，自然发火状况等确定，并不考虑矿井的生产能力。这是因为对于小煤矿，并不因为产量小，发生事故的概率小；也不因为产量小，每次事故的伤亡人数少，并且由于小煤矿井田尺寸小，在同样装备标准条件下，安全监控投入的总数量要少，总造价要低。由于矿井安全监控系统除具有甲烷超限声光报警、 超限断电、甲烷风电闭锁功能外， 还可在地面监视和存储矿井甲烷等参数变化、 馈电/ 断电状态等，具有可靠性高、漏报概率小、功能强等优点。 煤矿安全规程规定：“所有矿井必须装备矿井安全监控系统。矿井安全监控系统的安装、使用和维护必须符合本规和相

22、关规这一要求” 。（三）安全监控设备的要求煤矿安全监控设备必须工作稳定、 性能可靠，严禁由于设备在设计、制造中的隐患引起两项、煤尘爆炸等事故或危及人身安全。为确保煤矿安全监控设备的产品质量煤矿安全监控设备必须符合有关国家标准和行业标准， 通过煤炭行业标准化归口审查， 通过相关检测机构的形式检验，并取得“ MA标志准用证”。用于爆炸性环境的煤矿安全监控设备，还必须通过检测机构的防爆检验， 并取得“防爆合格证”。在各种防爆形式中， 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应优先采用本质安全型， 防爆型安全监控设备之

23、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，严禁与调试电话电线和动力电缆等共用，确保基本质安全防爆性能。 同时当监控信号电缆发生故障时， 还可通过调试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，并且当电线发生故障时， 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

24、常并稳定运行后，自动解锁。甲烷超限声光报警、 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。 为了防止系统主机和电缆发生故障时，无法实现甲烷超限声光报警、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。为了保证对甲烷浓度的连续监控， 矿井安全监控系统、 甲烷风电闭锁装置、甲烷断电仪必须装备备用电池。当电网停电后，必须保证正常工作时间不小于 2h。为防止雷电通过矿井安全监控系统引起井下瓦斯爆炸， 系统必须具有断

25、电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。二、安装、使用与维护的要求（一）安装编制采掘作业规程安全技术措施时，必须对安全监控设备的种类、数量和位置、动力开关的安设地点、 信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域等明确规定，并绘制布置图，报矿总工程师批准。安全监控管理机构负责安全监控设备的安装、调度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的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时，使用单位或机电部门必须根据断电范围要，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， 切断安全监控设备的供电电源，

26、安全监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧， 严禁接在被控开关的负荷侧。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，须经矿调度室同意，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硐室中，安设时应垫支

27、架，使其距离巷道底板不小于 300 ，或吊挂在巷道中。隔爆兼本质安全型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以及掘进工作面内；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巷道内。（二）调校与故障处理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不小于 7 天。因此，采用载体催化元件的甲烷传感器、 便携式甲烷检测报

28、警仪等， 每隔 7 天必须使用校准气样和校准气样，按产品使用说明书的要求调校一次。为甲烷超限断电和停风断电功能准确可靠， 每隔 7 天必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。完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。测风量风速的安全监控仪器及设备，选用经过标定的风速校对。 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。（三）使用与维护井下安全监测员必须 24h 值班，每班检查安全监控设备及电缆，使用便携式光学甲烷检测仪或便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感

29、器进行对照，并半记录和检查结果监测值班员。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。安装在采煤机、掘进机和电机车的机（车）载断电仪，由司机负责监护，并经常检查清扫，使用便携式甲烷检测报警仪，与甲烷传感器进行对照，当两者误差大于允许误差时，先以读数最大者为依据，采取安全措施，并立即通知安全监测员，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

30、责保管和使用， 如有损坏应及时向安全监控管理机构汇报。凡经大修传感器，必须经计量检定合格后方可下井使用。矿井安全监控系统中心站必须实时监控全部采掘工作面瓦斯的浓度变化及被控制设备的通、断电状态。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。值班组长必须对当日获得的信息进行分析整理，写出主要情况、问题及处理地意见的书面报告（日报） ，送有关部门、矿长和技术负责人签阅。（四）便携仪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

31、的煤尘， 直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。（五）配气在我国，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 7 天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，

32、 而标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。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， 前者是由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、 组织考核发证。 空气中甲烷一级标准物质浓度范围为 0.5%CH43.0%CH4, 不确定度 1%,稳定性一年以上，空气中甲烷二级标准物质浓度范围为 0.5%CH43.0%CH4, 不确定度 3%,稳定性半年以上。空气中甲烷标准气体浓度范围为 1.0%CH43.0%CH4,不确定度

33、5%,主要用是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01.0%CH4时，± 0.1% CH4；1.0 %CH42.0%CH4时，± 0.2% CH4；2.0% CH44.0%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。 校准确无误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，空气中甲烷校准气体浓度范围为1.0 %CH43.0%CH4，这样即可满足校准的需要，同时又使本配制校准气体的难度大大降低

34、。甲烷传感器设置地报警断电复电断电范围点浓度浓度浓度（六）技术资料安全监控机构应建立以下账卡及报表：设备、仪表台帐、监控设备故障登记表、检修记录、巡检记录、中心站运行日志、矿井安全监控日报、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，图上标明传感器、声光报警器、断电器、分站等设备的位置、断电范围、传输电缆及有关通风设施、 风流方向、风量等，该图应按季绘制，按月修改，由监控机构保存。监测技术资料均需定期保存，对井下事故记录应长期保存。三、甲烷传感器的设置要求（一）通用要求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

35、，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 30 ，距巷道侧壁不得小于 200 ，甲烷传感器的报警浓度、 断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合表 6-1 规定。表 6-1甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围低瓦斯、高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出矿掘进巷道内全部非本质井的煤巷、半煤岩巷和1.0%1.5%1.0%安全型电气设备有瓦斯涌出的岩巷掘进CH4CH4CH4工作面高瓦斯和煤 ( 岩) 与瓦斯突出矿井的煤巷、掘进巷道内全部非本质半煤岩巷和有瓦斯涌出1.0%1.0%1.0%安全型电气设备的岩巷掘进工作面回风CH4CH4CH4流中采用串联通风的被被掘进巷道内全部非本串掘

36、进工作面局部通风0.5%0.5%0.5%质安全型电气设备机前CHCHCH444掘进机1.0%1.5%1.0%掘进机电源CHCHCH444回风流中机电设备机电设备硐室内全部非0.5%0.5%0.5%硐室的进风侧本质安全型电气设备CH4CH4CH4高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架机电设备硐室内全部非线电机车时的装煤点和0.5%0.5%0.5%本质安全型电气设备瓦斯涌出巷道的下风流CHCHCH444处在煤 (岩 ) 与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域小 , 进风的主要运输巷0.5%0.5%0.5%机车电源道内使用矿用防爆特殊CHCHCH444型蓄电池电机车时在煤 ( 岩 ) 与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区

37、域中 , 主0.5%0.7%0.7%机车电源要回风巷内使用矿用防爆CHCHCH特殊型蓄电池电机车444兼做回风井的装有井筒内部非本质安全型0.5%0.7%0.7%带式输送机输送的井筒电气设备CH4CH4CH4井筒内部非本质安全型瓦斯抽放泵站室内30%0.7%0.7%电气设备CH4CH4CH4利用瓦斯时的瓦斯井筒内部非本质安全型25%0.7%0.7%抽放泵站输出管路中电气设备CHCHCH444井厂临时抽放瓦斯甲烷传感器设置地泵站下风侧栅栏处点低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面1.0%报警1.0%断电1.0%复电浓度 CH浓度

38、 CH浓度 CH4441.0%1.5%1.0%CH4CH4CH41.0%1.5%1.0%444CHCHCH1.0%1.0%1.0%CH4CH4CH4抽放瓦斯泵断电范围工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备煤矿安全规程工作面及其回风巷内全规定的装有矿井安全监1.5%1.5%1.5%部非本质安全型电气设备控系统的采煤工作面CH4CH4CH4甲烷传感器设置地报警断电复位断电范围点浓度浓度浓度工作面内全部非本质安专用排瓦斯巷2.5%2.5%2.5%全型电气设备CHCHCH444煤（岩）与瓦斯突进风巷内全部非本质

39、安出矿井采煤工作面进风0.5%0.5%0.5%全型电气设备巷CHCHCH444采用串联通风的被被串采煤工作面及其进回内0.5%0.5%0.5%串采煤工作面进风巷巷内全部非本质安全型电气设备CH4CH4CH4采煤机1.0%1.5%1.0%采煤机电源CH4CH4CH4由于回风巷煤壁中有瓦斯涌出，因此，回风巷中甲烷平均浓度一般不低于工作面甲烷浓度 但是回风巷甲烷传感器设置在瓦斯与空气混合均匀、均匀风流稳定的位置， 而工作面甲烷传感器设置在瓦斯空气混合不均匀的位置。因此，工作面甲烷传感型的断电浓度一般为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

40、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一般大于回风流中甲烷传感器断电浓度。（二）采煤工作面甲烷传感器的设置1、采煤工作面甲烷传感器的设置为及时监测采煤工作面的瓦斯变化情况采煤工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面设置，如图6-5 所示。其报警浓度为1.0% CH4，断电浓度为 1.5% CH4，复电浓度为 1.0% CH4，断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备。有煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面，断电范围为进风巷、 工作面和回风巷内的全部非本质安全型电气设备。若工作面甲烷传感器不能控制进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷布置甲烷传感器其布置见本书采煤工

41、作面进风巷四边传感器的设置，2、采煤工作面回风巷甲烷传感器的设置为保证采煤工作面回风巷甲烷传感器能正确反映采煤工作面回风巷内的瓦斯含量， 回风巷甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀、且风流稳定的位置，如图6-6 所示，其报警浓度为1.0% CH4，断电浓度为 1.0% CH4，复电浓度为1.0% CH4，断电范围为工作面和回风巷内的全部非本质安全型电气设备。3、采煤工作面进风巷甲烷传感器的设置用于监测有煤与瓦斯突出矿井的采煤： 工作面的进风巷甲烷传感器应尽量靠近工作面设置， 如图 6-7 所示，以便及时监测采煤工作面的瓦斯变化情况其报警浓度为 0.5% CH4，断电浓度为 0.5

42、% CH4，复电浓度为 0.5% CH4，断电范围为进风巷的全部非本质安全型电气设备。采煤工作面采用串联通风时，进入被串工作面的风流中， 必须布置进风巷甲烷传感器。 为保证进风巷甲烷传感器能正确反映所监测区域的瓦斯含量，进风巷甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀、 H风流稳定的位置，如图6-6 所示，其报警浓度为0.5%CH4，断电浓度为 0.5% CH4，复电浓度为 0.5% CH4，断电范围为进风巷、采煤工作面和回风巷内的全部非本质安全型电气设备。（三）掘进工作面甲烷传感器的设置1、掘进工作面甲烷传感器的设置为及时监测掘进工作面的瓦斯变化情况掘进工作面甲烷传感器应尽量靠近工作

43、面的设置，如图6-9 所示，其瓦斯报警浓度为1.0%CH4，断电浓度为 1.5% CH4，复电浓度为 1.0% CH4，断电范围为掘进巷道内的全部非本质安全型电气设备。2、掘进工作面回风流甲烷传感器的设置为保证掘进工作面回风流甲烷传感器能正确反映掘进工作面回风流中的瓦斯含量， 回风流甲烷传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀、且风流稳定的位置，如图 6-10 所示，其报警浓度为 1.0% CH4，断电浓度为 1.0% CH4，复电浓度为 1.0% CH4，断电范围为掘进巷道内的全部非本质安全型电气设备。3、掘进工作面进风流甲烷传感器的设置采用串联通风的掘进工作面， 必须在被串工作面局部

44、通风机前设置掘进工作面进风流甲烷传感器， 如图 6-11 所示，其报警浓度为 0.5% CH4，断电浓度为 0.5% CH4，复电浓度为 0.5% CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。（四）机电硐室甲烷传感器的设置设在回风流中的机电硐室的进风侧必须设置甲烷传感器，如图6-12 所示，其报警浓度为0.5% CH4，断电浓度为 0.5% CH4，复电浓度为 0.5% CH4，断电范围为机电硐室内的全部非本质安全型电气设备。（五）装煤点和运输巷道甲烷传感器的设置1、装煤点甲烷传感器的设置高瓦斯矿井的主要进风 （全风压通风） 运输巷道内使用架线电机车时，装煤点处必须设置甲烷传感器，如

45、图6-13 所示，其报警浓度为 0.5% CH4，断电浓度为 0.5% CH4，复电浓度为 0.5% CH4，断电范围为装煤点处上风流 100 及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。2、运输巷道甲烷传感器的设置高瓦斯矿井的进风主要运输巷道使用架线电机车时， 在瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器，如图 6-14 所示，其报警浓度为 0.5% CH4，断电浓度为 0.5% CH4，复电浓度为 0.5% CH4，断电范围为瓦斯涌出巷道上风流 100 及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。（六）机车内和瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置1、机车内甲烷传感器的设置在煤（岩）与瓦斯

46、突出矿井和瓦斯喷出区域中，进风的主要运输巷道和回风巷道内使用矿用防爆特殊型电机车或防爆型柴油机车时，蓄电池机车内必须设置车载式甲烷断电仪或者便携式甲烷检测报警仪，柴油机车内必须设置便携式甲烷检测报警仪。录瓦斯浓度超过0.5%时，必须停止机车运行。2、瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置地面瓦斯抽放泵站内距房顶300 处必须设置甲烷传感器井下临时抽放泵站内下风侧必须设置甲烷传感器， 抽放泵输入管路中尖设置甲烷传感器。利用瓦斯时，应在输出管路中度设置甲烷传感器；不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯时，输出管路中也应设置甲烷传感器。并下排瓦斯管路出口的下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器。（七）瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设

47、置瓦斯抽放泵站应在室内设置甲烷传感器， 在抽放泵输入管路中设置甲烷传感器，利用瓦斯时，还应在输出管路中设置甲烷传感器。四、其他传感器的设置要求（一）风速传感器和压力传感器的设置每个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置风速传感器。风速传感器应设置在巷道 10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算测风断面的地点。装备矿井安全监控系统的矿井， 主要通风机的风硐应设置压力传感器。（二）瓦斯抽放泵站流量、温度和压力传感器的设置瓦斯抽放泵站的抽放泵输入管路中应设置流量、 温度和压力传感器的设置；利用瓦斯时，还应在输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。（三）一氧化碳传感器和温

48、度传感器的设置自然发火矿井设置一氧化碳传感器。 一氧化碳传感器除用作环境监测外（报警浓度为 0.0024%）, 还用于自然发火预测 . 一氧化碳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，一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大大于300 ，距巷壁不得小于 200 ，一氧化碳传感器应设在风流稳定、一氧化碳等有害气体与新鲜风流混合均匀的位置，如图6-15 所示。一氧化碳传感器用于自然发火预测时，应以每天一氧化碳平均浓度的增量变化为依据。自然发火矿井应设置温度传感器。 温度传感器除用作环境监测外（报警温度为 30），还用于自然发火预测。温度传感器应布置在巷道的上方，

49、并应不影响行人和行车，安装维护方便，距顶板（顶梁）不得大于 300 ，距巷道侧壁不得小于 200 ，温度传感器应设置在风流稳定的位置， 如图 6-16 所示。温度传感器用于自然发火预测时，应以每天平均温度的增量变化为依据。（四）开关传感器的设置装备矿井安全监控系统的矿井， 主要通风机、 局部通风机必须设置设备开停传感器， 矿井和采区主要进回风巷道中的主要风门必须设置风门开关传感器， 掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器，为监控测被控设备瓦斯超限是否断电， 被控设备开关的负荷侧必须设置馈电状态传感器。第五节安全闭锁系统一、风电闭锁为了防止电气设备引起矿井瓦斯、煤尘燃烧爆炸， 除在结构上对矿用电气设备采取防爆措施， 以及加强对井下设备所在地的瓦斯监测以外，局部通风机和掘进工作面的电气设备，必须装有风电闭锁装置。掘进工作面的局部通风机停止工作后， 工作面及其人附近巷道