项目实施方案东坡

1、陕西煤业化工集团公司科技计划项目实施方案项目名称：三人联锁放炮监控系统 项目级别：科研项目（新技术推广） 实施单位：陕西陕煤铜川矿业有限公司东坡煤矿承担单位：陕西陕煤铜川矿业有限公司联 系 人：贾志峰 联系电话实施期限：2010年3月至2010年12月陕西煤业化工集团有限责任公司制 一、项目情况表项目名称三人联锁放炮监控系统项目级别项目编号项目类别新技术应用实施单位陕西陕煤铜川矿业有限公司东坡煤矿联系人贾志峰电担单位陕西陕煤铜川矿业有限公司联系人电话协助单位1陕西龙德时代矿业科技有限责任公司2重庆科安电子有限公司34项目负责人龚永安性别男年龄

2、47职称总工程师参加人数35人其中：工程技术人员数8人项目类型13 工业：11、建设12、生产13、安全14、信息15、16、电气自动化17、机械18、材料19、其它社发：21、资源 22、环境 23、经营管理 24、企业文化25、社会事业 26、其它预期主要成果形式11、 新产品 2、新装置 3、新材料 4、新工艺（新方法、新模式） 5、应用软件 6、专利（含发明、实用外型、外观设计）7、其它（论文、论著、研究报告等）项目资金 43 万元二、编写说明（一）项目目标、任务（二）研究内容、技术指标（三）承担单位、人员1、项目单位组成：主要包括承担单位、协作单位及合作方式。2、人员条件：项目负责人

3、姓名、性别、出生年月、学历及职称、专业、工作简历、开拓进取精神、科研水平和经营管理能力及取得的主要研究成果和业绩。项目主要研究人员的学历结构、职称结构、年龄结构、科研开发能力。3、人员配备与保障：指保证本项目正常实施所需要研究人员、技术人员的配备、落实与解决途径，以及实施单位为上述人员投入本项工作所提供的保障条件。4、资金条件该项目计划资金落实情况，自筹资金的来源和落实情况；从其他渠道获得的资助情况。（四）支撑条件与保障措施1、已有基础条件：指实施单位为本项目实施所能提供的设施、设备和试验、示范基地及其它条件，还需增加哪些新的关键设施。2、其他相关条件该项目是否符合产业政策和科技政策；对政策的

4、敏感度；若该项目成果产出需要特殊行业许可证，请说明取得许可证（如安全产品生产许可证、电器产品安全检验合格证等）的难易程度和所需时间。3、其他保障措施。（五）关键技术及采取的解决措施。（六）技术路线：指本项目技术研究、开发和生产性试验、示范所采取的技术方案。（七）详细工作计划： 1、实施阶段划分、各阶段研究内容、时间安排、阶段目标、经费安排、主要完成人、成果形式等。计划进度与考核指标一定要明确、具体并尽可能量化。月、季和年度项目执行情况要及时报安全技术研究中心。2、任务分工：指本项目所有参加单位在承担项目中的具体工作、任务和分工。（八）组织方式与运行管理 1、组织方式：指项目实施过程中，为保证项

5、目的顺利开展，从组织领导和行政管理方面所采取的组织形式和措施。2、运行管理：指项目实施过程中，所采用的管理运行机制和模式。（九）项目研制报告编制大纲（十）项目初审、验收或鉴定时间（十一）验收或鉴定所需主要技术文件、材料的安排。（十二）推广应用计划及措施。（十三）附件：必要的证明材料，所提供附件材料齐全、真实有效。一、 项目目标、任务1.1 国内放炮管理的现状l 放炮事故是煤矿最重要的伤亡事故违章放炮引起的事故主要有三类：1、放炮引起的煤尘爆炸事故；2、放炮引起的瓦斯爆炸事故，瓦斯和煤层突出事故；3、放炮本身造成的伤亡事故；放炮事故造成的人员伤亡在我国煤矿事故中占有非常高的比重,2003年统计全

6、国平均在10%左右， 建国以来每年死亡600-1000人左右, 到现在的死亡人数，不少于30000人。山西省77-79年统计，由于放炮引起的事故占到34%。山东省1999年-2006年，放炮引起的事故占到了特大重大事故的80%多。l 违章放炮是重大、特大通防事故的最大隐患重大特大通防事故主要是指瓦斯爆炸事故、煤尘爆炸事故、煤层与瓦斯突出事故！但是，并不是瓦斯超限就爆炸，不是煤尘超限就爆炸，也不是有突出危险就突出！这些超限、危险其实就是一个火药桶！火药桶的爆炸必须有一个类似“导火索”的东西！违章放炮恰恰是最大的导火索！l 违章放炮是煤矿安全的第一杀手放炮引起的事故并没有完全统计到放炮事故中，现在

7、的统计办法将放炮引起的瓦斯事故、煤尘事故、突出事故等等全部统计到了通防事故中，应该说影响了我们对于放炮重要性判断。 使我们对于放炮的重视程度不够！l 对于放炮工作，以前缺少有效的监督手段和设备对于放炮工作,煤矿安全规程规定了非常严格的作业流程和作业标准。但是，长期以来，这些规范、规程地执行和监督仅仅依靠个人的觉悟和自觉性来完成，缺少有效的“硬件”监督手段，结果造成放炮过程中违章事件不断，事故频发！ 1.2项目目标任务陕西龙德时代矿业科技有限责任公司三人联锁放炮监控系统，就是这样一个“硬件” 的安全管理系统，应用微电子技术的高科技成果和技术，引导人们、促使人们、监督人们、甚至迫使人们，必须按照正

8、规的流程、必须按照标准的操作步骤放炮。目前煤矿采用老式发爆器放炮,尽管采取了很多管理措施,但是由于没有“硬件”管理手段,放炮过程很难严格按照标准的作业流程进行操作,放炮隐患依然广泛存在。主要目标如下：1.解决井下放炮不能三人联锁的问题2.解决放炮过程中的通信联络问题3.解决老式发爆器没有自检功能，造成无效放炮问题4.解决出现意外情况时，发爆器自动闭锁问题5.解决发爆器私自开盖充电问题二、 研究内容、技术指标2.1研究内容：l 从硬件上能否实现放炮员、瓦检员、班组长三人在场联锁放炮，达到管理目的。l 放炮过程中，从硬件上实现有效应急事件处理措施，在意外情况下，发爆器能自动闭锁断电。l 发爆器应有

9、相对完善的功能，对放炮环境有自检能力，在放炮条件不允许情况下自动闭锁断电。l 放炮过程中应有较好的通信手段，保证放炮前后通信联络，保证放炮安全。2.2技术指标三人联锁放炮：放炮器放炮必须由三人操作才能对发爆器解锁充电，输出引燃冲量，从而有效制约放炮过程中违规行为。光闭锁：放炮前首先输出声光报警信号，提醒放炮区域人员躲炮，并对放炮区域的灯光进行检测。有灯光时，发爆器闭锁不充电，无灯光时发爆器解锁才能充电放炮。避免放炮时，工作面人员未撤完或岔路口有人行走造成放炮岩石崩出伤人事故的发生。 峰压锁定：放炮器峰压充到设定值时，放炮器立即锁定峰压，防止峰压过高造成放炮器损坏及意外的发生。可充电电池：解决更

10、换电池带来的各种隐患，采用大容量镍氢充电电池更安全，一次充电放炮次数更多。电爆网路闭锁：自动进行电爆网路全电阻检测，电爆网路电阻出现开路、短路或网路电阻超标不能对发爆器解锁充电，输出引燃冲量。电池电压显示：随时可检测电池电压，当电池电压低于设定值时提示工作人员及时充电，防止电池过放损坏电池。所有操作均由LED高亮度数码管显示，操作简单直观。通信联络：放炮员，瓦检员及班组长每人配一台对讲机，使放炮工作更容易撑控三、 承担单位、人员 1、项目单位组成：主要包括承担单位、协作单位、项目负责人、项目研究人员及合作方式。实施单位：陕西陕煤铜川矿业有限公司东坡煤矿承担单位：陕西陕煤铜川矿业有限公司主要协作

11、单位：陕西龙德时代矿业科技有限责任公司 重庆科安电子有限公司项目负责人（单位、姓名、职称）：陕西陕煤铜川矿业有限公司东坡煤矿 龚永安 总工程师 项目工作人员（单位、姓名、职称）：贾志峰 生产科长 陕西陕煤铜川矿业有限公司东坡煤矿李国庆 工程师 陕西陕煤铜川矿业有限公司东坡煤矿荣际凯 教授 陕西龙德时代矿业科技有限责任公司刘国良 高级工程师 陕西龙德时代矿业科技有限责任公司李盛兴 高级工程师 重庆科安电子有限公司杜林 高级工程师 重庆科安电子有限公司赵志雄 技术工程师 重庆科安电子有限公司牛小辉 技术员 陕西龙德时代矿业科技有限责任公司冯永胜 技术员 陕西龙德时代矿业科技有限责任公司 2、人员条

12、件（1）项目负责人简介龚永安 高级工程师，毕业于陕西能源矿院，采矿专业，毕业后在陕西陕煤铜川矿业有限公司东坡煤矿任职，历任技术员、生产科长、安检处长，现任矿总工程师。（2）主要研究人员简介荣际凯 中国矿业大学教授，2001年已退休，曾任中国矿业大学爆破技术开发公司总经理，中国矿业大学爆破技术室主任，中国矿业大学技术开发总公司总经理兼总工程师。国家级有突出贡献并享受政府特殊津贴专家，煤炭部爆破拆除专家组成员，江苏省爆破评审专家，中国爆破工程协会第一、二届常务理事，美国国际爆破工程学会会员，现任陕西龙德矿业科技有限责任公司高级技术顾问，持有公安部A级安全作业证。刘国良 高级工程师，毕业于阜新矿院，

13、采煤专业，毕业后在蒲城县第二煤矿担任总工程师，有丰富的项目实施经验，现任陕西龙德时代矿业科技有限责任公司总工程师。李盛兴 高级工程师 毕业于江西大学，1968年分配到重庆无线电二厂。历任车间工人、技术员、车间主任、工艺科长、厂长助理、副厂长。1992年评为高级工程师。1998年进入重庆科安电子有限公司任技术部长、质管部长、管理者代表等职。杜林 工程师 毕业于四川大学，1986年分配到重庆无线电二厂。历任车间调试工人、技术员、助理工程师检验科科长等。1992年评为工程师。1998年进入重庆科安电子有限公司任工艺员、质量工程师、质管部长。现任管理者代表。赵志雄 毕业于重庆电子工业学校，毕业后分配到

14、重庆无线电二厂，现任重庆科安电子有限公司技术总监。（3）、人员配备与保障本项目配备的研究人员学历结构合理，都参加过类似的项目研究，具有丰富的现场工作经验和较高的理论水平。此外，本项目协作单位为研究人员配备了试验和测试所必须的仪器仪表、大型计算机模拟软件，能够确保项目的顺利实施。四、 支撑条件与保障措施陕西龙德时代矿业科技有限公司是专门从事煤矿安全生产管理软硬件研究与开发的现代高科技企业。拥有一支具有博士、硕士、学士学位、教授、高级工程师职称，兼有计算机软件和煤矿专业的学者、专家为一体的高素质研发团队。依托煤炭科学研究总院重庆研究院、煤炭科学研究总院西安研究院、西安科技大学等煤炭科研机构，重庆科

15、安电子有限公司合作研发了联锁放炮监控系统，为煤炭行业服务。近年来公司致力于煤矿井下放炮新技术的推广和应用，在陕西周边各兄弟单位建立了良好的合作关系，并聘请国内知名专家荣际凯参与设计及实施，为该新产品及技术的成功应用做坚强的后盾。五、 关键技术及采取的解决措施。关键技术：1.三人联锁放炮2.闭锁报警3.放炮通信解决措施：1、三人联锁放炮，在放炮过程中由放炮员、班组长，和瓦检员三人放炮，由放炮员操作发爆器，并给班组长和瓦检员每人配备一个遥控器，在班组长及瓦检员没有对发爆器解锁充电的情况下，放炮员对发爆器操作是无效的，从而实现硬件上的三人联锁放炮。2、闭锁报警：三人联锁发爆器连接光闭锁报警器，放炮前

16、首先输出声光报警信号，提醒放炮区域人员躲炮，并对放炮区域的灯光进行检测。有灯光时，发爆器闭锁不充电，无灯光时发爆器解锁才能充电放炮。避免放炮时，工作面人员未撤完或岔路口有人行走造成放炮岩石崩出伤人事故的发生。3、通信联络：给井下架设一个基地台，在放炮区域及周边铺设漏缆，距离太长时通过中继器放大信号，再给放炮员，瓦检员及班组长每人配一台对讲机，形成一个局部的通信系统，在放炮前后进行实时通信，当发生意外情况时，可以第一时间通知放炮员，进行果断处理，从而保证放炮安全。六、技术路线 系统工作原理1发爆器工作原理如图一，操作钥匙旋转于“充电”位置，即可对发爆器机内电池电压和电爆网路的连接进行检测，检测信

17、号经八选一开关电路送至A/D转换器转换出来后，数码显示器显示电池电压值、电爆网路连接状态和全电阻值。图一 发爆器工作原理方框图在网路电阻检测正常后（10电阻1500）遥控接收解码电路接收到两只遥控器发送的解锁信号经解码器解码后，送至单片机识别输出本安电压给闭锁报警器提供工作电源。1无光闭锁信号输入时，本安输出电压持续60秒后终止，单片机向逆变充电电路输出起振信号电压，逆变器起振、升压、倍压整流对高压蓄能电容器充电至额定电压，数码管显示“6”，操作钥匙掷于“放炮”位置，向电爆网路输出引燃冲量。2有光闭锁信号输入时，单片机不向逆变充电电路输出起振信号电压，发爆器闭锁，数码管显示“4” （如要解锁需

18、先取下放炮母线，排除光信号再复位发爆器：先将发爆器操作钥匙旋转于“放炮”位置再将发爆器操作钥匙旋转于“充电”位置即可使发爆器复位）。系统实施方法及注意事项1. 发爆器使用前对机内电池电压的检查及充电 检测完电压后一定要把操作钥匙旋转于“放炮”位置，防止电路长期工作造成损坏。将操作钥匙旋转于“充电”位置，数码管显示值小于“7.30”（7.30V）时应对机内电池进行充电（充电时将操作钥匙旋转于“放炮”位置）。将随发爆器配置的充电器插入市电 220V、50HZ插座，充电插头插入发爆器顶部航空插座，充电器上红色指示灯亮，开始充电，待红色指示灯熄灭后，将操作钥匙旋转于“充电”位置，数码管显示为“8.40

19、”±0.2V表示电池已充满，可拔下发爆器顶部航空插头停止充电。2. 入井使用前的功能检查（1）电爆网路检测、全电阻测量及机内电池电压测量检查： a. 用一根导线接在发爆器两只母线接线柱上，将操作钥匙旋转于“充电”位置，先显示电池电压，约6秒后数码管应显示“0000”，表示电阻为“0”。 b. 用一只小于2500的电阻接在发爆器两只母线接线柱上，数码管应显示相应的电阻值。 c. 不接导线或接一只电阻值超过2500的电阻，数码管应显示“1”，表示电阻“”。2）发爆器工作状态检查： 用随产品配置的试机连线一头插到发爆器航空插座上、另一头插到报警器航空插座上，发爆器母线接线柱两端串入200W

20、白炽灯泡（或接入发爆器参数测试仪，负载电阻调到1220）。发爆器操作钥匙旋转于“充电”位置，显示窗中数码管显示“X.XX”为电池电压，六秒后数码管显示“XXXX”为网路电阻。先按动A遥控器上的“解锁”键，第二位数码管显示“1”。 再按动B遥控器上的“解锁”键，第二位数码管显示“2”。2秒后第三位数码管显示“3”，报警器发出声光报警，一分钟后声光报警停止，第四位数码管显示“5”，发爆器开始充电，待第二位数码管显示“6”并闪烁时 。迅速将发爆器操作钥匙旋转于“放炮”位置，白炽灯泡应发出白光（或发爆器参数测试仪的各项参数应符合发爆器的技术指标）。此项检查进行两次，第二次时，在报警器发出声光报警期间，

21、取下报警器上的测光头遮光护罩，报警器应发出紧促声响，发爆器第二位数码管显示“4”闪烁发爆器闭锁。3. 井下放炮前的准备（1）放炮母线必须绝缘性能好，耐高压，结实耐用，平行铺设。两根单线之间要保持一定的距离，不要绞在一起，中间接头必须拧紧，用绝缘胶布包扎，不要与岩壁接触，不能有滴水浸入。 （2）与闭锁报警器联用时，报警器安装在工作面岩石崩出不易被打到的巷道两侧，容易检测到行走人员矿灯灯光，无滴水、无危岩的新鲜风流中。报警传输线的铺设按图三要求，报警器的位置应随工作面向前推进而移动。报警器工作电源由发爆器供给，不用带到井上充电。4. 放炮操作时 （1）放炮员应首先对爆破网路的连接状态进行检测和总电

22、阻进行测量，放炮员将发爆器操作钥匙旋转于“充电”位置待电池电压检测完后，接入放炮母线，发爆器数码管显示“0000”表示电爆网路短路，显示“1”表示电爆网路断线，应进行处理后再次检测（显示未稳定或1500电阻10时，按遥控器上的“解锁”键将不起作用，数字出现闪烁）。显示的电阻值应与总雷管个数电阻加放炮母线电阻基本一致，方能进行放炮操作。图三 闭锁报警器安装图（2）网路电阻检测完后，班长和瓦斯检查员分别按动自己遥控器上的“解锁”键后，发爆器第三位数码管显示“3”闭锁报警器发出声光报警，待声光报警停止后，发爆器第四位数码管显示“5”便自动充电，发爆器第二位数码管显示“6”并闪烁表示充电至峰压，此时应

23、迅速将发爆器操作钥匙旋转于“放炮”位置，不能等待，以免峰值锁定后电压下降，影响起爆能力。 （3）发爆器第二个数码管显示“3”时，闭锁报警器发出断续声光报警期间，发爆器第二位数码显示“4”并闪烁时，表明闭锁报警器附近有人，应立即取下放炮母线，将发爆器操作开关旋转于“放炮”位置查清原因后重新操作发爆器。5. 发爆器内装可充电电池，不需更换电池，但应经常检查 电池电压，电压降至7.30V（闪烁）时必须充电，当电池电压下降到7.10V时，将不能进入电阻测试程序，以防因过度放电使电池损坏。 6发爆器搁置长时间不用，初次使用时应按照五.1 ，五.2介绍的方法检测,合格后方能下井使用。 7. 发爆器应由专人

24、管理，专职人员维修，建立使用维修卡片。发爆器收发时应对发爆器的性能进行检查，最好用发爆器参数测量仪测试其主要技术参数。严禁用打火的方法，检查发爆器。放炮通信子系统主要功能适应工作面多人合作、井巷设备运维及救护队搜救需要班长电台可选呼、个呼组员或群呼全部组员，组员电台可直呼班长电台或群呼全体组员电台组群工作时具有自动联系、定时安全确认功能掉队报警 当持机者脱离组群时，手机自动向持机者发出掉队报警倒放模式 一旦持机者倒地，超过设定时间后自动向组群报警紧急报警 一旦按下此功能键，本机最大音量报警，并把自己的身份码和背景音发给组群主要设备矿矿用隔爆兼本安型中继器 矿用线对讲机七、详细工作计划本项目在陕

25、西陕煤铜川矿业有限公司东坡煤矿进行试验，计划在该矿掘三队和采一区试用，具体安排如下：（2010年10月11实施）1、井上人员培训：（负责人：贾志峰 ）1.1本阶段在项目进行日起，三个工作日内对放炮相关人员进行培训具体办：第一日：新产品基本知识及理论知识讲解第二日：产品操作及实践演练第三日：实践演练及项目工作分配参与人员：龚永安 李国庆 牛小辉 丁政宝 戴少虎 李建国2、井下安装调试：（负责人：李国庆 ）本阶段在第四个工作日起，七个工作日内完成第四到第七个工作日为施工人员在井下设备的安装、检验参与人员：龚永安 李国庆 牛小辉 丁政宝 戴少虎 李建国3、井下试运行：（负责人：龚永安）本阶段在第八个

26、工作日起，三个工作日内完成各放炮相关人员分三班在井下试运行，看能否达到预期果。参与人员：龚永安 李国庆 牛小辉 丁政宝 戴少虎 李建国八、组织方式与运行管理 1、为确保项目按期按质按量完成，组建由陕西龙德时代矿业科技有限责任公司、陕西陕煤铜川矿业有限公司技术开发研究中心东坡煤矿相关工程技术人员共同组成的联合攻关课题组，并成立陕西龙德时代矿业科技有限责任公司和陕西陕煤铜川矿业有限公司有关技术领导组成的项目领导组；2、在项目领导组的领导下，项目研究采用项目负责人负责制，课题组成员分工明确、责任到人；3、陕西龙德时代矿业科技有限责任公司负责制定项目实施技术方案并指导现场实施；4、东坡煤矿负责提供现场试验场所，创造现场试验条件，提供现场测试必需的工程施工，协调处理现场测试和技术方案实施过程中出现的非技术问题。九、项目研制报告编制大纲1 前言1.1 课题的提出1.2 研究内容1.3 技术路线2.我国煤矿井下放炮的管理制度及现状放炮事故造成的人员伤亡在我国煤矿事故中占有非常高的比重,2003年统计全国平均在10%左右， 建国以来每年死亡600-1000人左右, 到现在的死亡人数，不少于30000人！山西省77-79年统计，由于放炮引起的事故占到34%。山东省1999年-2006年，放炮引起的事故占到了特大重大事故的80%多。对于放炮工作,煤矿安全规程规定了非常严格的作业流程和