左丽芬 通风安全新技术

1、通风安全新技术通风安全新技术左丽芬左丽芬7736906 139992290207736906容内容 一、煤矿安全生产监控系统一、煤矿安全生产监控系统 1、组成及作用组成及作用 2 2、现有监控系统弊端、现有监控系统弊端 3、综合监控系统综合监控系统现场总线现场总线 二、矿井气体检测与防灭火技术二、矿井气体检测与防灭火技术 1 1、 煤矿井下特殊环境中气体性状煤矿井下特殊环境中气体性状 2、 束管检测系统束管检测系统 3 3、 煤矿井下防灭火技术煤矿井下防灭火技术内容内容 三、矿井集中降温技术三、矿井集中降温技术 1、环境温度与事故关系环境温度与事故关系 2 2、实施矿

2、井降温的必要性 3、矿井温度有关规定矿井温度有关规定 4、原理及装置、原理及装置w具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警控制存储、处理、显示、打印、声光报警控制等功能，用于煤矿通风安全及生产环节监等功能，用于煤矿通风安全及生产环节监控的系统，包括控的系统，包括煤矿安全监控系统、煤矿安全监控系统、煤矿煤矿瓦斯抽采（放）监控系统、煤矿轨道运输瓦斯抽采（放）监控系统、煤矿轨道运输监控系统、煤矿胶带运输监控系统、煤矿监控系统、煤矿胶带运输监控系统、煤矿供电监控系统、煤矿排水监控系统、煤矿供电监控系统、煤矿排水监控系统、煤矿火灾监控系

3、统、矿山压力监控系统、煤与火灾监控系统、矿山压力监控系统、煤与瓦斯突出监控系统、瓦斯突出监控系统、人员位置监控系统人员位置监控系统等。等。 用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速、负压、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风窗温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机开停、主通状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。断电和甲烷风电闭锁控制等。|煤矿安全监控系统通用技术条件煤矿安全监控系统通用技术条

4、件 | MT/T10042006|煤矿安全监控系统通用技术条件煤矿安全监控系统通用技术条件 | AQ62012006|煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 | AQ10292007|矿用信息传输接口矿用信息传输接口 | MT/T10072006|煤矿安全监控系统软件通用技术条件煤矿安全监控系统软件通用技术条件 | MT/T10082006|矿用分站矿用分站 | MT/T10052006|矿用信号转换器矿用信号转换器 | MT/T10062006w 主要用来监测甲烷浓度、压力、流量、主要用来监测甲烷浓度、压力、流量、温度、抽放泵状态、阀门状态等，并实现温度

5、、抽放泵状态、阀门状态等，并实现甲烷超限声光报警，抽放泵和阀门控制等甲烷超限声光报警，抽放泵和阀门控制等功能的系统。功能的系统。w 主要用来监测信号机状态、电动转撤主要用来监测信号机状态、电动转撤机状态、机车位置、机车编号、运行方向、机状态、机车位置、机车编号、运行方向、运行速度、车皮数、空（实）车皮数等，运行速度、车皮数、空（实）车皮数等，并实现信号机、电动转撤机闭锁控制、地并实现信号机、电动转撤机闭锁控制、地面远程调度与控制等功能的系统。面远程调度与控制等功能的系统。w 主要用来监测皮带速度、轴温、烟雾、主要用来监测皮带速度、轴温、烟雾、堆煤、横向撕裂、纵向撕裂、跑偏、打滑、堆煤、横向撕裂

6、、纵向撕裂、跑偏、打滑、电机运行状态、煤仓煤位等，并实现逆煤电机运行状态、煤仓煤位等，并实现逆煤流启动，顺煤流停止等闭锁控制和安全保流启动，顺煤流停止等闭锁控制和安全保护、地面远程调度与控制、皮带火灾监测护、地面远程调度与控制、皮带火灾监测与控制等功能的系统。与控制等功能的系统。w 主要用来监测电网电压、电流、功率、主要用来监测电网电压、电流、功率、功率因数、状态、电网绝缘状态等，并实功率因数、状态、电网绝缘状态等，并实现漏电保护、馈电开关闭锁控制、地面远现漏电保护、馈电开关闭锁控制、地面远程控制等功能的系统。程控制等功能的系统。w 主要用来监测水仓水位、水泵开停、主要用来监测水仓水位、水泵开

7、停、水泵工作电压、电流功率、阀门状态、流水泵工作电压、电流功率、阀门状态、流量、压力等，并实现阀门开、水泵开停控量、压力等，并实现阀门开、水泵开停控制、地面远程控制等功能的系统。制、地面远程控制等功能的系统。w 主要用来监测一氧化碳浓度、二氧化主要用来监测一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、温度、风压、烟雾等，碳浓度、氧气浓度、温度、风压、烟雾等，并通过风门控制，实现均压灭火控制、制并通过风门控制，实现均压灭火控制、制氮与注氮控制等功能的系统。氮与注氮控制等功能的系统。w 主要用来监测地音、顶板位移、位移主要用来监测地音、顶板位移、位移速度、位移加速度、红外发射、电磁发射速度、位移加速度、红

8、外发射、电磁发射等，并实现矿山压力预报等功能的系统。等，并实现矿山压力预报等功能的系统。w 主要用来监测煤岩体声发射、瓦斯涌主要用来监测煤岩体声发射、瓦斯涌出量、工作面煤壁温度、红外发射、电磁出量、工作面煤壁温度、红外发射、电磁发射等，并实现煤与瓦斯突出预报等功能发射等，并实现煤与瓦斯突出预报等功能的系统。的系统。w 主要用来监测井下人员位置、滞主要用来监测井下人员位置、滞留时间、个人信息等功能的系统。留时间、个人信息等功能的系统。w煤矿井下作业人员管理系统通用技术条煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件件 w煤矿井下作业人员管理系统使用与管理煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范规范 w w要

9、求：要求：、重点煤炭企业生产矿井、重点煤炭企业生产矿井年月日前年月日前w 、其它、其它w年月日前年月日前 井下人员信息管理系统井下人员信息管理系统井下人员信息管理系统井下人员信息管理系统目的目的: :通过对煤矿坑道远距离移动目标进行非通过对煤矿坑道远距离移动目标进行非接触式信息采集处理，实现对人、车、接触式信息采集处理，实现对人、车、物在不同状态（移动、静止）下的自动物在不同状态（移动、静止）下的自动识别，从而实现目标的自动化管理。识别，从而实现目标的自动化管理。井下人员信息管理系统井下人员信息管理系统系统组成：系统组成：地面部分地面部分以通讯接口、专用人员监以通讯接口、专用人员监测管理软件和

10、监控主机、打印机、监视测管理软件和监控主机、打印机、监视器等组成。器等组成。井下部分井下部分以人员定位分站、动态目以人员定位分站、动态目标识别器、人员信息卡、矿用电源箱、标识别器、人员信息卡、矿用电源箱、断电仪主机作为井下人员编码信息无线断电仪主机作为井下人员编码信息无线检测处理的基本单元。检测处理的基本单元。 1、单一甲烷监测单一甲烷监测 2、单方面多参数矿井监控单方面多参数矿井监控 3、全矿井综合监控全矿井综合监控 （1）智能传感器 （2）智能监控站 （3）调度管理网络 （4）现场总线与组态软件技术单一甲烷监测单一甲烷监测遥测仪记录仪断电仪被控开关交流电甲烷传感器断电仪甲烷传感器被控开关交

11、流电早期矿井监控系统网络网络应用软件应用软件全矿井综合监控全矿井综合监控以以 太太 网网工作站工作站服务站智能监控智能传感器智能传感器智能传感器智能监控智能监控智能监控矿用现场总线智能传感器智能传感器智能传感器智能传感器矿用现场总线综合监控系统综合监控系统现场总线现场总线监控系统设备层数字化的必要性：监控系统设备层数字化的必要性：传统工业控制系统传统工业控制系统集散控制系统集散控制系统 DCS Distribution Control System现场总线控制系统现场总线控制系统 FCSFieldbus Control System传统工业监控系统弊端、单一性和专用性、单一性和专用性、同水平重

12、复开发、同水平重复开发、信息利用率低、信息利用率低、缺少移动监控、缺少移动监控、自我定义、互不兼容、自我定义、互不兼容、均为主从式传输、均为主从式传输、软件唯一性、软件唯一性、传感器输出信号为模拟信号和开关量信号、传感器输出信号为模拟信号和开关量信号、传感器不能实现多参数监测、传感器不能实现多参数监测综合监控系统综合监控系统现场总线现场总线现场总线现场总线是一种用于智能化现场设备和自动化系统是一种用于智能化现场设备和自动化系统的开放式、数字化、双向串行、多节点、的开放式、数字化、双向串行、多节点、多分支结构的通讯网络。多分支结构的通讯网络。FCSFCS的主要表现特征的主要表现特征 1 1、开放

13、性开放性 2 2、可互换性可互换性 3 3、可互操作性：可互操作性： 4 4、高度分散性高度分散性 5 5、适用性：、适用性： 6 6、经济性、经济性 7 7、可靠性、可靠性 CAN总线在监控系统中系统结构总线在监控系统中系统结构信息层：信息层：由地面中心站和地面局域网组成，即矿由地面中心站和地面局域网组成，即矿级管理系统。级管理系统。传输层：传输层：主要包括井下隔爆兼本安型光纤以太网主要包括井下隔爆兼本安型光纤以太网交换机和一条贯穿于地面到井下的高速以太光纤交换机和一条贯穿于地面到井下的高速以太光纤冗余环网，将各子系统作为工业控制环网的一个冗余环网，将各子系统作为工业控制环网的一个节点，使各

14、现场子系统整合于基于节点，使各现场子系统整合于基于TCP/IP的以的以太网中。太网中。设备层：设备层：是由各种类型的总线适配器、中继分线是由各种类型的总线适配器、中继分线器、井下分站、智能传感器、控制器等组成的现器、井下分站、智能传感器、控制器等组成的现场控制网络。场控制网络。 CAN总线在监控系统中系统结构总线在监控系统中系统结构全数字网络结构：全数字网络结构：当CAN总线接口用于连接智能传感器、控制器等CAN智能监控设备时，每台智能监控设备都是总线上的一个智能节点。 分站间接传输结构分站间接传输结构：是煤矿由传统体系结构向全数字化结构发展的一种过渡。、采用、采用CAN总线数字方式传输。总线

15、数字方式传输。、是以传统通讯方式传输。、是以传统通讯方式传输。 矿井气体检测与防灭火技术矿井气体检测与防灭火技术l 煤矿井下特殊环境中的气体性状煤矿井下特殊环境中的气体性状l一、自然发火区的气体性状一、自然发火区的气体性状l二、火灾烟雾中的气体成分二、火灾烟雾中的气体成分l三、瓦斯爆炸后的气体三、瓦斯爆炸后的气体l四、炮烟的气体成分四、炮烟的气体成分煤自然发火的标志气体优选原则：煤自然发火的标志气体优选原则：l一般是：一般是：l褐煤、长焰煤、气煤、肥煤以烯烃或烷褐煤、长焰煤、气煤、肥煤以烯烃或烷比为首选，以比为首选，以CO指标为辅；指标为辅；l焦煤、贫煤和瘦煤则以焦煤、贫煤和瘦煤则以CO指标为

16、首选，指标为首选，C2H4或烯烷比为辅；无烟煤和高硫煤或烯烷比为辅；无烟煤和高硫煤惟一依据是惟一依据是CO指标。指标。煤矿自然发火束管监测系统煤矿自然发火束管监测系统 n 通过束管取样采样测定矿井通过束管取样采样测定矿井采空区、密闭区以及巷道空气中采空区、密闭区以及巷道空气中气体浓度并根据气体变化趋势而气体浓度并根据气体变化趋势而判断自然发火程度的煤矿自然发判断自然发火程度的煤矿自然发火束管监测系统火束管监测系统 煤矿安全专用气相色谱仪煤矿安全专用气相色谱仪地面4085型气相色谱仪型气相色谱仪储放水器A5085色谱数据处理工作站气体取样控制装置真空泵多芯管缆分缆箱过滤器储放水器过滤器井下气体分

17、析中心气体分析中心采样点采样点采样点采样点 束管采样系统束管采样系统矿井火灾早期预测预报监测系统示意图矿井火灾早期预测预报监测系统示意图 煤矿井下防灭火技术 238238条条：氮气源稳定可靠：氮气源稳定可靠, ,注入的氮气浓注入的氮气浓度不小于度不小于97%,97%,至少有一套专用氮气输送至少有一套专用氮气输送管路系统极其附属安全设施管路系统极其附属安全设施, ,有能连续检有能连续检测采空区气体成分变化的检测系统测采空区气体成分变化的检测系统, ,有固有固定或移动的温度观测站（点）和检测手定或移动的温度观测站（点）和检测手段段, ,有专人定期进行检测、分析和整理有有专人定期进行检测、分析和整理

18、有关记录、发现问题及时报告处理等规章关记录、发现问题及时报告处理等规章制度。制度。煤矿井下防灭火技术 氮气防灭火原理氮气防灭火原理 氮气防灭火技术主要是指将氮气输入灾区，迫使该区域内处于惰气化状态，使氧气浓度小于煤自然发火的临界氧浓度，从而防止煤氧化自燃，或使已经形成的火区窒息的防灭火技术。煤矿井下防灭火技术 氮气防灭火作用主要表现在：消除了瓦斯爆炸的危险；减少漏风的作用；降温作用；防止煤的自然发热和自燃；降低燃烧强度。煤矿井下防灭火技术制氮设备的分类制氮设备的分类1 1、 变压吸附式制氮机变压吸附式制氮机2 2、 膜分离式制氮机膜分离式制氮机3 3、 空气分离式制氮机空气分离式制氮机 （1）

19、 埋管注氮 （2） 拖管注氮 （3） 钻孔注氮 （4） 插管注氮 （5） 墙内注氮 （6） 旁路式注氮矿井集中降温技术矿井集中降温技术w实施矿井降温的必要性实施矿井降温的必要性w、煤矿井下高温是现代化深部采、煤矿井下高温是现代化深部采矿工程中的一大技术难题；矿工程中的一大技术难题；w、矿井高温将给矿工的身体健康、矿井高温将给矿工的身体健康、安全和生产造成极大的危害；安全和生产造成极大的危害；w、井下高温的作业环境对矿工劳、井下高温的作业环境对矿工劳动能力的发挥和劳动生产率同样产动能力的发挥和劳动生产率同样产生不良影响。生不良影响。环境温度与事故关系环境温度与事故关系矿井温度有关规定矿井温度有关规定矿山安全条例矿山安全条例第第53条规定：条规定：w 井下作业地点的空气温度不得超过井下作业地点的空气温度不得超过28；煤矿安全规程煤矿安全规程第第102条规定：条规定：“生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过26 ，机电设备硐室的温度不得超过，机电设备硐室的温度不得超过30 ，采掘工作面的空气温度超过采掘工作面的空气温度超过30 ，机电设备