《煤矿安全监测监控系统安全检查》培训课件2025

煤矿安全监测监控系统安全检查2025年第一节

安全监控系统的组成及主要装备的功能第二节

图纸、资料及管理制度的安全检查第三节

监控系统使用与维护的安全检查

复习思考题

煤矿安全监测监控系统是融计算机技术、传感器技术、控制技术、电子技术和煤矿防爆技术为一体的综合自动化系列产品；是对煤矿井上、下的环境参数及有关生产环节的机电设备运行状态进行监测，用计算机对采集的数据进行分析，对设备、局部生产环节或过程进行处理的一种系统；是煤矿生产过程中预测预报、安全分析、防止事故的重要安全装备之一。《煤矿安全规程》第158条规定：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功能：一是实时监测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等；二是对各种参数进行分析，并进行报警和安全装置的控制，保证安全生产。

一、安全监控系统的组成一般的煤矿安全监测监控系统是由中心站、图12-1KJF2000安全监控系统组成结构图

传输通道、分站、传感器、执行机构等装置组成，如图12-1所示。

监控系统按功能一般可分为以下3个部分：（1）传感器和执行装置，包括声光报警器、断电器和电源装置。（2）信息传输装置，包括传输接口、分站、传输线、接线盒等。（3）中心站，包括计算机、外围设备、电源、计算机应用程序、操作系统等。

二、中心站的组成及功能中心站一般由监控主机（工控机）2台、通信接口装置、UPS电源、线路防雷保护装置、打印机、显示设备（模拟盘、投影仪、液晶屏、大屏幕、多屏幕、电视墙等）、网络设备和相关专用电缆等装置构成。

计算机一般由主板、软硬盘驱动器、显示器、键盘、鼠标、电源、主机箱等组成。它的主要作用是数据采集、存贮，以及进行显示、判断、整理、编辑、处理和人机对话等。通信接口装置的作用是地面监控中心计算机与井下分站之间本安电路与非本安电路的隔离和信号的数据采集和转换。

计算机房和井口各配备线路防雷击保护装置，其主要作用是保护计算机房和井下设备以防雷击。UPS电源是为主、备机备用供电的装置，有交流电时，交流电通过UPS为监测设备供电；同时为电池箱充电；

交流电停电时，电池箱通过UPS逆变装置将直流电转换为交流电为监测设备供电，UPS是保证交流电源断电后，监控主机仍能正常运行2h以上而配备的直流备用电源。UPS有3种型式，被动后备式、在线互动式和双转换在线式，监控系统必须配备不小于2h在线式不间断电源。

传输通道是井上、下电信号通道，必须选用取得煤矿安全标志的矿用阻燃通信电缆或光缆。通信是指克服距离上的障碍，迅速而准确地交换和传递信息。交换和传递信息所需的一切设备的总和称为通信系统。

通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统。模拟通信系统传输的是连续的模拟信号；数字通信系统传输的是离散的数字信号；模拟通信系统又分为模拟基带传输系统和模拟调制传输系统；数字通信系统又分为数字基带传输系统和数字调制传输系统。

基带传输是指传输系统对信号不作任何调制，直接传输数据的方式。基带信号是指含有低频成分甚至直流成分的信号，通常原始信号都是基带信号。基带数字信号是用不同电位或电流波形来表示数字代码0或1的电信号。

目前，煤矿监测系统多是主从式半双向传输，半双向传输是通信双方都能收、发信息，但不能同时收发的工作方式，也称半双工传输。主从式即主机可以和各从机之间相互收发信息，从机之间不能收发信息。

三、井下监控部分的组成及功能井下监控部分配置主要有分站、各种传感器、变送器、电缆、接线盒和控制器等设备。1.分站的原理与功能

（1）分站的原理。分站是中心站和传感器的中间环节。分站和传感器可构成独立监测单元。分站的作用是集中部分传感器的信息，通过传输通道送到中心站；同时，接收中心站的各种指令，传给执行机构实现控制任务。

分站一般为矿用隔爆兼本质安全型结构（有的分站为本质安全型，用隔爆电源箱为分站供电），防护等级为IP54。门盖设有透明观察窗口，用于观察数据和相关状态显示。

内部装有电源变压器、电源电路板、主电路板和显示板。一般分站的原理如图12-2所示。图12-2分站功能块组成

输入接口电路主要接收传感器送来的模拟信号、开关信号等，经转换送给信号综合处理服务器。信号综合处理服务器是一个单片机，信号综合处理服务器的作用是：①通过输入接口电路接收传感器送来的信号。②通过输出接口电路接收中心站送来的控制信号。

③经过自身的硬、软件对信号进行调制处理，通过输出接口电路向传输线路和中心站发送传输信号；同时，向显示单元输出显示信号，向报警单元输出警报信号，向控制单元输出控制执行信号。

输出接口电路主要接收综合处理服务器送来的信号，经信号转换送给传输通道，传到中心站；输出接口电路还接收中心站送来的各种控制信号，经信号转换送给综合处理服务器。

显示电路用来显示各模拟量传感器的监控值及开关量的监控状态。警报电路是一个门限警报电路。对综合处理服务器送来的信号超过一定门限时，警报电路能自动发出既定类型的警报信号。

控制量输出电路用来接收综合处理服务器送来的控制指令，经变换输出控制信号，送给执行机构。分站电源电路是将动力电源转换成相应的直流电源，为分站所有电路供电，并输出本安电源为传感器供电。

（2）分站的主要功能：①分站可将动力电源变换成大小不同的直流电压，为分站各单元供电。分站还须具备一定的稳压能力，在动力电源电压变化范围内保证分站正常运行。

②分站可输出本质安全型电压，为模拟量传感器和有源开关量传感器供电。分站必须保证分站配备的各种装置在最大额定数量和远距离传输时，能正常运行。

③分站应具有与传输接口双向通信及工作状态指示功能，接收中心站和传感器的信号和指令，实现就地显示、报警、断电、闭锁风机和逻辑控制等各种功能。

④分站应具有模拟量采集功能，应具有甲烷、风速、风压、一氧化碳、温度等模拟量采集及显示功能。⑤分站应具有开关量采集、显示及报警功能。⑥有的分站还具有增长传输距离，扩展传输干线距离的功能。

⑦分站的控制接点必须具有一定的容量，保证能分断被控设备。⑧分站必须具有甲烷浓度超限声光报警和断电（复电）控制功能。

⑨分站可在与闭锁控制有关设备未投入正常运行或故障时切断被监控区域全部非本安电源并闭锁。⑩分站具有甲烷风电闭锁功能。

2.传感器的原理与功能（1）传感器的原理。传感器是将被测非电量信息转换成与之相对应的某种可用的输出电信号的器件或装置。

传感器一般由敏感元件、转换元件和信号处理电路3部分组成。敏感元件是用来感受物理量，并将它预先变换成另一种形式的物理量的器件。转换元件是将经预变换的非电信号变换为电信号的器件。

信号处理电路是将转换元件输出的电信号放大和处理为便于记忆、记录、控制和传输信号的电路。传感器的组成原理如图12-3所示。图12-3传感器组成

在安全监控系统中，被测物理量可分为开关量和模拟量2大类。模拟量是连续变化的物理量，如甲烷传感器、压力传感器、风速传感器、温度传感器、一氧化碳传感器等；开关量是只有两种状态的物理量，如开停传感器、馈电传感器、风门开关传感器等。

传感器的输出有模拟信号和数字信号两种。煤矿监测监控系统常用的模拟信号一般为200～1000Hz频率型模拟信号，频率型模拟信号是用单位时间内脉冲个数来表示被测物理量的大小；数字信号是采用脉冲编码来表示数值的大小。

数字信号与频率型模拟信号的区别：数字信号的脉冲持续时间不变，而频率型模拟信号的脉冲持续时间随着频率的增高而减小；数字信号不同位置的脉冲表示不同的数值，而频率型模拟信号任何位置的脉冲均表示同一数值。

传感器需要经常设置和调校，常用的术语有：①零点，传感器在新鲜的空气中正常工作时的显示值。②标定点，校准气样的浓度值。③报警点，预先设置的报警启动值。

（2）传感器的功能：①传感器的外壳应具有结构合理、坚固耐用、防滴防溅的功能，并设有便于悬挂或固定的装置。②传感器应具有转换被测量信息并进行显示、报警和传输的功能。

③传感器显示窗应具有透光良好，数码、符号均应显示清晰完好的功能。④模拟量传感器应具有被测值在一定的范围内设定报警预置值的功能。⑤模拟量传感器应具有被测值调校和调零的功能。

一、设计与安装传感器图纸、资料安全检查（一）甲烷传感器设置的安全检查甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围及便携式甲烷检测报警仪的报警浓度必须符合表12-1的规定。

（二）其他传感器设置的安全检查1.一氧化碳传感器的检查（1）一氧化碳传感器的悬挂方法同甲烷传感器。

（2）一氧化碳传感器的设置：①开采易自燃、自燃煤层的采煤工作面必须至少设置1个一氧化碳传感器，地点可设置在上隅角、工作面或工作面回风巷。②自然发火观测点、封闭火区防火墙栅栏外，应设置1个一氧化碳传感器。

③开采容易自燃、自燃煤层的矿井，采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应设置一氧化碳传感器。④带式输送机滚筒下风侧10～15m处宜设置一氧化碳传感器，应设置烟雾传感器。

《煤矿安全规程》第100条规定：矿井一氧化碳最高允许浓度为0.0024%。所以以上各个地点设置的一氧化碳传感器报警浓度为不小于0.0024%。

2.风速传感器设置的检查采区回风巷、一翼回风巷、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前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点。当风量超过或低于《煤矿安全规程》第101条的规定值（见表12-2）时应发出声光报警信号。

3.风压传感器设置的检查主要通风机的风硐应设置1个风压传感器。4.温度传感器设置的检查（1）温度传感器的悬挂方法同甲烷传感器。

（2）温度传感器的设置。《煤矿安全规程》第102条规定：生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃。

采掘工作面的空气温度超过30℃、机电设备硐室的空气温度超过34℃时，必须停止作业。开采易自燃、自燃煤层的采煤工作面回风巷设置1个温度传感器，报警温度为30℃。机电硐室内应设置温度传感器，报警温度为34℃。

5.开关量传感器设置的检查（1）主要通风机、局部通风机设置开停传感器。（2）矿井和采区主要进回风巷道中的主要风门设置风门开关传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。

（3）掘进工作面局部通风机的风筒末端设置风筒传感器。（4）为监测被控设备瓦斯超限是否断电，被控开关负荷侧设置馈电传感器。

6.瓦斯抽放管路中传感器设置的检查瓦斯抽放泵站的抽放泵输入管路中宜设置流量传感器，温度传感器和压力传感器；利用瓦斯时，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；防回火安全装置上宜设置压差传感器。

二、管理制度与技术资料的安全检查1.管理制度的检查（1）煤矿应建立安全监测监控管理机构。安全监测监控管理机构由煤矿主要技术负责人领导，配备足够的人员。（2）从事安全监测仪器管理、维护、检修、值班人员应经培训合格，持证上岗。

（3）各工种的岗位责任制度、各工种的操作规程、各种仪器、仪表的定期检查制度、各种设备和账、卡的管理制度、各工种的交接班制度、设备入井检查制度等管理制度要完善。（4）矿用产品必须有生产许可证和安全标志证书。

（5）国有重点煤矿要实现矿务局（公司）所属高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的安全监控系统联网；国有地方和乡镇煤矿要实现县（市）范围内高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井安全监控系统联网，并能正常运行。

（6）煤矿区（科）长以上管理人员、班组长、安全检查作业人员、井下爆破作业人员、井下电气作业人员下井时必须全部携带便携式甲烷检测仪或甲烷检测报警矿灯。（7）矿采掘工、打眼工、在回风流工作的工人下井时宜携带甲烷检测报警矿灯或甲烷报警矿灯。

2.技术资料的检查（1）检查采区设计、采掘作业规程和安全技术措施中对安全监测监控仪器的种类、数量、位置，信号电缆和电源电缆的铺设，断电区域等的规定是否完善。（2）检查监测监控系统的布置图和断电闭锁控制图是否完善与并实际相符。

（3）检查账、卡及报表：①安全测控仪器台账。②安全测控仪器故障登记表。③检修记录。④巡检记录。

⑥中心站运行日志。⑦安全测控日报。⑧报警断电记录月报。⑨甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能测试记录。⑩安全测控仪器使用情况月报等。

一、中心站和分站的安全检查1.中心站的检查中心站值班应设置在矿调度室内，实行24h值班制度。值班人员应认真监视监视器所显示的各种信息，详细记录系统运行状态，接收上一级网络中心下达的指令并及时进行处理，填写运行日志、打印安全监控日报表，报矿主要负责人和主要技术负责人审阅。

中心站应重点检查以下内容：（1）中心站的检查应在检测技术负责人和专责电工的配合下进行。（2）安全监控系统是否按规定与上级监控中心联网。

（3）安全监控系统的主机是否双机或多机备份，是否24h不间断运行。（4）当工作主机发生故障时，备份主机是否在5min内投入工作。

（5）中心站的供电电源是否双回路供电并配备不小于2h在线式不间断电源。当交流电停电时备用直流电源是否保证连续监控时间不小于2h。（6）中心站的接地装置和防雷装置是否完善，每季度的测试记录，各种参数是否符合规定。

（7）监控系统是否装备防火墙等网络安全设备。（8）中心站是否使用录音电话。（9）监控系统馈电异常显示、报警、查询等功能是否完善，运行是否正常。（10）各种设置是否符合规定。

2.分站的检查（1）分站安装的位置是否正确。井下分站，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，安设时应垫支架，使其距巷道底板不小于300mm，或吊挂在巷道中。

（2）分站的供电电源是否选择合理。《煤矿安全规程》第161条规定：安全监控设备的供电电源必须取自被控制开关的电源侧，严禁接在被控开关的负荷侧。分站的供电电源宜取自采区变电所电压稳定、能保证连续供电、不被任何装备断电和闭锁的供电电源的电源侧。

（3）分站的防爆性能是否符合规定。（4）分站的显示值是否准确。（5）分站在接通电源1min内，是否继续闭锁该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源。

（6）分站在瓦斯传感器发生故障或断电时，是否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。（7）分站断电闭锁的范围是否符合规定。（8）分站断电接点的分断容量是否不小于接点分断容量。

二、传感器的安全检查（一）甲烷传感器的安全检查1.甲烷传感器设置的检查（1）甲烷传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。

（2）采煤工作面安装位置应符合以下规定：长壁采煤工作面甲烷传感器必须按图12-4设置。U形通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0，工作面设置甲烷传感器T1，工作面回风巷设置甲烷传感器T2。煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3。

低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串联工作面的进风巷设置甲烷传感器T4，如图12-4所示。Z形通风的采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，如图12-5所示。图12-5Z形通风采煤工作面

甲烷传感器的设置图12-4U形通风采煤工作面

甲烷传感器的设置图12-6Y形通风采煤工作面甲烷传感器的设置

Y形、H形和W形通风的采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，如图12-6至图12-8所示。

图12-7H形通风采煤工作面甲烷传感器的设置

图12-8W形通风采煤工作面甲烷传感器的设置

采用两条巷道回风采煤工作面甲烷传感器必须按图12-9设置。图12-9两条巷道回风采煤工作面甲烷传感器的设置

甲烷传感器T0、T1和T2的设置同图12-4；在第二条回风巷设置甲烷传感器T5、T6。采用3条巷道回风的采煤工作面，第三条回风巷甲烷传感器的设置与第二条回风巷甲烷传感器T5、T6的设置相同。

甲烷传感器T0、T1、T2的设置同图12-4；在专用排瓦斯巷设置甲烷传感器T7，在工作面混合回风风流处设置甲烷传感器T8，如图12-10（a）、（b）所示。

有专用排瓦斯巷采煤工作面甲烷传感器必须按图12-10设置。

高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于1000m时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。

非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，即在上隅角、工作面及其回风巷各设置1个甲烷传感器。（3）掘进工作面甲烷传感器的设置应符合以下规定：

①瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面甲烷传感器必须按图12-11设置：图12-11掘进工作面甲烷传感器的设置

在工作面混合风流处设置甲烷传感器T1，在工作面回风流中设置甲烷传感器T2；采用串联通风的掘进工作面，必须在被串掘进工作面局部通风机前设置掘进工作面进风流甲烷传感器T3。

②高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双巷掘进甲烷传感器必须按图12-12设置：图12-12双巷掘进工作面甲烷传感器的设置

在掘进工作面及其回风巷设置甲烷传感器T1和T2；在工作面混合回风流处设置甲烷传感器T3。③高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的掘进工作面长度大于800m时，必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。

④掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。（4）采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设置甲烷传感器。

（5）设在回风流中的机电硐室进风侧必须设置甲烷传感器，如图12-13所示。图12-13在回风流中的机电硐室甲烷传感器的设置

（6）使用架线电机车的主要运输巷道内，装煤点处必须设置甲烷传感器，如图12-14所示。图12-14装煤点甲烷传感器的设置

（7）高瓦斯矿井进风的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12-15所示。图12-15瓦斯涌出巷道的下风流中甲烷传感器的设置

（8）矿用防爆特殊型蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪；矿用防爆型柴油机车必须设置便携式甲烷检测报警仪。（9）兼做回风井的装有带式输送机的井筒内必须设置甲烷传感器。

（10）回风巷道中的电气设备上风侧10～15m处应设置甲烷传感器。（11）井下煤仓、地面选煤厂煤仓上方应设置甲烷传感器。

（12）封闭的地面选煤厂机房内上方应设置甲烷传感器。（13）封闭的带式输送机地面走廊上方宜设置甲烷传感器。

（14）瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置。①地面瓦斯抽放泵站内距房顶300mm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。

②抽放泵输入管路中应设置甲烷传感器。利用瓦斯时，应在输出管路中设置甲烷传感器；不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，输出管路中也应设置甲烷传感器。③井下排瓦斯管路出口的下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器。

2.甲烷传感器使用的检查（1）以上各个地点甲烷传感器的报警点、断电点、复电点及断电范围都必须符合表12-1的规定，测量误差应符合表12-3的规定。

（2）检查炮采工作面设置的甲烷传感器在放炮前是否移动到安全位置，放炮后是否及时恢复设置到正确位置。对需要经常移动的传感器、声光报警器、断电控制器及电缆等，是否有规定由采掘班组长负责按规定移动，是否擅自移动和停用。

（3）使用中的传感器是否经常擦拭，清除外表积尘，保持清洁。传感器是否被洒水淋湿。（4）检查传感器是否按规定进行调校，传感器标定的参数是否准确。

（二）开关量传感器的安全检查（1）检查开关量传感器安装位置是否正确。（2）开停传感器