KJ90和KJ251安全监控系统安装标准及规范.pdf

KJ90 和 KJ251 安全监控系统安装标准及规范 重庆煤科院 目 录 表 第一部分(KJ90 瓦斯监测监控系统安装)KJ251 人员定位管理考勤系统安装)第二部分(第三部分(KJ901 工业电视安装)第四部分(KJ90 瓦斯抽放系统安装)第五部分(机房管理)第六部分(避雷设施标准)第七部分(井下施工规范)第八部分(矿井通风与安全)第九部分(煤矿机电完好设备标准)第十部分(传感器安装标准)第一部分 瓦斯监测监控系统 一、监控主机:1.电源管理必须设置为“从不关闭”，禁止使用所有屏幕保护软件(*SCR)。2.安装完成后必须绘制系统示意图及将所有监测监控有关的程序或文件统一备份到 D 盘下，以备份的时间为文件名。若可能用 GHOST 将整个系统作镜像备份。3(监控主机必须专机专用,禁止安装与监控系统无关的软件及硬件。4(监控主机须有可靠的电源接地及机壳接地。5(监控计算机若运行在 WIN2000 操作系统或充当 WEB 服务器时,必须安装 SP4补丁,杀毒、防火墙软件及 SQL 数据库 SP4 补丁。6(监控主机分为主、备用机，必须将两台计算机的程序都安装完毕，教会矿方做好双机切换方法。二、监控软件:1(监控软件统一使用最新版软件，若遇井下分站协议与软件不匹配的情况，请设置软件中系统设置/参数设置，如下图所示:操作系统:98 为 WIN98 操作系统;2000 为 WIN2000 操作系统 通讯协议:老协议为 2003 年前协议;新协议为 2003 年后协议 中断计量次数:通讯中断几次后系统才认为中断(默认为 5 次)时间间隔:通讯时间(默认为 3 毫秒)故障闭锁功能:无:不支持故障闭锁功能;有:支持故障闭锁功能 风电闭锁功能:无:不支持风电闭锁功能;有:支持风电闭锁功能 电子元件:AD:A/D 转换方式，采样芯片为 1549;电平:电平采样方式，采样芯片为 LM324;LM331:331 采样方式，采样芯片为 LM331。分站延时:(10-40 可设)，建议 485 设置为 10 次，DPSK 设置 40 次 (中心站中系统设置测点定义所定义的模拟量传感器、开关量传感器及控2 制量的设置参数按照煤矿安全规程中的相关规定设置。3(安装系统须制作静态图及动态图，图形大小为显示器分辨率大小。并编排日报表及平均值报表两种。三、通讯接口:1(通讯接口须有可靠的电源接地及机壳接地.2(在调试插拨串口线时,应关闭通讯接口及监控主机电源.3(通讯接口必须在监控主机及备用机上共计安装两台，作好监控计算机与接口的连接，达到主、备用机任意切换为主机都能进行通讯。四、地面通讯线铺设:机房到井口的通讯电缆必须使用屏蔽电缆，井口及机房通讯电缆的屏蔽层都必须接地，且在井口(入井 5M 位置)和监控机房必须安装通讯避雷器,如下图所示:五、井下通讯线铺设:与动力线缆分开铺设，避免信号干扰，如因特殊原因与动力电缆一起，就必须保证与动力线缆间距不小于 30CM 以上。若遇有变频设备的矿井,通讯电缆必须与所有动力电缆及电话线分开.且保持屏蔽层的接地良好。安装完毕后，一定要检查屏蔽是否与通讯线短路。井下通讯线缆须悬挂牢固、美观。六、分站安装:1(分站应安放在便于人员观察、调试、检验，维护和支撑良好，无滴水，无杂物的进风巷道和硐室中，安设时垫支架使其距巷道顶板不小于 300MM，或吊挂在巷道中并可靠接地。2.分站电源箱输入电源以及控制用电缆必须与所配密封圈所匹配。3.安装接线时，应注意变压器的接线端子与外接电压等级是否相符(例如:输入电源为 AC660V，插头应该插在有 AC660V 字样的插头上)。4.安装完毕后，一定要按煤矿安全规程仔细检查接线防爆性能.5(瓦斯超限断电的被控开关须为磁力防爆开关，注意继电器的保险管的匹配(36VAC/5A，380VAC/0.5A，660VAC/0.3A)。6(监控分站要有良好的接地.若遇有变频设备的矿井,尽量缩短分站和探头之间的距离，分站尽可能避开辐射干扰源.7(监控分站安装完毕后，必须做断电试验，检验断电是否有正常。用万用表测试各传感器口输出是否有 18V，通讯口的电压及电阻是否正常。9(监控分站安装完毕后，必须做交直转换测试及观看转换时传感器供电是否正常。七、传感器电缆铺设:开关量传感器，分站的电缆使用 1.5 平方毫米电缆单台距离必须小于 2.5KM，模拟量传感器，分站的电缆使用 1.0 平方毫米电缆单台距离必须小于 2.0KM;若两台模拟量传感器共享电缆，距离必须小于 1.0KM。八、传感器安装:,、瓦斯传感器 1、瓦斯传感器应设置在巷道上方，传感器应垂直悬挂距顶板，不得大于300MM，距巷道侧壁不得小于 200M。安装地点不得有滴水，无杂物。便于观察的地方。2、矿井瓦斯传感器的设置严格符合煤矿安全规程规定。3、为了传感器能长期真实反应环境参数，必须在下井前用标准气样调校，及教会矿方在每周进行调校.气体流量控制在 200ML/S。4、按煤矿规程规定，瓦斯传感器定期标校，低浓度瓦斯传感器需使用1.0%和 2.0%的标准气样标校，高低浓度的瓦斯传感器需使用 2%和 20%的标准气样标校。5、传感器吊挂时，须将航空插头的尾缆固定在传感器电缆卡子里。,、风速传感器 1、安装在主要测风站，顶板完好无明显淋水、干燥的巷道，并不影响行人和行车，维护方便。2、传感头风流指向与风流方向一致，偏角不得大于 5 度 3、吊挂时必须固定，不能让传感器左右摆动。,、开停传感器 1、卡固在被测设备的负荷电缆上。、卡固开停传感器时，必须在动力电缆非密集地方，否则将受到电缆的 2 干扰，信号不稳定。九、断电器:1(近程断电使用 2.5 平方毫米以上的电缆,分站到被控开关距离应小于 100M,严禁使用 DW 系列开关作为被控开关;被控开关须使用磁力防爆开关。2(远程断电仪通过分站的面板箱上的控制口接出，分站到断电仪距离应小于2KM，断电仪到被控开关距离应小于 30M。十、接线方法:十一、宽带系统:1.矿用防爆交换机面板箱的喇叭口,在接线后必须全部拧紧.光缆穿进箱体后须固定在卡线槽里。光纤须用热束管保护，光纤融接后须按规则的 8 字形盘线，融接部分的热束管卡固在法兰盘槽里。融接光纤时质量要达到(衰减度0.02 分贝)。冬天较冷的地方，光纤不能进行张力测试。作好每台交换机安装的祥细 记录。2.矿用防爆交换机主板的网口与 2M 口板网口连接的网线。制作好后，须网络测试仪检查，防止有断芯而造成网络不稳定。3.矿用防爆交换机取电必须是专用电源,杜绝经常停电的开关上取电。4.经常做环网形成的测试，做网络数据流量及丢包率的测试。5.矿用防爆交换机若遇网线暴露在雷击区域中，须使用网络信号避雷器。网络避雷器的安装示意图 十二、其它技术规范:1(在安装系统之前应充分的进行设计及论证。各分站、传感器的安装位置一定按照煤矿安全规程规定。2.地面系统安装时,一定要制作好示意图，定义好各分站、传感器的值及位置。3.安装完毕后,要留心观查,若发现设备有问题，一定要立即排查问题。4(安装过程中及结束后，要对矿方进行祥细的地面操作及井下安装、维护等知识的培训。5(在设备到货后，须陪同用户进行设备到货的验收，制作好到货验收清单。验货后要与用户签字确认。在安装中,每位员工务必要作好施工日志(记)、通 讯线缆的走向示意图及每个分线盒的祥细分线图、分站安装地点的布置图.在安 装完成后统一交回公司办公室。第二部分 矿井人员定位跟踪考勤管理系统 一、监控主机:1.电源管理必须设置为“从不关闭”，禁止使用所有屏幕保护软件(*SCR);2.安装完成后必须绘制系统示意图及将所有安装的程序或数据库统一备份到 D盘下，以备份的时间为文件名。若可能用 GHOST 将整个系统作镜像备份。(监控主机必须专机专用，禁止安装与监控系统无关的软件及硬件。3 4(监控主机须有可靠的电源接地及机壳接地.5(监控计算机必须运行在 WIN2000 SER 或更高的 WIN2003 SER 操作系统中，WIN2000 操作系统下必须安装 SP4 补丁,杀毒、防火墙软件、IE6.0 浏览器、OFFICE 2003 办公软件及 SQL 数据库 SP4 补丁。6(监控主机分为主、备用机，必须将两台计算机的程序都安装完毕，教会矿方做好双机切换方法。二(监控软件:1(安装 SQL2000 企业版数据库，2(点击人员定位安装包自动进行安装，安装完成后点击人员定位目录下InitSetup.exe 进行程序的初始化配置 3(按照矿方人员考勤的实际情况配置 InitConfig.txt 配置文件中相关参数 4(建立 WEB 服务器，配置 IIS 中的设置及权限 三、通讯接口:1(通讯接口须有可靠的电源接地及机壳接地.2(在调试插拨串口线时,必须关闭通讯接口电源及监控主机电源.3(通讯接口必须在监控主机及备用机上共计安装两台，作好监控计算机与接 口的连接，达到主、备用机任意一切换为主机都能进行通讯。六、地面通讯线铺设:机房到井口的通讯电缆必须使用屏蔽电缆，安装时线路应尽量埋地(减少雷击的可能)，井口及机房通讯电缆的屏蔽层都必须接地，且在井口必须安装通讯避雷器(入井 5M 位置),在监控机房安装通信避雷器.七、井下通讯线铺设:与动力线缆分开铺设，避免信号干扰，如因特殊原因与动力电缆一起，就必须保证与动力线缆间距不小于 30CM 以上。若遇有变频设备的矿井,通讯电缆必须与所有动力电缆及电话线分开.且保持屏蔽层的接地良好.安装完毕后,一定要检查屏蔽是否与通讯线短路.井下通讯线缆须悬挂牢固、美观。八、分站安装规范:1(分站应安放在便于人员观察、调试、检验，维护和支撑良好，无滴水，无杂物的进风巷道和硐室中，安设时垫支架使其距巷道顶板不小于 300MM，或吊挂在巷道中并可接地。2.分站电源箱所接输入电压、电缆以及控制等电缆必须与所配密封圈所匹配。3.安装接线时，应注意变压器的界限端子，与外接电压等级是否相符(如果是660V，插头应该插在有 660V 字样的插头上，然后连接分站的两个“交流“标识接线端到井下开关)。4.安装完毕后,一定要按煤矿安全规程仔细检查接线及接电的防爆性能.5(送电时用万用表测工作电压是否在分站变压器工作电压许可范围之内(?15%)。具体安装示意图如下:九、目标识别器及标识卡 1(目标识别器安装要求正面平行于巷道，背面固定在巷道壁。目标识别器发射信号的距离为50M。2(标识卡提供采用矿帽式、矿灯式、胸卡、腰卡四种，采用矿帽式标识卡须将标识卡固定在用户的矿帽中，矿灯式帽卡须将标识卡固定在用户的矿灯线上。十、其它技术规范:1(在安装系统之前应充分的进行设计及论证.各分站的安装位置一定要考虑周全,特别是在出入井考勤时,分站的布置一定要做到不漏检,在地面合适的地方应安装大屏显示牌进行人员出井的再确认.2.地面系统安装时,一定要做好示意图制作及分站位置的定义.要定义好矿上的工种,职称,职务,班次,人员信息等设置.3.安装完毕后,要留心考查,若发现下井人员有漏检或下井后无出井而实际人员已上井的情况,一定要立即排查问题.必须做到下井人员检测准确,活动轨迹清楚,无系统漏检造成人员无上井情况.4(安装过程中及结束后，要对矿方进行祥细的地面操作及井下安装、维护等知识的培训。5(在安装中,每位员工务必要作好施工日志(记)、技术交底、通讯线缆的走向示意图及每个分线盒的祥细分线图、分站安装地点的布置图.在安装完成后统一交回公司办公室.旧人员定位系统安装(天线式)一、分站发射板调节 1(调节分站发射板的发射功率为最大，具体调节法如下:a(拔插短路块:如电路板示意图:通过“可拔插的短路块”插上或拔下来调整发射天线的工作状态，使其达到最佳。“可拔插的短路块”编号从 JMP1JMP10。通常情况 JMP1 和 JMP2只能用一个插上短路块,其它的 JMP3JMP10 可任意拔插短路块，使发射天线工作在最佳状态。所谓最佳状态是 亮的范围最大。指测试卡的指示灯 b.调整输出电压:如电路板示意图:，用一字形的小起子旋转电位器的铜旋钮，顺时针方向转输出电压增大，反时针方向转输出电压减小。输出电压越大，卡的启动范围越大，但输出电压一般不得超过 14V。调整输出电压时应用万用表监视输出电压，监视点:万用表的负极接 J1(-)-电源插头的中间针 万用表的正极接 J2(+)-LM317 的散热片 若不好用万用表监视，则用测试卡监视，即电位器旋钮每转半圈，用测试卡测一下启动范围，达到满意为止。卡的启动距离(卡的平面与发射天线平面的距离)一般不小于 3 米。可拔插的短路块 短路块 JMP2 短路块 JMP1 放 大 的 可 调 整 模 块 放大的指示灯模块 电源插头 J1 LM317 散热片 J2 可调发射输出电压(旋转按钮)人员定位系统安装示意图 1 人员定位系统安装示意图 2 二、发射(接收)天线:1.发射天线的布置:发射天线为闭合的环形线圈，因矿井巷道环境、大小各不相同，建议采用多芯非屏蔽电缆根据现场情况自行制作。电缆要符合矿井安全要求。2.天线布置:发射天线利用电流在导线中流动产生的电磁波启动感应卡，因此发射天线应尽量远离金属物，不可紧贴在金属物上，如不可避免与金属物靠近，应保持不少于 5cm 距离。天线感应范围内尽量无金属屏蔽。天线布置时尽量绕成一个规则形状的环，如矩形、圆形、椭圆形或正多边形。绕制好后,用 万用表打通断.天线宽度不小于 0.5m。发射天线与分站联机长度不要超过 15m。3.接收天线的布置:接收天线接受距离应大于发射天线的感应范围 50m,因此不能在一台分站天线可视距离(可以看到的，无拐弯，无大高度落差)50m 范围内布置另一台分站的天线。接收天线布置在不易损坏、靠近发射天线的位置即可，不能用金属包裹天线。第三部分 工业电视 一、视频服务器:1.视频服务器的设置位置，应使屏幕避免外来光直射。视频服务器宜设置在调度桌、操作台(柜)或单独的支架上。视频服务器设置在柜内时，柜子应有适当的通风散热孔。2(电源管理必须设置为“从不关闭”，禁止使用所有屏幕保护软件(*SCR);3(视频服务器必须专机专用,禁止安装与视频系统无关的软件及硬件.4(视频服务器须有可靠的电源接地及机壳接地.5(视频服务器必须运行在 WIN2000 pro 或更高操作系统中，WIN2000 操作系统下必须安装 SP4 补丁,杀毒、防火墙软件。三(视频服务器软件:1(须对视频软件中各个监视点指定地点，并对全方位自动摄像仪设置控制参数，并测试全方位的转动。2(对其它视频终端计算机须安装网络服务器软件，并设置观看的主机信息及调出各个监视点。四、地面通讯线:机房到地面摄像仪之间用同轴电缆铺设时，须安装视频避雷器，同轴 电缆铺设时应尽量埋地(减少雷击的可能及老化产生)，机房到全方位自动 摄像仪的控制电缆铺设时，须安装通讯避雷器，各地面摄像仪之间的电源进 线须安装电源避雷器。视频避雷器接线法 七、井下通讯电(光)缆:若遇井下摄像仪铺设阻燃同轴电缆时，与动力线缆分开铺设，避免信 号干扰，如因特殊原因与动力电缆一起，就须保证与动力线缆间距不小于 30CM 以上。且在井口须安装视频避雷器。铺设阻燃光缆时，须吊挂美观、整齐。八、摄像仪 1(矿用光纤防爆摄像仪 矿用光纤防爆摄像仪安装时，须固定牢固，有条件可做摄像头支架如下图，镜头的爆光度须调节为最小、直至用监视器观看清楚。电源输入为 127-220V，2(地面固定摄像仪及全方位自动摄像仪 安装全方位自动摄像仪时,注意其死角应在隐蔽的位置.安装地点最好设置在至高点及以后便于维护的地方.安装地面固定摄像头时,须用监视器调节其清淅度及爆光度.直到监视器用肉眼观看清淅为止。九、其它技术规范 1(井下光缆施工必须制定相关措施,井下融接光缆时,须配备瓦检员,实时测量瓦期浓度,若瓦斯超标立即停止融接工作,关闭融接机电源.撤离到安全地位位置.2(融接光缆一定要注意光缆的卡固工作,光缆必须固定稳固,不允许用手可以拉动,光纤必须用热束管保护,盘线应按照规则的 8 字形.并卡在光纤接盒的法兰盘里.融接光纤时质量要达到(衰减度0.02 分贝),冬天较冷的地方,光纤不能进行张力测试.3(电视墙、机柜、静电地板下的走线要规范,符合工程布线标准.4(所有安装的固定摄像仪.云台.防爆摄像仪等都要求固定得美观,机壳必须密封不得雨水进入,电源线及视频线缆掩盖走线.5(在制作 Q9 头及莲花头时,必须用铭铁焊接好并用万用表检查,不能存在虚焊情况.6(井下视频线,双绞线不得采用普通类型,必须采用阻燃线缆.7(安装过程中及结束后，要对矿方进行祥细的地面操作及井下安装、维护等知识的培训。8.安装完毕后,作好施工日志、技术交底、通讯线缆的走向示意图及每个分线盒的祥细分线图、分站安装地点的布置图.交回公司办公室.第四部分 瓦斯抽放系统 瓦斯抽放系统主要是监测瓦斯抽放管路中的流量，负压，温度和瓦斯，同时监测瓦斯抽放泵站抽放泵的开关状态。安装设置 在瓦斯抽放泵站的抽放泵吸入管路中(负压端)应设置流量传感器、温度传感器、压力传感器和瓦斯传感器;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和瓦斯传感器;在瓦斯抽放泵站室内应安装环境瓦斯传感器。利用瓦斯时，抽放瓦斯浓度不得低于 30%，且在利用瓦斯的系统中必须装设有防回火、防回气和防爆炸作用的安全装置;不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，抽放瓦斯浓度不得低于 25,;同时瓦斯抽放泵站室内环境瓦斯报警点设置为?0.5%。在安装过程中，按照以下尺寸进行配置管路:流量传感器:在 DN300 以上的管路安装流量传感器时，特别应该注意流量传感器的插入深度，其插入管路按照一下方式进行计算:、插入式变送器测量头插入深度(见图 3)1 测量头应位于被测管道的中心处，插入深度应该从测量头的中心线起到安装密封件 的法兰端面止，可用下式计算:H=H+H+H+H0123 式中:H测量头中心到管道内壁的距离，mm;0 H管壁厚度，mm;1 H基座高度，mm;2 H球阀高度，mm 3 测量头在被测管道中心，即管道内最大流速点处，这时:H=0.5D 0 图 3 2、使用过程中，不得自行更改防爆系统的连接方式或任意拧动各个引线接口。3、测量气体或蒸气时，如需进行压力补偿，则需要安装压力变送器。取压口应开在变送器上游侧 5D 处，并需加装冷凝器，以避免蒸气直接与压力变送器膜盒接触，使压力变送器损坏。4、调试 传感头安装、接线后，应仔细检查各部分接线是否正确、可靠，对使用在爆炸场所的传感器，要特别注意接地部分是否正确、可靠，然后才能通电运行。传感器出厂时，各部件均调试完毕，一般不再需要现场调试。若需调节，按以下方法进行。5、传感器(二线制涡街)输出电流与频率及工况流量的换算关系传感器输出电流与频率的关系符合下式:16f(1-4)f I=4+或 f=F 16 其中:I 输出电流值(mA)3Q 满度流量(m/h)F 满度频率(Hz)3q 工况实际流量(m/h)f 仪表输出频率 6、带 4,20mA 输出的变送器与流量传感器接线如下:(见图 4)红线:电源正，V+;黑线:输出 4,20mA 标准信号，V;,图 4 变送器与流量传感器的接线图 7、工况流量与标况流量的转换 什么是标况流量,标况流量就是标准状况下的体积流量(Q)，它是指:20?，1 个标准大标 气压下(101325Pa)的气体流量 什么是工况流量,工况流量就是工作状况下的体积流量(Q)工 由于流量传感器是测量的是工况流量，而且工况流量无法与上下游用户进行 流量核算，必须通过温压补偿后得到的标况流量才能计量核算，温压补偿就是 指将工况流量转换为标况流量换算公式。公式如下:式中:33Q 工况流量(m/min);Q 标况流量(m/min);工 标 Pa 当地大气压(MPa)T 介质工作温度(?)P 介质工作压力(MPa)，在公式中，正压为(+)负压为(-)工 管道瓦斯传感器:管道瓦斯传感器为插入式安装，其插入深度应为 0.5D，传感器安装方向以流通孔为标准，采取大孔进气小孔出气的原则。温度传感器:温度传感器安装为插入式安装，其传感头为外螺纹式。安装时，同随机出厂的小管件配对拧紧即可。负压传感器:负压传感器安装为插入式安装，其传感头为外螺纹式。安装时，同随机出厂的小两通阀连接，两通阀另一头与随机出厂的小管件配对拧紧即可。注:安装过程中应注意密封问题，所有螺纹连接处均采用生料带缠绕密封，做到不漏气;同时对螺母拧紧加固，坚决杜绝松懈 第五部分 机房管理 一、机房环境规范 保证环境清洁、卫生，作好机房防尘，如有条件机房装空调，作好机房恒温。二、机房电源 输入电压 200VAC-240VAC，如电压不在此范围或电压波动较大，应加装稳压电源，稳压供电的设备有监控计算机、通讯接口、网络交换机。三、机房布线 机房电缆(含通讯光缆、同轴电缆、控制电缆、电源线缆、网线、避雷器接地线)铺设时最好在防静电地板下面。工业电视电缆线路敷设，应符合国家现行的工业企业通信设计规范有关音、视频线路网的规定。四、控制台安放位置 电视控制台(柜)的正面与墙的净距，不应小于 1200mm;台(柜)的背面如需要维护时，设备背面与墙的净距，不应小于 800mm;台(柜)的侧面与墙或其他设备的净距，主要走道不应小于 1500mm，次要走道不应小于 800mm。第六部分 避雷设施安装标准 为防止因雷雨季节造成监控系统不必要的损失,在安装过程中必须进行接地保护:接地极离避雷器的距离为 520M，接地电阻小于 4 欧姆,(接地包括电源避雷器接地、计算机外壳接地、信号避雷器接地)。具体规范参照下图 避雷器接地极标准:1、接地坑 地点:潮湿处 规格:深、长、宽各 1.5 米 接地极底部:需铺上 10 厘米木炭、20 斤盐，再用镀锌扁铁(宽度 不小于 4 厘米，厚度不小于 4 毫米，长度约 10 米)在接地坑底部 盘成圈。2、连接线 规格:线截面不小于 25 平方毫米的铜芯线 3、避雷器安装示意图 通讯避雷器接线示意图 第七部分 井下施工规范 1.安装人员下井前应学习有关安全生产知识,规章制度及安全技术操作规程,增强安全意识,提高安全生产技能.2.下井安装时,必须参照井下作业的相关规章条例,严格按照井下作业要求进行操作,以确保施工安全,在保证工程顺利进行的同时达到相关技术要求.3.下井安装人员在施工中严格执行电力建设安全施工管理的有关规定,认真采取防护措施,严防事故.4.下井安装人员施工用电严格采用”三相五线”制,各种电力设备作好接地、接零保护.5.下井安装人员进入矿区不准喝酒,吸烟.下井前穿好工作服,戴好安全帽,佩带好自救器,并严格遵守煤矿安全规程.6.下井安装人员进入回风巷道内工作时要携带便携式气体检测仪,在瓦斯浓度超过 1.0%,CO 浓度超过 24PPM 时,停止作业撤至辅运大巷等进风巷道中.7.各种供电设施,接线要完好而不失爆。第八部分 矿井通风与安全 第一节 矿 井 通 风 1(何谓“一通三防”,“一通三防”是指通风、防治瓦斯、防治粉尘和防灭火。煤矿生产实践证明，强化“一通三防”工作是避免和控制煤矿重大事故发生的有效措施。煤炭工业部于1994 年 2 月 21 日下发了“关于强化一通三防工作控制瓦斯煤尘事故的通知”，要求认真检查矿井“一通三防”设施，加强技术管理和现场管理，对不符合规定和要求的，要集中力量，以会战的形式立即采取措施。2(矿井空气中主要成分和井下空气中的有害气体有那些 矿井空气的主要成分是氧、氮和二氧化碳。井下空气中的有害气体有瓦斯，一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氨和氢气等。(一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、硫化氢、氨在矿井空气中最高容许浓度 3 是多少,根据煤矿安全规程矿井空气中有害气体最高容许浓度如下表 名称 符号 最高容许浓度(%)一氧化碳 CO 0(0024 NO 0(00025 2 氧化氮(换算成二氧化氮)SO 0(0005 2 二氧化硫 HS 0(00066 2 硫化氢 NH 0(004 3 氨 4(一氧化碳和硫化氢有那些危害,一氧化碳是一种极毒性的气体，进入人体后，由于它与血色素的亲合力比氧与血色素亲合力大 250300 倍，阻碍了氧与血色素的结合，使血液中毒，因此会造成人体各部分组织大量缺氧而引起中毒死亡。硫化氢是一种强烈的毒性气体，能使人的中枢神经中毒，并能对眼睛、呼吸器官产生强烈刺激作用，可以在短时间内使人出现中毒症状。5(井巷中风速应符合什么要求,容许风速(m/s)井巷名称 最低 最高 无提升设备的风井和风硐 15 专为升降物料的井筒 12 风桥 10 升降人员和物料的井筒 8 主要进、回风巷 8 架线电机车巷道 1(0 8 运输机巷、采区巷、回风巷 0(25 6 采煤工作面、掘进中的煤巷和半煤岩巷 0(25 4 掘进中的岩巷 0(15 4 其它通风人行巷道 0(15 6(井巷中甲烷传感器的报警值、断电值及断电范围 甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围 甲烷传感器 报警浓度 断电浓度 复电浓度 断电范围 设置地点 低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面?1.0%CH?1.5%CH,1.0%CH 工作面及其回风巷内全部 444 非本质安全型电气设备 煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面?1.0%CH?1.5%CH,1.0%CH 工作面及其进、回风巷内 444 全部非本质安全型电气设备 高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工?1.0%CH?1.0%CH,1.0%CH 工作面及其回风巷内全部 444 作面回风巷 非本质安全型电气设备 本规程第一百三十六条所规定的装有矿井安?1.5%CH?1.5%CH,1.5%CH 工作面及其回风巷内全部 444 全监控系统的采煤工作面回风巷 非本质安全型电气设备 专用排瓦斯巷?2.5%CH?2.5%CH,2.5%CH 工作面内全部非本质安全 444 型电气设备 煤(岩)与瓦斯突出矿井采煤工作面进风巷?0.5%CH?0.5%CH,0.5%CH 进风巷内全部非本质安全 444 型电气设备 采用串联通风的被串采煤工作面进风巷?0.5%CH?0.5%CH,0.5%CH 被串采煤工作面及其进回 444 风巷内全部非本质安全型电 气设备 采煤机?1.0%CH?1.5%CH,1.0%CH 采煤机电源 444 低瓦斯、高瓦斯、煤(岩)与瓦斯突出矿井?1.0%CH?1.5%CH,1.0%CH 掘进巷道内全部非本质安 444 的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工全型电气设备 作面 高瓦斯、煤(岩)与瓦斯突出矿井的煤巷、?1.0%CH?1.0%CH,1.0%CH 掘进巷道内全部非本质安 444 半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风全型电气设备 流中 采用串联通风的被串掘进工作面局部通风机?0.5%CH?0.5%CH,0.5%CH 被串掘进巷道内全部非本 444 前 质安全型电气设备 1.5%CH,1.0%CH 掘进机电源 掘进机?1.0%CH444 回风流中机电设备硐室的进风侧?0.5%CH?0.5%CH,0.5%CH 机电设备硐室内全部非本 444 质安全型电气设备 高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线?0.5%CH 4 电机车时的装煤点和瓦斯涌出巷道的下风流处 续表 甲烷传感器 报警浓度 断电浓度 复电浓度 断电范围 设置地点 在煤(岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域?0.5%CH?0.5%CH,0.5%CH 机车电源 444 中，进风的主要运输巷道内使用的矿用防爆特 殊型蓄电池电机车 在煤(岩)与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域?0.5%CH?0.7%CH,0.7%CH 机车电源 444 中，主要回风巷内使用的矿用防爆特殊型蓄电 池电机车 兼做回风井的装有带式输送机的井筒?0.5%CH?0.7%CH,0.7%CH 井筒内全部非本质安全型 444 电气设备 瓦斯抽放泵站室内?0.5%CH 4 利用瓦斯时的瓦斯抽放泵站输出管路中?30%CH 4 不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备的瓦斯?25%CH 4 抽放泵站输出管路中 井下临时抽放瓦斯泵站下风侧栅栏外?1.0%CH?1.0%CH,1.0%CH 抽放瓦斯泵 444 7(煤矿安全规程对井下空气温度有何规定,0煤矿安全规程规定，生产矿井采掘工作面的空气温度不得超过 26C 0 机电硐室的空气温度不得超过 30C。00 采掘工作面的空气温度超过 30C，机电硐室的空气温度超过 34C 时，必须采取降温措施逐步解决。,(什么是短路风流,短路风流会引起什么危害,未经过用风工作地点而直接流入回风流中的新鲜风流，即为短路风流。短路风流的出现往往会使用风地点风量不足，造成有害气体积聚，可能会引起事故发生，如瓦斯爆炸(或燃烧)、一氧化碳中毒、缺氧窒息等。a)什么是串联通风,为什么要限制串联通风,煤矿安全规程对串联通风有哪些规定,采煤工作面或掘进工作面的回风风流再进入其它采煤工作面或掘进工作面，就叫串联通风。串联通风的污染风流会恶化到串联工作面的作业环境和安全条件。一旦发生瓦斯、煤尘爆炸或火灾事故，灾变的有害气体就会波及到其串联通风的工作面，使灾情扩大。b)什么叫主要风巷、进风巷、回风巷、采掘工作面风流、分区通风、局部通风、循环风、主要通风机、辅助通风机、局部通风机,主要风巷:包括总进风巷、总回风巷、主要进风巷和主要回风巷 进风巷:进风流所经过的巷道。回风巷:回风风流所经过的巷道。采掘工作面风流:指采煤工作面风流和掘进工作面风流统称。分区通风:采掘工作的回风流直接进入回风巷，不再进入其它采掘工作面。循环风:在同一巷道中靠局部通风机或夹风墙、风嶂、风筒等隔成进风风流中。主要通风机:安装在地面的供全矿井、一翼或一个分区使用的通风机 辅助通风机:矿井通风系统中某一分区风路的风阻过大，主要通风机不能供给足够风量时安设的通风机 局部通风机:供井下局部通风使用的通风机 c)局部通风机为什么不能随意开停,随意停止局部通风机可能会引起掘进工作面的瓦斯积聚，而随意开动局部通风机，又可能造成积聚瓦斯移动中使人窒息或遇火源发生爆炸，故不可随意开停局部通风机。d)井下风门为什么二道不能同时敞开,二道风门同时敞开会造成风流短路，引起用风地点风量不足造成瓦斯积聚。第二节 煤矿安全 1(瓦斯有那些危害,瓦斯的危害主要表现在它与空气混合到一定浓度时，遇火源可以爆炸(或燃烧)，造成井下设备、井巷的破坏和人员的伤亡。此外，当瓦斯浓度过高时，可降低空气中的氧含量，使人缺氧窒息。(瓦斯爆炸的必要条件是什么,爆炸上限、下限是多少,2 瓦斯爆炸的必要条件:一是瓦斯浓度，二是火源，三是足够的氧气 瓦斯浓度:正常情况下，瓦斯爆炸上限为 16%，爆炸下限为 5%。而浓度为 9%左右的瓦斯爆炸威力最大。0 引爆火源温度为:650750C 空气中氧气含量低于 12%，瓦斯遇火不发生爆炸。3(低、高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井是怎样确定的 煤矿安全规程规定，在一个矿井中，只要有一个煤(岩)层发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，按平均日产 1T 煤涌出瓦斯量和瓦斯涌出形式，划分为:3 低瓦斯矿井:10M 及其以下 3 高瓦斯矿井:10M 及其以上 4(对矿井中不同地点的瓦斯浓度是怎样规定的,矿井总回风巷或一翼回风巷风流中瓦斯浓度超过 0.75%时，矿总工程师必须立即查明原因，进行处理，并报告矿务局总工程师。采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过 1%时，都必须停止工作，撤出人员，并且矿总工程师负责采区措施，进行处理。采掘工作面风流中瓦斯浓度达到 1%时，必须停止用电钻打眼;放炮地点附近20m 以内风流中的瓦斯浓度达到 1%时，严禁放炮。采掘工作面风流中瓦斯浓度达到 1.5%时，必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理;电动机或开关地点附近 20m 以内风流中瓦斯浓度达到 1.5%时，必须停止运转，撤出人员，切断电源，进行处理。因瓦斯浓度超限而切断电源的电气设备，都必须在瓦斯浓度降到 1%以下时，方可复电开动机器。(何谓瓦斯积聚,发生瓦斯积聚应怎么办,5 3 在井巷或采掘工作内，体积大于 0.5m 的空间中，瓦斯浓度达到 2%时，就叫瓦斯积聚。瓦斯积聚附近 2M 内，必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。第三节 煤矿监测仪器与系统(矿用传感器)1(何谓传感器 传感器是一种借助于检测组件接受物理量形式的信息，并按一定规律将其转换成同种或别种物理量形式信息的仪器，通常又称变换器、变送器、换能器。2(煤矿常用传感器是怎样分类,煤矿常用传感器一般有三种，按被测量的不同分为:速度传感器、压力传感器、温度传感器、浓度传感器等，按构造原理不同分为:电阻式、磁阻式、热电式及特殊检测方式等，按输出信号的不同分为:模拟量输出传感器和数字量输出传感器。3(简述低浓度瓦斯传感器的检测原理。低浓度瓦斯传感器是利用电桥平衡的原理来检测环境中的瓦斯浓度的。如下图1 是热催化式低浓度瓦斯传感器检测原理图，它主要由检测组件 RM1(黑 组件)及检测组件构造相同但表面不涂催化剂的补偿组件 RM2(白组件)和匹配电阻等组成。黑白组件电阻值相近，成对地封装在经过灌装的粉末治金气室中(也称工作室或燃烧室)，如下图 2 所示，黑白组件及匹配电阻等共同构成测量电桥，其中黑白两个组件分别接在电桥的两个相邻的桥臂上。图 1，热催化式低浓度瓦斯传感器检测原理图 图 2，低浓度瓦斯传感器工作室结构示意图 检测组件中的铂是一种电阻率较大的金属，在有电流通过时会产生较多的热量，使之温度升高。另一方面，随着温度的升高，铂的电阻值也成正比增加，而且它的电阻温度系数很稳定。因此，检测组件中的铂丝工作时既起加热器的作用，又起量热器的作用。这样，当一定的工作电流通过检测组件的铂丝时，便把其表面加热到一定的温度，在含有瓦斯的空气接触到涂有钯的检测组件表面时，便被催化燃烧。燃烧放出的热量又反过来进一步增加组件的温度，使铂丝的电阻明显增加，电桥即失去平衡，输出一个电压。在瓦斯浓度低于 4%的情况下，电桥输出的电压与瓦斯浓度基本上为直线 关系，因此可以根据测量电桥输出电压的大小来反映瓦斯浓度的大小。瓦斯浓度超过 4%以后，输出电压就不再与瓦斯浓度成正比关系，所以按这种原理做成的热催化式瓦斯检测仪只能测低浓度瓦斯。4(简述热导检测原理 在大气压力一定的情况下，气体的导热率取决与气体的组成。如果将被电流加热了的热丝电阻放在具有待测气体的密室中，并使气体流动，经热辐射、热丝电阻金属支架传导等形式扩散的热能在传感器全量程范围内会足够小，并为恒定值，则此时传感器的热交换将主要取决于待测气体的导热率，即热丝电阻的温度取决于气体的组成。随着气体组成的变化，热丝电阻的温度也随之变化，从而导致本身电阻的变化。如果把上述热丝电阻接入一个电桥上，便可通过检测电桥输出电压的大小来达到检测大气组成变化的目的，这便是热导检测原理。高浓度瓦斯传感器便采用了这一工作原理。5(简述高浓度瓦斯传感器结构与原理 热导式高浓度瓦斯传感器的工作室结构如下图 1 所示。它主要由热导检测组件RM、温度补偿组件 RM、热导室、气室、隔爆粉末冶金罩、金属外壳等 12 部分组成。其电气原理图如下图 2 所示。图 1，热导瓦斯传感器工作室结构示意图 图 2，热导瓦斯传感器电气原理图 传感器工作时，在传感器气室出入口间造成一个压差。在此压差的作用下，瓦斯经导管?气室入口?气室出口?导管(或外界大气)形成测量气流。为了避免因强迫对流扩散热能过大和气流不稳定影响传感器特性，气室中矿井瓦斯以扩散形式进入热导室。热导室中的热导组件 RM(用 0.02-0.07mm 铂丝制成)位于热导室的中 1 心或轴心在线。在热导室内，还有一个密封隔离气室，内装补偿组件 RM，气 2室内充填新鲜空气。由于金属的良好导热性能，密封气室内气体温度近似于热导室中气体温度。当扩散进热导室的气体不含瓦斯时，调整电位 W，使检测电桥处于平衡 1 状态，电桥输出电压为零。当含有瓦斯的气体扩散进入热导室后，由于瓦斯导热性能优于空气，热导组件 RM 温度下降，电桥失去平衡，输出电压信号。瓦 1 斯浓度越高，热导室内气体导热性能越好，热导组件 RM 温度越低，直流电桥 1 输出电压信号幅值越大。0 热导高浓度瓦斯传感器的工作温度低(一般在 150-200C 之间)，桥路电流小，组件寿命长，不存在催化剂中毒等现象，并