煤矿安全监测监控

教案

（安全监测监控）

双鸭山矿业集团东荣二矿安全培训中心

东荣二矿安全培训中心教案培训班名称：

矿井安全监控系统的组成和功能

❖一、系统的组成和功能

1.1定义

煤矿安全监控系统用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二化碳浓度、氧气浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、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、断电和甲烷风电闭锁控制等。

1.2 组成

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）、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、UPS电源、远程终端、网络接口电缆和接线盒等组成，如图1所示。

矿井安全生产监控系统

二、工作原理

传感器将被测物理量转换为电信号，并具有显示和声光报警功能（有些传感器没有显示、或没有声光报警）。

执行机构（含声光报警及显示设备）将控制信号转换为被控物理量。

分站接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给主站（或传输接口），同时，接收来自主站（或传输接口）多路复用信号。分站还具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理能力、对传感器输入的信号和主站（或传输接口）传输来的信号进行处理，控制执行机构工作。

电源箱将交流电网电源转换为系统所需的本质安全型直流电源，并具有维持电网停电后正常供电不小于2小时的蓄电池。

传输接口接收分站远距离发送的信号，并送主机处理；接收主机信号、并送相应分站。传输接口还具有控制分站的发送与接收，多路复用信号的调制与解调，系统自检等功能。

主机一般选用工控微型计算机或普通微型计算机、双机或多机备份。主机主要用来接收监测信号、校正、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、联网等。

各类传感器安装要求

一、瓦斯传感器

密度小于空气，一般情况下巷道上方诉甲烷浓度大于下文，因此甲烷传感器应布置在巷道上方，并不影响行人和行车，安装维护方便甲烷传感器应垂直，距顶板不得大于300 ㎜，距巷道侧壁不得小于200㎜。瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置

地面瓦斯抽放泵站内必须在室内设置甲烷传感器，报警浓度≥0.5%。

井下临时瓦斯抽放泵站下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器，报警浓度≥0.5%，断电浓度≥1.0%，复电浓度<0.5%，断电范围为瓦斯抽放泵站电源。

设在回风流中的机电硐室进风侧必须设置甲烷传感器，报警浓度≥0.5%CH4，断电浓度≥0.5%CH4，复电浓度<0.5%CH4，断电范围为机电硐室内全部非本质安全型电气设备。

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，报警浓度≥0.5%CH4，断电浓度≥0.5%CH4，复电浓度<0.5%CH4，断电范围为装煤点处上风流100m内及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。

瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置

地面瓦斯抽放泵站内必须在室内设置甲烷传感器，报警浓度≥0.5%。

井下临时瓦斯抽放泵站下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器，报警浓度≥0.5%，断电浓度≥1.0%，复电浓度 0.5%，断电范围为瓦斯抽放泵站电源。

氧化碳传感器的设置

一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。

开采容易自燃、自燃煤层的采煤工作面必须至少设置一个一氧化碳传感器，地点可设置在上隅角、工作面或工作面回风巷，报警浓度为≥0.0024%CO。

带式输送机滚筒下风侧10-15m处宜设置一氧化碳传感器，报警浓度为24×10-6。

自然发火观测点、封闭火区防火墙栅栏外宜设置一氧化碳传感器，报警浓度为24×10-6。

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，报警浓度为24×10-6。

风速传感器的设置

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。当风速低于或超过《煤矿安全规程》的规定值时，应发出声、光报警信号。

风压传感器的设置

主要通风机的风硐内应设置风压传感器。

瓦斯抽放管路中其它传感器的设置

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。

烟雾传感器的设置

带式输送机滚筒下风侧10-15m处应设置烟雾传感器。温度传感器的设置

温度传感器应垂直悬，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。

开采容易自燃，自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面应设置温度传感器。温度传感器的报警值为30℃。

开关量传感器的设置

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

门传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。

掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器。

为监测被控设备瓦斯超限是否断电，被控开关的负荷侧必须设置馈电传感器。

开关量传感器的设置

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传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。

掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器。

为监测被控设备瓦斯超限是否断电，被控开关的负荷侧必须设置馈电传感器。

三、断电控制

在矿井安全生产监控系统中必须具备风电、甲烷超限断电闭锁功能。

断电控制时通过低压防爆开关来实现被控制设备的控制。

为保证安全监控装置的故障闭锁功能，矿用断电控制器对隔爆型磁力启动器的控制应采用常开触点，