導航：安全管理網>> 安全論文>> 礦山安全論文>>正文

淺談礦井安全監控系統存在問題及改進

文檔作者：吳立忠文檔來源：開灤(集團)有限責任公司唐山礦業分公司		點擊數：	更新時間： 2024年06月10日
下載地址：點擊這里	文件大小： 263.98 KB 共3頁	文檔格式： PDF	下載點數： 1 點（VIP免費）

全屏查看

內容預覽 [文件共3頁]

本文件共3頁，如需編輯使用，請下載。

注：預覽效果可能會出現部分文字亂碼（如口口口）、內容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：263.98 KB 共3頁文件格式：PDF 下載點數：1 點（VIP會員免費）

下一篇：礦井安全監測監控系統的完善與發展

上一篇：謝一礦安全監控系統的改進

文本預覽

僅提取頁面文字內容，供快速閱讀使用。

第2期
2013年6月
水力采煤與管道運輸
玨YDRAULIC COAL MINlNG ＆ PIPELINE TRANSP0RTATION
NO．2
Jun．2013
淺談礦井安全監控系統存在問題及改進
吳立忠
(開灤(集團)有限責任公司唐山礦業分公司河靶唐山063000)
摘要：闡述了我國礦井安全監控系統在煤礦使用中的重要作用，存在的問題及改進建議。
關鍵詞：安全監控 信號 傳感器
中圖分類號：TD76 文獻標識碼i B 文章編號：1006—0898(2013)02—0060—03
1 引言
隨著國家對煤礦企業安全生產要求的不斷
提高和企業自身發展的需要，我國煤礦企業陸續
裝備了礦井安全監控系統。此系統在預防瓦斯
事故中發揮了重要作用，但近年來在個別煤礦中
或因監控設備性能缺陷，或因系統的一些功能并
沒有得到充分發揮，致使瓦斯事故層出不斷，造
成了重大人員傷亡和巨大財產損失。其原因雖
是多方面的，但與礦井安全監控系統存在的問題
卻有密切關系。
2 礦井安全監控系統的組成和功用
礦井安全監控系統主要由各類傳感器、監控
分站、通訊接口、監控主站、斷電控制器、聲光報
警器等設備組成(如圖1所示)，用于對煤礦井下
甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、風速、
溫度、風門狀態、局部通風機開停等參數進行監
測，用計算機對采集到的數據進行分析、處理，同
時對局部生產環節或生產過程進行控制，保障煤
礦安全生產。
圖l 礦井安全監控系統組成示意圖
3 礦井安全監控系統存在問題
3．1 礦用傳感器質量不過關
6O
礦用傳感器是將煤礦需要被檢測的物理量
轉換為電信號并輸出的裝置，是監控系統的首要
環節。礦用傳感器按被測物理量的不同主要分
為甲烷、風速、溫度、氧氣、一氧化碳等模擬量傳
感器和煙霧、風門開關、饋電等開關量傳感器。
傳感器的性能好壞反應為監測數據的準確性，直
接關系到煤礦的安全生產。例如甲烷傳感器，礦
井安全監控系統的關鍵是對煤礦甲烷的監測監
控，甲烷傳感器是煤礦瓦斯綜合治理和預防瓦斯
事故的關鍵技術裝備。我國煤炭資源豐富，47％
以上的煤礦屬于高瓦斯或瓦斯突出礦井。依靠
人工檢測只能是間斷性的，而甲烷傳感器不僅能
實時連續監測，還能對瓦斯超限信號及時進行報
警和斷電控制，便于防止事故的發生和擴大，對
保障礦井安全起著人工無法替代的作用。由于
我國礦井監控系統起步相對較晚，技術相對落
后，甲烷傳感器大部分采用國產載體催化元件，
國產載體催化元件一直以來存在工作穩定性差、
使用壽命短和調校頻繁等缺點，這嚴重制約了礦
井有害氣體的正常檢測。傳感器使用壽命短勢
必會出現煤礦頻繁購買新傳感器，造成了資金和
材料的嚴重浪費，更為嚴重的是個別地方或小型
煤礦迫于經濟壓力不去采購新傳感器，而繼續讓
應淘汰或帶病傳感器超期服役，給礦井的安全埋
下巨大的隱患。
3．2 通信協議不規范，可集成性差
由于礦井安全監控系統不但要實現將傳感
器對不同參數的檢測結果回傳至監控分站，由監
控分站上傳至公司調度室的監控主站，還要實現
監控主站對監控分站的控制，因此要求對監控系
統通信雙方要制定通信協議。現有廠家的監控
系統幾乎都采用各自專用通信協議，很難找到兩
個相互兼容的監控系統。如KJ65N 和KJ4／
KJ2000系統，盡管兩種系統均采用FSK技術，信
學兔兔 www.xuetutu.com
2013年6月 吳立忠：淺談礦井安全監控系統存在問題及改進 第2期
息傳輸波特率均為1200bps或2400bps，但其傳
輸信息的調制頻率不同和傳輸信息的收發電壓
幅值不同也造成這兩種系統的分站不能兼容。
在礦井裝備了某廠家的監控系統后，由于受到通
訊協議的限制，即使系統存在問題，得不到良好
的技術服務或遇到性價比更好的優質監控系統，
也別無選擇地只能依賴于原廠家。由于監控系
統是由大量設備組裝而成并服務于特殊行業的
機電設備，造價昂貴，礦井投入后不會輕易更換。
很多監控系統的制造商正是看中了這一點，對系
統的研發固步自封、技術支持能力不足，致使礦
井安全監控系統技術進步緩慢。很多煤礦面臨
監控系統數據延遲、信號不穩定、誤報警等諸多
問題，這樣就無法及時準確地了解井下情況，為
礦井的安全生產帶來了隱患，只有礦井在為了安
全生產的需要時，才不得不廢棄原有系統而斥巨
資更換所有礦井安全監控設備。因此，通信協議
的不規范后果是不能實現監控系統優勝劣汰，不
能適時進行軟硬件升級改造，甚至造成設備重復
購置等問題。
3．3 信號傳輸媒介局限于普通信號電纜
由于礦井安全監控系統要將對煤礦環境參
數及機電設備運行狀態的監測結果上傳至計算
機，用計算機對采集到的數據進行分析、處理，同
時對局部生產環節或生產過程進行控制，所以監
控系統的信號傳輸是礦井安全監控系統是否能
正常運行的重要環節。現在我國大部分安全監
控系統使用FSK或基帶信號的傳輸方式，采用普
通信號電纜進行通訊。由于煤礦井下的工作環
境惡劣，監控系統使用的信號電纜經常會由于淋
水或頂板等自然災害的威脅造成監控系統通訊
受阻，尤其當信號電纜出現虛連等軟故障時，處
理起來會非常棘手，嚴重時監控系統通訊電纜要
檢修一個多星期才能將通訊信號處理正常。
3．4 監控系統不符合AQ1029標準要求
雖然礦井安全監控系統是保障煤礦安全生
產的重要設備，但由于監控設備是一種精密電子
設備，并且煤礦是一個特殊環境的作業場所，經
常會出現監測設備故障等問題。由于監控系統
要實現瓦斯超限和故障閉鎖等功能，所以在個別
煤礦管理者眼中認為安全監控系統是煤礦生產
的攔路虎。又由于監控系統的制造商對系統的
研發固步自封，監控設備質量不過關，為了保留
住市場，制造商經常會在監控系統的功能上做文
章。雖然瓦斯超限斷電和故障閉鎖是對監控系
統功能的基本要求，但有些監控系統卻可以對此
功能經系統的軟件自由設置，這就造成有時監控
系統的閉鎖功能不能實現，不能保障煤礦的安全
生產。在個別煤礦迫于生產壓力，這種“功能”
被隨意應用，有的煤礦企業故障閉鎖功能甚至長
期處于關閉狀態。殊不知有時煤礦瓦斯達到爆
炸濃度只是瞬間的事，監控系統的這種“功能”
可能會給國家和人民造成不可挽回的損失。
4 對安全監控系統的改進建議
4．1 提高傳感器穩定性
傳感器是礦井安全監控系統的首要環節，國
家科研院所和生產企業應加大科研投入力度，進
一步提高傳感器應用的可靠性，并且國家應對能
夠生產高性能傳感器的企業進行大力扶持。高
性能的傳感器能夠為煤礦的生產提供可靠的數
據參考，降低系統維護次數，減少維護人員的數
量，并且切實有效地保障煤礦的安全。
4．2 統一安全監控系統通信協議
礦井安全監控系統通信協議不規范將造成
礦井安全監控系統技術提高緩慢、設備重復購
置、不能隨意進行設備升級等后果。建議國家對
監控系統通信協議進行規范，統一監控系統通信
協議，統一采用SQL數據庫，采用統一數據格式。
設計和開發監控系統的廠家必須參照統一的標
準進行設計和生產，生產標準也應該根據需要及
時更新和完善。這樣可以實現監控設備優勝劣
汰，方便對系統進行升級改造和與上級監管系統
聯網，便于監管部門對煤礦進行監督檢查。
4．3 信號傳輸媒介多樣化
礦井安全監控系統信號傳輸媒介多樣化主
要體現為不再局限于普通信號電纜，如采用光纖
加普通信號電纜或無線通訊等。光纖通訊具有
傳輸速率高、通信可靠無干擾、抗雷擊性能好等
優點。雖然光纖通訊存在系統造價高、光纖斷線
后熔接受井下防爆環境制約等缺點。但煤礦可
以采用光纖加普通信號電纜的方式進行通訊，在
支護良好巷道內的通信干線使用光纖，監控分站
通過普通信號電纜和光端機就近并人監控系統
環網。這樣可以在很大程度上降低監控系統的
故障率，并且當光纖斷線后在地面就可以快速的
判斷出故障點，為監控系統故障處理縮短時間。
4．4 市場秩序亟待規范
61
學兔兔 www.xuetutu.com
第2期
2013年6月
水力采煤與管道運輸
HYDRAULIC COAL MINING ＆ PIPELINE TRANSPORTAT10N
NO．2
Jun．2013
礦井中央泵房自動化排水系統設計
賈文榮
(開灤錢冢曾礦業分公司河北唐山063301)
摘要：根據礦井排水特點及水泵運行控制邏輯關系，對錢家營礦業分公司一600水平和一850
水平中央泵房進行自動化排水系統工程設計，從而實現自動化和遠程控制排水的目標，達到
高效節能、本質安全和減人提效的最終目的。
關鍵詞：排水就地 半自動 全自動
中圖分類號：TD67 文獻標識碼：B 文章編號：1006—0898(2013)02—0062—05
O 引言
開灤錢家營礦業公司是一個年產600萬t的
特大型現代化礦井，其井下主排水系統由一450、
一600、一850 3個水平的3個中央泵房構成。
一450水平作為一個獨立的排水系統，一850排水
系統先把污水排放到一600水平，經過一600排
水系統中繼排到地面。對于這兩個水平的中央
泵房排水設備，布置了多臺多級離心水泵，分工
作、備用、檢修3組。操作控制方式之前均采用
手動，由于啟動過程復雜，存在環節多、操作繁
瑣、看護工力多、效能低、監測保護系統不全等諸
多缺陷，已不適應高產高效礦井發展需要。因
此，有必要對中央泵房進行自動化控制改造。
1 原泵房排水設備
1．1 —600中央泵房排水設施及設備布置
正常涌水量20．9m ／min(一600水平的涌水
量包含一850 水平的)；最大涌水量
37．67m ／min。一600水倉容積1 2343m 。
一600水平泵房內安裝有10臺水泵，3臺工
作，3臺備用，2臺檢修，另外新增加了2臺作為
備用。安裝有3趟+426×18mm管路經副井直
接排到地面，另外1趟+426×18mm管路經主井
直接排到地面。
水泵型號HGB250×3，流量600m ／h，揚程
700m，數量8臺。配套電機型號YB2 5603—2，
1600kW，6kV，數量8臺。喂水泵型號HGK一
200，揚程20m，流量600m’／h，45 kW。每臺主電
機配一套潤滑站。
新增水泵型號MD420—96 ×8，流量
450m ／h，揚程750m，數量2臺。配套電機型號
YB2 5602—4，1400kW，6kV，數量2臺。
10臺電動／手動出水閘閥，小井及管路為電
由于煤礦監控系統的市場非常巨大，大大小
小的生產廠家的不斷出現，并良莠相雜，為了生
存進行著惡性市場競爭，其結果不僅損壞了廠家
的利益，而且由于生產企業的系統研發后勁不
足、技術支持能力降低，最終影響用戶的正常使
用。不合格的生產廠家被取締不但可以使煤礦
企業使用上優質的監控設備，真正保障煤礦的安
全生產，還可以促進生產企業的競爭力，研發優
秀的監控系統。
5 結束語
礦井安全監控系統是煤礦生產、安全及管理
方面的一個實時監控系統。監控系統技術的進
62
步不但需要國家資金和技術的大力支持，還需要
國家提供良好的競爭市場和有效的法律法規的
約束。只有合格的礦井安全監控系統才可以使
管理層快速、及時、準確地獲取生產相關數據，提
高決策的科學性，從而避免或減少因決策失誤而
造成的安全事故，保障安全生產。
作者簡介：
吳立忠(1980一)，男，現任開灤唐山礦業分公司安全監測技
術員，高級技師，2008年畢業于中國礦業大學機械電子工程專
業。

網友評論 more

礦山安全論文最新內容

05-01