14第十四章矿井六大系统

福兴集团有限公司技术改造初步设计（调整）安全专篇第十四章矿井六大系统271第十四章矿井六大系统第一节矿井安全监控系统一、矿井灾害种类和程度及设置安全监测系统的重要性煤矿生产的主要特点是：地下作业、工作环境差、瓦斯易于集聚，容易引起瓦斯和煤尘爆炸事故；再就是机电设备多，如提升绞车、通风机、电气设备等。这些设备的正常运转与否，对矿井安全生产影响极大，管理人员及时了解掌握井下环境和设备运转的状态，具有及其重要的意义。本矿为低瓦斯矿井，按规定装备了安全监控系统，对矿井瓦斯、井下环境和大型机电设备的工作状态进行实时监测，有利于管理者随时了解井下生产现状，并及时排除生产过程中出现的不安全隐患，确保井下安全生产。1．安全监测监控系统设置的依据（1）《福兴集团有限公司技术改造初步设计安全专篇》；（2）《煤矿安全规程》（2011年版）；（3）中华人民共和国建设部、国家质量监督检疫检验总局联合发布的《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006）；（4）《煤矿安全监测监控系统及检测仪器使用管理规范》；（5）矿井安全监控系统资料，KJ78N型监测监控系统资料。2．安全监测监控系统设置的条件和要求根据《煤矿安全规程》（2011年版）规定，本矿井应在采掘工作面、回采工作面等地点设置甲烷传感器，并设置安全集中监测系统，对矿井井下水位、煤位、火灾、瓦斯浓度、一氧化碳、矿井环境温度、风速等影响矿井安全的环境参数及矿井主要机电设备的运行状况、电福兴集团有限公司技术改造初步设计（调整）安全专篇第十四章矿井六大系统272力参数等进行监测。3．安全监测监控和传输设备系统选型安全监测监控系统设备之间通过电缆进行电源供电及信号传输，实现系统设备之间相互连接。目前，我国现有煤矿安全监控系统有：KJ101、KJ90NA、KJ78N、KJF2000、KJ95N等不同型号。设计根据系统的主要特点、技术先进性、性能价格比、用户反馈意见、系统的发展前景，以及对煤矿井下监测监控特点的适应性、系统研制单位的技术力量、售后服务的保证程度等方面进行综合对比分析，本矿井选用了KJ78N型煤矿监测监控系统。KJ78N型煤矿监测监控系统由地面主机、数据通信接口装置、各个分站、电源及各类矿用传感器等部分组成，该系统具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。具体断电方式是：①甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警，切断被控设备电源并闭锁。②与闭锁控制有关的设备未投入运行或故障时，切断被控设备电源并闭锁；③掘进工作面甲烷浓度达到1.5%时，系统中的远动开关自动切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；④当掘进工作面回风流中甲烷浓度达到1.0%时，系统中的远动开关自动切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；⑤局部通风机停止运转或局部通风机风筒中的风速低于规定值时，远动开关自动切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；⑥与闭锁控制有关的设备（含监测监控主机、分站、甲烷传感器、设备开停传感器等）故障或断电时，系统中的远动开关自动切断该设福兴集团有限公司技术改造初步设计（调整）安全专篇第十四章矿井六大系统273备所监控区域内的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁。为防止人为取消断电功能，保障煤矿安全生产，系统设备必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。为防止雷电通过矿井安全监测、监控系统引起井下瓦斯爆炸。系统设备必须具有防雷保护。二、中心站设置1.KJ78N系统由地面中心站、通信接口装置、井下分站、井下电源、各种矿用传感器、矿用机电控制设备及KJ78N安全生产综合监控软件组成。对井下生产环境及各主要生产设备运行状态进行实时数据采集、传输、显示、记录，能够及时、准确、全面了解井下环境状况，达到对各类灾害的早期预测。安全监测监控系统地面中心站配有两台监测主机，一台工作，一台热备用，主机的串行接口通过传输接口与地面分站和井下分站连接。监控主机配有一台激光打印机。2.安全监测监控系统地面中心站设备供电按照《煤炭工业小型矿井设计规范》要求，采用双回路电源供电，电源取自矿井工业场地变电所380V低压侧不同母线段上。计算机系统的电源设备应提供稳定可靠的电源。供电电源设备的容量应具有一定的余量。计算机系统的供电电源技术指标应按《电子计算机场地通用规范》（GB/T2887）中的规定执行。机房须配备电源稳压设备，为计算机主机和终端配备UPS电源。计算机系统接地应采用专用地线。专用地线的引线应和大楼的钢筋网及各种金属管道绝缘。计算机机房应设置应急照明和安全出口的指示灯。3.安全监测监控系统地面中心站监控室设有直通电话。4.中心站防火要求：与中心站相关的其余基本工作房间及辅助房福兴集团有限公司技术改造初步设计（调整）安全专篇第十四章矿井六大系统274间，其建筑物的耐火等级不应低于《建筑设计防火规范》（GB50016）中规定的三级耐火等级。5.中心站室内装修要求：室内装修材料应符合《建筑物内部装修设计防火规范》（GB50222）中规定的难燃材料和非燃材料，应能防潮、吸音、不起尘、抗静电等。计算机机房地面应铺设活动地板，活动地板应是难燃材料或非燃材料。活动地板应有稳定的抗静电性能和承载能力，同时耐油、耐腐蚀、柔光、不起尘等。具体要求应符合《防静电活动地板通用规范》（SJ/T10796）。异型活动地板提供的各种规格的电线、电缆、进出口应做得光滑、防止损伤电线、电缆。活动地板下的建筑地面应平整、光洁、防潮、防尘。在安装活动地板时，应采取相应措施，防止地板支脚近水平、移位、横梁坠落。6.中心站空调系统配置要求计算机机房应采用专用空调设备，若与其他系统共用时，应保证空调效果和采取防火措施。采用风冷热泵式局部空调机组，空调的室外机组应安装在便于维修和安全的地方。中心站的环境条件应满足计算机厂家关于安装环境中的对空调系统的技术要求。7.其它设备和辅助材料：计算机机房使用的磁盘柜、磁带柜、终端点等辅助设备应是难燃材料和非燃材料，应采取防火、防潮、防磁、防静电措施。计算机机房内所使用的纸，磁带和胶卷等易燃物品，要放置于金属制的防火柜内。火灾报警及消防设施：中心站内应设置卤代烷1211或1301灭火器。室内除纸介质等易燃物质外，禁止使用水，干粉或泡沫等易产生二次破坏的灭火剂。8.防静电计算机机房的安全接地、计算机机房的相对湿度均应符合《电子计算机场地通用规范》（GB/T2887）中的规定。在易产生静电的地方，福兴集团有限公司技术改造初步设计（调整）安全专篇第十四章矿井六大系统275可采用静电消除剂和静电消除器。9.防雷击计算机机房应符合《建筑防雷设计规范》（GB50057）中的防雷措施。安全监测监控系统地面中心站监控室内按照要求做等电位联结，监控室所有设备、金属物体、金属门窗均与监控室内电位联结系统联结。供电系统进线处设浪涌保护器。监控室内电位联结系统引出线与浪涌保护器接地端采用绝缘导线引出室外，引出室外后与室外接地体联结，接地电阻不大于1欧姆。10.在易受鼠害的场所应采取防鼠害措施，机房内的电缆和电线上应涂敷驱鼠药剂，计算机机房内应设置捕鼠或驱鼠装置。三、分站及传输电缆设置为确保矿井安全生产，根据本矿井的实际情况，按照《煤矿安全规程》和《矿井通风安全装备标准》（GB/T50518-2010）、《煤炭工业矿井监测监控系统装备配置标准》（GB50581-2010）和《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029-2007）的要求，在井下设置CH4、CO、风速、温度、水位、风压、设备开/停、风门开/闭等传感器，对井下生产环境及所有非本质安全型电气设备实施监控，实现风、电、CH4闭锁。矿井监测设备主要设置在回采工作面、掘进工作面、回风巷、压风机房及通风机配电间等，并根据实际布置及时修改。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。隔爆兼本质安全型等防爆电源，宜引自附近的采区变电所，严禁设置在断电范围内，以确保实现安全测控仪器的供电电源必须取自被福兴集团有限公司技术改造初步设计（调整）安全专篇第十四章矿井六大系统276控开关的电源侧。隔爆兼本质安全型防爆电源严禁设置在下列区域：（1）低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内；（2）煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷；（3）掘进工作面内；（4）采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷；（5）采用串联通风的被串联掘进巷道内。为保证安全监控系统的断电和故障闭锁功能，断电控制器与被控开关之间必须正确接线。具体方法由煤矿主要技术负责人审定。与安全测控仪器关联的电气设备，电源线和控制线在拆除或改线时，必须与安全测控管理部门共同处理。检修与安全测控仪器关联的电气设备，需要安全测控仪器停止运行时，须经矿主要负责人或主要技术负责人同意，并制定安全措施后方可进行。井下分站选用本质安全型或隔爆兼本质安全型，且必须符合爆炸环境电器设备的使用要求，有相应的防爆合格证、产品检验合格证及安全标志。井下分站电源箱要能适应AC127V、AC660V、AC220V（地面调试用）输入电源电压。电压波动范围：90～110%（地面）、75～115%（井下）。井下装置应具有接收各种标准信号的能力，即1～5mA、4～20mA、1～5V、200～1000Hz。分站要有逻辑判断、数据处理功能和存储功能。当分站与地面主机脱机时应能独立工作，并能实现全部原有功能，恢复正常后，能将存储的数据补充传送到主机。在满负荷情况下，分站备用电池的独立供电时间应大于2小时。地面及井下共设十个分站：地面1#分站：通风机房井下2#分站：-480充电硐室1#井下3#分站：-480充电硐室2#福兴集团有限公司技术改造初步设计（调整）安全专篇第十四章矿井六大系统277井下4#分站：中央泵房、中央变电所井下5#分站：轨道下山中部车场1#井下6#分站：-550联络石门1#井下7#分站：-550联络石门2#井下8#分站：-600平巷车场井下9#分站：轨道下山中部车场2#井下10#分站：-480充电硐室3#安全监测、监控设备之间的输入输出信号必须为本质安全型信号，设备之间必须使用专用阻燃电缆连接，严禁与调度电话线和动力电缆等共用。本矿井地面到井下的语音通信电缆选择MHYA32-50×2×0.8进行传输；地面主机到井下本安光端机选择主通讯光缆MGTSV-48进行传输；井下本安光端机到分站选择通讯光缆MGTSV-8进行传输；分站到模拟量传感器电缆选择MHYVP-1×4×7/0.52进行传输；分站到开关量传感器电缆选择MHYVP-1×2×2/0.75进行传输。各分站之间采用接线盒连接。四、甲烷传感器的设置甲烷传感器设置在井下回采工作面，掘进头、回风巷道等地方，用于连续监测井下气体中瓦斯含量，当瓦斯含量超限时，应具有声光报警功能，同时由有关设备切断相应范围的电源。1.回采工作面传感器选型及配置⑴传感器类型、数量、位置每个回采工作面设甲烷传感器2个，一氧化碳传感器1个，烟雾传感器1个，温度传感器1个，远动开关1个（含断电及馈电状态功能），声光报警器1个。在采煤工作面（距工作面10m处）设置甲烷传感器1个，在工作面上隅角设置甲烷传感器1个，并应布置在巷道的福兴集团有限公司技术改造初步设计（调整）安全专篇第十四章矿井六大系统278上方不影响行人和行车的地方。甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷道壁不得小于200mm。被控设备开关的负荷侧设置馈电状态传感器。⑵各类传感器的报警、断电、复电甲烷传感器报警浓度≥1.0%CH4甲烷传感器断电浓度≥1.5%CH4复电浓度＜1.0%CH4断电范围：工作面及其回风巷内的全部非本质安全型电气设备。其它传感器在超限或被测设备非正常状态时报警。2.掘进工作面传感器类型及配置⑴传感器类型、数量、位置每个掘进工作面设甲烷传感器2个，一氧化碳传感器1个，风筒开关1个，温度传感器1个，烟雾传感器1个，开停传感器2个，远动开关2个（含断电及馈电状态功能），声光报警