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煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范郭江涛研究员2019年9月目录Contents00前言P0401范围P0902规范性引用文件P1103术语和定义P1304一般要求P3405设计和安装P5206甲烷传感器的设置P6107其他传感器的设置P8508使用与维护P9709煤矿安全监控系统及联网信息处理P10810理制度与技术资料P121附录调校方法P128前言004前言——增加了风向传感器、粉尘传感器、线缆、光学甲烷检测仪、甲烷断电仪的术语和定义（见3.20、3.21、3.23、3.25、3.26）；1、本标准的全部技术内容为强制性条款2、本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草3、本标准代替AQ1029-2007《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》。与AQ1029-2007相比主要技术变化如下：5前言——增加了支持多网、多系统融合，伪数据标注及异常数据分析，瓦斯涌出、火灾等的预测预警，瓦斯超限、断电等需立即撤人的紧急情况下，可自动与应急广播、通信、人员位置监测等系统应急联动的功能（见4.6、4.9、4.10）；——增加了煤矿安全监控系统主干线缆应当分设两条（见5.2）;——删除了有专用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷传感器的设置（见2007年版的6.3.3）;——增加了掘锚一体机、连续采煤机、梭车、锚杆钻车、钻机应设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测仪（见6.3.4）；——删除了设在回风流中的机电碉室进风侧必须设置甲烷传感器（见2007年版的6.6）；——增加了风向传感器的设置（见7.4）；井下机电设备硐室必须设在进风风流中,井下个别机电设备设在回风流中的，必须安装甲烷传感器并实现甲烷电闭锁。6前言——增加了压风机应设置温度传感器（见7.7.4）；——增加了煤矿粉尘传感器、设备开停传感器、风门开关传感器、风筒传感器、馈电传感器的设置（见7.8、7.9、7.10、7.11、7.12）；——删除了2007年版的附录A。本标准的附录A为规范性附录。请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中华人民共和国应急管理部提出。7前言本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会（SAC/TC288/SC1）归口。本标准起草单位：中国矿业大学（北京）、江苏三恒科技股份有限公司、中国煤炭科工集团常州研究院有限公司、兖矿集团有限公司、山西煤炭运销集团信息工程有限公司。本标准主要起草人:孙继平、张元刚、胡穗延、钱晓红、赵旭宏、刘毅、田子建、陶德保。本标准于所代替标准的历次版本发布情况为：——AQ1029—2007。范围01一、范围91范围本标准规定了煤矿安全监控系统及检测仪器的装备、设计和安装、传感器设置、使用与维护、系统及联网信息处理、管理制度与技术资料等要求。本标准适用于全国井工煤矿，包括生产、新建和改、扩建矿井。项目进入二期工程前，必须安装矿井安全监测监控系统。规范性引用文件02二、规范性引用文件11下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。AQ6201煤矿安全监控系统通用技术要求MT/T423空气中甲烷校准气体技术条件术语和定义03三、术语和定义133术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1煤矿安全监控系统supervisionsystemofcoalminesafety具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、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、主要通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等，由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成的系统。三、术语和定义143.2传感器transducer将被测物理量转换为电信号输出的装置。3.3甲烷传感器methanetransducer连续监测矿井环境气体中甲烷浓度的装置，一般具有显示及声光报警功能。3.4风速传感器airvelocitytransducer连续监测矿井通风井巷中风速大小的装置。三、术语和定义15风速检测技术——各种技术介绍技术指标机械风表超声涡街原理风速传感器微差压检测原理风速传感器检测范围（m/s）0.2~25.00.4~15.00.1~15.0检测误差(m/s)0.20.20.2湿度粉尘影响大大无以下为目前煤矿常用的几种风速测量技术及产品：三、术语和定义16风速检测技术——双向风速检测技术2016版安全规程已明确了突出矿井需安装风向传感器，微差压原理的风速检测，不仅可实现风向测量，而且可实现双向风速的高精度检测。三、术语和定义17GFY15（B）型矿用双向风速传感器主要技术指标：a.工作电压：9～25VDCb.工作电流：≤40mA/24VDCc.测量范围：正向0.1～15.0%m/s（2017年7月后）反向-0.1～-15.0%m/sd.测量误差：0.2m/se.防护等级：IP65f.防爆标志：ExiaIMa风速检测技术——典型产品三、术语和定义18风速检测技术——典型产品GFY15（B）型矿用双向风速传感器差压式风速传感器运行一个月状态图超声涡街风速传感器运行一个月状态图潮湿环境下应用效果对比三、术语和定义191）实现了正、反风的双向高精度检测，解决了煤矿风速和风向两种参数的同步监测需求。技术特点：2）具有防堵功能，可在回风等高湿、高粉尘区域长期工作。3）具有自清零功能，可有效保障长期工作测量的准确性。风速传感器现场安装示意图风速检测技术——典型产品GFY15（B）型矿用双向风速传感器4）现场使用需注意安装牢固，风表比对时注意测量点位置。三、术语和定义203.5风压传感器windpressuretransducer连续监测矿井通风机、密闭巷道、通风巷道等地通风压力的装置。★将单测0~5kpa和0~-5kpa的两个产品合成了一个产品，可遥控选择测量0~5kpa或0~-5kpa；★抗干扰设计；★功耗降低至24V.15mA，有效提高现场带载距离；★外壳防护升级至IP65；注意事项：★根据测点相对传感器位置合理选择正/负压接入口，并进行量程选择；三、术语和定义213.6—氧化碳传感器carbonmonoxidetransducer连续监测矿井中一氧化碳浓度的装置。一氧化碳传感器主要用于监测煤矿井下煤层自然或机车尾气情况，该传感器应用数量仅次于甲烷产品。受矿用应用条件限制（分辨率、检测精度、功耗等），目前适用于煤矿现场应用的技术只有电化学检测。检测原理如下：三、术语和定义22电化学一氧化碳检测技术——技术介绍元件质量直接造成整机产品质量问题进口元件对中国煤矿的现场适应性不强、厂商工艺调整、原材料更换等诸多原因直接采用CITY、α、E2V国外公司CO传感头改进技术途径原有技术途径产品质量的现场投诉大幅降低2012年销售12742台，较2011年增加了150%2011年，联合CITY公司针对中国煤矿实际应用工况条件、AQ标准要求进行CO传感头的定制开发4CM元件模块化设计三、术语和定义23电化学一氧化碳检测技术——技术介绍该检测原理依靠气体的化学反应进行，而针对煤矿现场复杂气体应用环境，该化学反应存在较严重的气体交叉响应。因此，各元件厂家均会针对该问题进行优化，其中，英国CITY公司是目前应用相对最好的。三、术语和定义24电化学一氧化碳检测技术——典型产品GTH1000型一氧化碳传感器GTH1000型一氧化碳传感器主要技术指标：a.工作电压：9～25VDCb.工作电流：≤20mA/24VDCc.测量范围：0～1000ppmd.测量误差：0.00～100≤±4ppm100～500≤真值的±5%500～1000≤真值的±6%e.T90响应时间：≤35sf.稳定性：不小于15天g.元件寿命：不小于1年h.防护等级：IP65i.防爆标志：ExiaIMa三、术语和定义25电化学一氧化碳检测技术——典型产品GTH1000型一氧化碳传感器1）采用的元件为与英国CITY合作开发的4CM系列元件，检测更加准确、抗背景气干扰更好。技术特点及使用注意事项：2）元件采用抗干扰屏蔽处理，不受电磁、静电等影响。3）安装使用应避免长期在潮湿环境下运行，最好定期更换，保障元件失水、吸水平衡。一氧化碳传感器元件模块4）需定期调校和更换元件。三、术语和定义263.7温度传感器temperaturetransducer连续监测矿井环境温度的装置。PT100温度检测技术——技术介绍pt100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。核心部分由陶瓷基地上缠绕铂金属丝绕制而成。100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理：当PT100在0摄氏度的时候他的阻值为100欧姆，它的的阻值会随着温度上升它的阻值是成匀速增涨的。常规PT100传感器外形PT100温度响应曲线图三、术语和定义27PT100温度检测技术——技术介绍pt100是电阻型测量元件，且阻值变化率较小，当接线较长时，为保障检测精度，其连接线自身阻值必须考虑在内。以下是常规应用的三种PT100封装形式和接线方式。三种PT100封装形式和接线三、术语和定义28PT100温度检测技术——典型产品GWP200型矿用温度传感器GWP200型矿用温度传感器主要技术指标：a.工作电压：9～25VDCb.工作电流：≤20mA/24VDCc.测量范围：-30.0℃～200℃d.测量误差：≤±2.5%（FS）e.T90响应时间：≤10sf.防护等级：IP65g.防爆标志：ExiaIMa三、术语和定义291）测量范围-30℃~200℃，输出信号对应的上下限可遥控设置。技术特点及使用注意事项：2）温度线可伸缩设计，适应不同场所应用。温度线最长可以拉出1m。PT100温度检测技术——典型产品GWP200型矿用温度传感器左旋-松右旋-紧三、术语和定义303.8烟雾传感器smoketransducer连续监测矿井中带式输送机输送带等着火时产生的烟雾浓度的装置。气敏型+离子型双元件复合式检测技术，能对火灾初期阴燃阶段产生的烟雾进行稳定、可靠的检测，能有效防止粉尘所引起的非火灾误报警。离子型烟雾检测技术气敏型烟雾检测技术光电型烟雾检测技术双元件复合式检测技术（离子型+气敏型）粉尘影响有无有无瓦斯气体影响无有无无光照影响无无有无三、术语和定义313.9设备开停传感器onoffstatussensorforelectromechanicalequipment连续监测矿井中机电设备“开”或“停”工作状态的装置。设备工作会消耗电流，因此设备开停一般通过检测其供电线路有无电流通过进行检测。当电缆有电流流过时会在其周围产生磁场，电流越大磁场越强。因此，通过检测电缆周围磁场强度即可分析判断设备是否在工作。下图是常用的电缆电流检测方法。电流在电缆周围产生的磁场磁场感应接收电路示意图三、术语和定义32GKT0.5L型开停传感器主要技术指标：a.工作电压：9～25VDCb.工作电流：≤20mA/24VDCc.动作值调节范围：0.5A～60Ad.动作值允许误差范围：≤10%e.响应时间：≤1sf.防护等级：IP65g.防爆标志：ExiaIMa设备开停检测技术——典型产品GKT0.5L型开停传感器三、术语和定义331）采用电磁感应+频谱识别技术，解决了线间互干扰问题，检测稳定可靠。技术特点及使用注意事项：2）开停动作值可遥控设置，最低检测电流低至0.5A。设备开停检测技术——典型产品GKT0.5L型开停传感器三、术语和定义343.10风筒传感器airpipetransducer连续监测局部通风机风筒“有风”或“无风”状态的装置。★采用姿态检测，开合角度易于识别；★重量轻、无风筒尺寸限制，易于安装；三、术语和定义353.11风门开关传感器open/closesensorforairdoor连续监测矿井中风门“开”或“关”状态的装