煤矿安全监控系统.ppt
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1、确保煤矿安全监控系统-“监控有效”的几个要素,主要内容,1 引言2 关于系统“监控有效”的解读3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状 2)煤矿安全监控技术发展趋势4 相关文件、标准及规范5 煤矿安全监控系统的使用维护及监管,2,长期以来,煤炭在我国一次能源消费结构中始终维持在70%以上,是国民经济发展所依赖的主要能源。而煤炭行业也是高危行业,特别是瓦斯灾害事故时有发生,这就决定了确保煤矿开采安全将是企业长期且艰巨的任务。,1 引 言,3,为此,国家相关部门高度重视煤矿安全,自2000年以来,大力推广使用煤矿监控系统,截止2008年,全国高瓦斯和突出矿井煤矿安全监控系统的安装率达1
2、00%,低瓦斯矿井安装率达到了87.5%以上。有超过150个重点产煤县和全部国有重点煤矿集团实现了区域联网。,1 引 言,4,全国煤矿安全监控系统装备情况(套),1 引 言,5,这些技术的大量推广应用,使我国煤矿安全生产形势有了显著好转,事故起数、死亡人数、百万吨死亡率、重特大事故数呈明显下降趋势。,1 引 言,6,但随着煤矿安全监控系统的普及应用,一些问题也日益显现,系统生产厂家众多、质量参差不齐、煤矿企业对系统的应用要求也在不断变化等。已不能确保系统“监控有效”。为此近年来在煤炭行业相继出台了AQ6201/6202/6203/6204/6205/6206和AQ1029等标准规范。以规范系统
3、的研发设计、安装使用。,1 引 言,7,国家煤监局相继提出了“先抽后产、监测监控、以风定产”的十二字瓦斯治理方针,以及“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字瓦斯治理工作体系。由此也充分体现了煤矿安全监控系统在保障煤矿安全生产方面的重要性。,2 关于系统“监控有效”的解读,8,2 关于系统“监控有效”的解读,煤自然、电火花、摩擦、静电、撞击、赤热的金属表面、放炮、人为如吸烟等,瓦斯爆炸三要素:,安全监控系统的作用:控制两个因素(瓦斯浓度、火源);同时能有效确定事故准确故发生时间。,9,2 关于系统“监控有效”的解读,通常发生瓦斯、煤尘复合爆炸。,煤尘爆炸三要素:,10,煤尘爆炸,大型
4、密闭空间小泄口煤尘爆炸试验,大断面拱形巷道煤尘爆炸,2 关于系统“监控有效”的解读,11,2 关于系统“监控有效”的解读,瓦斯灾害防治技术措施,瓦斯有效抽采,监测监控(预警),矿井通风系统,12,2 关于系统“监控有效”的解读,确保系统“监控有效”,先进成熟的技术支撑,文件标准规范的落实,日常的使用维护管理,各级领导的高度重视,13,2 关于系统“监控有效”的解读,“监控有效”-系统完全满足相关标准,能够长期正常、稳定、可靠运行,能够实时、准确监测井下瓦斯等环境参数和设备工况情况;每天能输出真实反映煤矿井下安全生产状况的监测报表和曲线;瓦斯超限、异常等情况下能及时报警,同时快速、可靠地切断相关
5、区域电源并闭锁。,14,而由于煤矿井下环境的特殊性和复杂性,煤矿安全监控系统在许多方面都有别于地面的一些监测监控系统,要求系统在如下方面有更好的性能;,3 先进成熟的技术支撑,15,防爆安全性;稳定可靠性;监控实时性;抗干扰能力;可操作性;可维护性等,因此,解决好这些技术是确保系统“监控有效”的技术基础,3 先进成熟的技术支撑,16,3 先进成熟的技术支撑,煤矿安全监控系统是涉及诸多技术领域的高技术产品。,17,安全监控系统,模拟量,开关量,报警断电闭锁,3 先进成熟的技术支撑,18,自上世纪八十年代以来,我国煤矿安全监控系统经历了从引进、消化吸收到完全自主开发的全过程。目前国内推广应用的系统
6、95%以上都是国产系统。监控信息传输技术也从空分制ZDM、频分制FDM发展到现在的TDM时分制、向CDM码分制技术。,3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,19,20多年发展历程,引进,消化吸收:A1,KJ1,KJ25,kJ31,自主研发KJ4,KJ90,KJ95,KJ101,3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,20,安全监控系统特征 系统拓扑结构有:总线型、树型、环型、混合型等。,3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,21,L1,L4,L2,L3,L5,L6,3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,22,环型:,混合型:,3 先
7、进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,23,系统主要由监控主机、备用机、网络终端、上传计算机、数据库、双机切换装置、传输设备、监控分站、防爆电源、各类传感器、断电控制器、UPS电源、录音电话、声光报警器、双回路配电柜、打印机、避雷器、线缆、接线盒等设备组成。,系统组成,3 先进成熟的技术支撑-1)煤矿安全监控系统技术现状,24,系统示意图,3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,25,3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,监控软件,26,监控分站 CPU芯片有51、PIC、ARM、MPS430等系列,也有整机采用PLC模式;编程语言:ASM51、C51等
8、;,3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,27,防爆电源 输出功率与本安保护,带载能力,18V、21V;输入电源波动范围处理,-25%-+10%;备用电池的充放电管理,2h;抗雷击浪涌、抗群脉冲等干扰能力;,3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,28,各传感器 系统需配置的基本传感器种类有:瓦斯传感器、风速传感器、负压传感器、CO传感器、温度传感器、烟雾传感器、设备开停、风门传感器、风筒传感器、馈电传感器等。,3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,29,断电控制器 按使用电压等级分:高压断电器、低压断电器;按控制器件类型分:可控硅、继电器;按输入
9、信号类型分:电平型、无源触点型;按功能分:断电型、断电馈电组合型等。,3 先进成熟的技术支撑 1)煤矿安全监控系统技术现状,30,为确保监控有效,在一些系统规模较大的矿井,面临如下技术瓶颈:运行稳定性;监控实时性;系统处理容量;易操作维护性;可扩展性;,3 先进成熟的技术支撑 2)煤矿安全监控系统技术趋势,31,矿用防爆兼本安电源:4V/500mA等直流本安输出稳压源;后备电源的工作时间达4小时且具有在线电池工作时间监测功能;强大的抗干扰能力。,3 先进成熟的技术支撑 2)煤矿安全监控系统技术趋势,32,断电馈电器:采用光敏传感技术实现馈电状态检测,并将断电控制及馈电状态监测功能有机结合,实现
10、断电的可靠检测。,3 先进成熟的技术支撑 2)煤矿安全监控系统技术趋势,33,且国务院第81次常务会议提出了瓦斯治理七项措施,高、突矿井必须装备安全监控系统并联网。2006年国家安监总局要求,低瓦斯矿井必须装备安全监控系统。关于加强煤矿安全监控系统装备、联网和维护使用工作的指导意见(安委办200621号)。,4 相关文件标准及规范 1)AQ6201系统标准制定背景,34,标准对煤矿安全监控系统的功能、性能指标在如下方面进行了规定或修改:监控系统软件功能、界面、显示格式;异地断电控制、断电控制时间;馈电状态、风电瓦斯闭锁、故障闭锁;传感器供电距离、传感器稳定性。,4 相关文件标准及规范 1)AQ
11、6201系统标准制定背景,35,2006年以前装备的监控系统及传感器的执行90年代的标准规范,1995年制定的矿井通风安全监测装置使用管理规定已不能适应煤矿安全实际需要;传感器的设置数量,种类,地点、位置等不合适;甲烷传感器调校周期过长,调校方法不规范;,4 相关文件标准及规范 2)AQ1029规范制定背景,36,不测试断电闭锁功能,断电闭锁失效;地面中心站的装备、管理不完善。系统联网方面没有要求;煤矿现场的使用经验,吸取了一些典型重大瓦斯事故分析调查成果。,4 相关文件标准及规范 2)AQ1029规范制定背景,37,国务院安全生产委员会办公室关于进一步加强煤矿安全监控系统建设和监督管理的通知
12、(安委办【2007】11 号)关于贯彻落实煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范的通知(煤安监技装200729号),4 相关文件标准及规范 2)AQ1029规范制定背景,38,10m,1015m,报警浓度:T1,T21.0%CH4断电浓度:T11.5%CH4,T21.0%CH4复电浓度T1,T21.0%CH4断电范围:工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备,低瓦斯矿井采煤工作面回风巷增设甲烷传感器,39,10m,1015m,报警浓度:T0,T1,T21.0%CH4断电浓度:T0,T11.5%CH4,T21.0%CH4复电浓度T0,T1,T21.0%CH4断电范围:工作面及其回风巷内全部非本
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