礦井通風安全監測監控系統的運行現狀及建議

申旭奇

潞安環能股份公司常村煤礦，山西長治 046102

1 煤礦通風的安全監測監控系統運行原理

工作之時，監測主機不斷的和各個分站進行通信，各個分站接收到來自主機詢問之后，及時把分站所接收各個測點信號傳到監測主機，各個分站就不停將所接收到各個傳感器信號實施檢測處理與變換，主要包含模擬量、開關量及累計量，并且時刻等候檢測主機發出詢問，便于將所檢測到參數傳遞到檢測主機。當要控制井下設備時，檢測主機把控制命令和分站的巡檢信號共同傳遞到分站，再經過分站進行遠動開關對設備進行控制。監測主機把所接收到實時信號實時處理與存盤，經過本機的大屏幕、顯示器及模擬盤等各種外設所顯示。

2 煤礦通風安全監測系統存在的問題

一直以煤礦企業發展之關鍵是解決煤礦生產過程中的安全問題，隨著監測系統的引進，煤礦的安全現狀得到有效的改善，然而在長期發展的過程中還存在諸多問題與不足，主要體現在以下幾個方面。

1）煤礦安全監測系統的多樣性。由于安全監測系統產品多樣，廠家眾多，各個廠家生產的監測產品參數不一，缺乏兼容性。使得設備在運行的過程中維護，增容，升級帶來困擾。受市場經濟的影響，監控系統廠家都簽有自己的專用通信網絡，各個廠家的監控系統相互不兼容。從而加大了煤礦企業的重復投資，造成了人力物力的極大浪費，同時系統的維護更加艱難；

2）煤礦監測系統功能不健全。在煤礦安全監控系統發展的過程中，廠家把精力集中在監測能力和控制系統的使用性能開發方面。對于煤礦企業不可預測的安全問題并沒有引起足夠的重視，在系統設計上存在嚴重的不足。就系統的本身設計來說，系統的自身保護就存在很大的缺陷，抗雷擊能力不強，有的設備根本沒有安裝避雷設備，安裝的也不符合要求。當雷電強度達到一定程度的時候，雷電擊中通信傳輸線路中防雷能力較差的部分，尤其是高度架空的傳輸線路，即使傳輸線路使用了屏蔽線纜，并且也接地。但是如果屏蔽效果達不到使用要求，接地效果不好的情況下，雷電的能量一旦竄入線路，進入運行的設備之中，很容易造成主機以及井下設備損壞，情節嚴重的火花外泄，由電火花而引發瓦斯和煤塵爆炸事故，不可小視；

3）煤礦監測系統中甲烷傳感器普遍質量不高，校驗方法落后。傳感器是煤礦安全監測控制系統的核心組成部分，傳感器的性能是監測環境與設備參數準確性的保證。我國目前使用的傳感器主要有瓦斯，負壓，風速，水倉水位，電壓，電流，溫度等模擬量傳感器，以及機電設備狀態，機電設備開停，風門開關狀態等開關量傳感器。普通傳感器基本能滿足監測煤礦安全生產，但是存在使用壽命短，穩定性與可靠性有等加強，有些傳感器已不能滿足實際生產需要。與其發達國家甲烷傳感器相比，還存在以下缺點：

（1）抗沖擊性差。當礦井巷道大理瓦斯涌出時元件處于極度活躍狀態，在頻繁的作用下，出現零點漂移現象，從而出現對甲烷的催化性能下降。抗沖擊性能差的同時元件的使用壽命與穩定性也低下；

（2）不具有抗毒性能。由于煤礦進下含有大量的硫化氫氣體，當大分大吸附在元件表面并與元件發生反應，阻止了甲烷氣體與催化劑接觸，從而元件感應的靈敏度下降；

（3）載體催化元件與元件不具有同步性，制作工藝不高。由于甲烷，在國內現用的傳感器一般采用載體催化遠件，在礦井中除了含甲烷之外，還有許多具有可燃性與爆炸性氣體，它們對以催化燃燒原理工作的傳感器存在潛在的威脅，對于礦井瓦斯涌出埋下安全隱患。

一氧化碳等傳感器不具有防水性，在井下維修使用的萬用表，示波器等設備防爆性達不到使用條件，在礦井中采取礦井瓦斯氣來監測監控系統甲烷傳感器的標準調校氣體，利用光學鑒確定標準。

4）缺乏對煤礦通風安全監控系統的管理與維護。對于煤礦監測監控系統工程的審核與驗收沒有按照嚴格的質量檢查標準進行驗收，傳感器的安裝數量嚴重不足。對煤礦安全監測監控系統的維護也不到位，對傳感器的調校沒有按相關規定進行，通常出現傳感器誤掛與混掛現象，廠家售后服務不及時，對出現問題的傳感器不能及時維修等諸多問題；

5）缺乏系統專業維修維護人員。從事煤礦安全監測維修的工作員不夠專業，文化層次偏低，人員配備嚴重不足。

3 加強煤礦通風安全監測監控系統的建議

為確保煤礦企業的正常生產需要，建立健全煤礦的通風安全監測監控系統是勢在必行，如何做好煤礦通風安全監測監控從如下幾個方面著手：

1）制定煤礦通風安全監測監控標準。制定煤礦企業監控系統設計方案，對不規范的通信協議與傳輸設備物理層協議進行規范，解決重復購置問題。為避免系統不兼容現象，建議煤礦安全監測監控系統對軟件技術與信息通信技術的使用方面廣泛運用組態軟件技術。組態軟件是通用型的監控軟件，不需要任何語言與編程。利用軟件本身的工具便可自動生成通信，控制，儲存，顯示等多種功能的應用軟件。具有通用性，實用性以及維護方便等優點，從而有效避免不同監控設備之間系統不兼容現象；

2）加強煤礦監測系統安全。當保護區與中心站的范圍內，加裝安全柵，利用安全柵緩解并吸收線路上的雷電能量，通過安全柵把雷電的瞬間電壓電流限制在安全值之內，能有效的避免因雷電造成設備損壞；

3）提高傳感器可靠性與使用壽命。加大研究投入，提高傳感器的可靠性，延長調校周期，設計傳感器故障診斷軟件。配備瓦斯探頭所需的標準小鋼瓶，規范傳感器標校工作；

4）加強安全檢測人員的培訓工作，提高監控人員綜合素質。煤礦監測系統覆蓋了計算機知識，網絡知識，機器設備，軟硬件技術以及各種傳感器與系統的升級改造等各個專業知識。因此加強監湡控制系統人員的綜合能力培訓是煤礦監測系統正常運行的保障。

4 結論

總而言之，安全監測監控系統中還存在各種不足之處，只有結合實況采取合理改進措施，才能夠確保監控系統正常運行，實現監測監控通風安全的目標。

[1]豐尚安.加強小型煤礦安全監控系統的探討[J].煤礦安全，2009(12).

[2]寇健利.中小型煤礦瓦斯監測系統的配置及更新[J].山西煤炭，2010(3).

[3]撫順煤科分院測控技術公司.煤礦安全儀器測控通信技術的研究與貢獻[J].煤礦安全, 2008(9).