葛鋪煤礦安全監測監控系統技術參數設計

摘 要：煤礦安全生產是一項錯綜復雜的系統工程。在生產作業過程中，隨時掌握并利用自然規律，實時對瓦斯、一氧化碳、風速、溫度等環境參數進行監控，及時掌握井下工作條件的變化對煤礦安全生產具有重大意義。簡述了葛鋪煤礦安全監測監控系統功能和技術參數，提出當前系統存在的問題，并對今后煤礦監測監控系統的發展前景進行了概述。

關鍵詞：葛鋪煤礦；監測監控；安全；技術參數

中圖分類號：TD76 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0003-02

隨著我國工業化發展的步伐加快，煤礦大規模開采利用已成為趨勢，而在“以人為本”的社會背景下，安全成為當前煤礦企業發展的第一要義。煤礦加大了安全投入，煤礦安全監測監控系統得到了普遍應用。坐落于山西嵐縣境內的葛鋪煤礦裝備了KJ95N型安全監測監控系統。目前來看，系統運行穩定，各項數據參數傳輸及閉鎖功能齊全、有效，礦井實現了安全生產無事故。

1 礦井概況

葛鋪煤礦位于山西省嵐縣縣城東南10 km處，井田面積為9.26 km2，主要可采煤層為太原組4-1，4，7，9號煤層。礦井設計生產能力為1.5 Mt/a，服務年限為36年。礦井采用立井開拓方式，井田內地層展布主要以單斜構造為主，地質構造簡單，水文地質類型為中等。礦井瓦斯絕對涌出量為8.57 m3/min，相對涌出量為4.03 m3/t，4-1號自燃傾向性等級為II，屬自燃煤層。礦井設有35 kV變電站1座，實現了雙回路供電。礦井采用機械抽出式通風方式，中央并列式通風系統。該礦井于2013-09月底通過了省煤炭廳組織的竣工驗收，是山西焦煤集團下屬的生產礦井。

2 安全監測監控系統

本系統為通過環網傳輸的KJ95N煤礦安全監測監控系統，由監控終端、監控中心站、通信接口裝置、井下分站和傳感器組成。同時配備安裝了由4塊（2×2）三星液晶拼接大屏幕組成的顯示系統一套，用于該安全監測監控的終端顯示。

2.1 系統功能

本系統具有以下一些功能：①系統滿足煤礦安全監控系統通用技術要求，可監測瓦斯、風速、負壓、一氧化碳、煙霧、溫度等環境參數，實現瓦斯、一氧化碳等參數超限斷電和故障閉鎖功能；②系統監測煤倉煤位、水倉水文、風壓、各種機電設備開停等生產參數；③系統監測電源、電流、功率等電量參數；④系統通過顯示器可以同時顯示任選四個被測參數的實時動態曲線；⑤系統分站具有初始化參數掉電保護功能，分站停電后初始化參數不會丟失；⑥系統具有就地斷電、異地斷電、故障閉鎖等分級斷電閉鎖功能，分站本地斷電輸出時間小于2 s；⑦系統軟件具有設備調校職能管理功能，自動管理瓦斯調校周期；⑧系統軟件具有操作權限管理功能，對參數設置、控制等必須使用密碼操作并具有操作記錄；⑨系統軟件提供標準實時輸出文本文件供互聯網系統使用；⑩系統軟件具有豐富的組態、畫面編輯和報表生成功能；?系統軟件支持圖形、曲線、表格等多種顯示方式；?系統軟件對所有監測數據和重要操作時間均采用數據保存，用戶可以根據需要自行設定保存期限，為用戶二次開發和時間的追溯提供條件；?系統軟件各種操作不影響系統的傳輸，保證系統的監測實時性；?系統軟件具有強大的數據采集功能和先進的數據處理技術，每隔5 min，就會形成模擬量傳感器的最大、最小和平均值記錄，隨時統計各分站的通信、供電、報警、斷電和復電狀態、機電設備開停和運行狀態；?系統軟件支持聲光、語音報警、報警聯動等多種類型的報警功能；?系統提供接入全礦井綜合自動化平臺的通用接口。

2.2 系統主要技術參數

系統容量：≤128臺分站級設備；系統傳輸方式：以太環網；環網交換機到分站之間的最大傳輸距離：10 km；模擬量傳感器信號：200～1000 Hz、RS485；開關量傳感器信號：無電位接點及電平信號；設備供電：地面中心站為AC220 V，井下設備為AC127 V/380 V/660 V。

2.2.1 智能瓦斯傳感器設備參數

測量范圍：0～40%CH4；遙控范圍：距離不大于5 m，角度不大于120°；報警點：0.5%～2.5%CH4可任意設置；報警方式：紅色燈閃爍，蜂鳴器斷續鳴叫；斷電點：0.5%～2.5%CH4可任意設置；斷電信號輸出：電壓5 V，電流大于4 mA；KGJ23型：200～1000 Hz頻率；工作電壓：DC9～18 V；外形尺寸：282 mm×135 mm×70 mm。

2.2.2 KGY3型負壓傳感器

量程：0～3 kPa或0～5 kPa；工作電壓：直流12～18 V；工作電流：不大于80 mA；防暴型式：ExibⅠ；導管外徑：￠7.5 mm；外形尺寸：250 mm×150 mm×68 mm；質量：1 kg。

2.2.3 KJF16B分站

輸入測點數量：16個；輸出點數量：8個；顯示方式：液晶顯示，一次顯示32個漢字或64個字符；顯示內容：分站端口接傳感器類型、實測值、報警、斷電值、模擬量24 h變化曲線；鍵盤和遙控：可以使用鍵盤和紅外遙控顯示或修改參數；供電電源：KDW16 A/KDW65，DC12～18 V，支持風電閉鎖

2.2.4 大屏幕顯示系統功能及參數

大屏幕由4塊（2×2）三星液晶拼接而成，其功能及參數有以下幾點：①系統基于Windows操作系統，支持各種操作系統互相跨平臺顯示操作，實現運行和顯示各種計算機應用程序。②系統總共可接入1路10/100M、5路RGB信號、4路視頻信號輸入。每一路信號均可全屏放大、縮小和移動。③單屏尺寸：1 025.7 mm×579.8 mm×130 mm。④各類信號混合顯示。RGB信號、視頻信號和網路信號等多種信號可在大屏幕上混合顯示，既可實現不同信號間的有條件疊加，也可以實現相同信號間的有條件疊加。

2.3 系統存在的問題

系統存在以下問題：①模擬量信號變化緩慢，傳輸速度不快，系統實時性差；②信息集成能力不強，控制器獲取的信息量有限；③系統集成系有待增強，不同廠家產品缺乏互換性，不易于系統的功能擴展。

3 結束語

隨著科技創新不斷進步，煤礦信息化程度逐步提升，煤礦監測監控技術已經逐步滲透到采、掘、機、運、通等各個環節，在煤礦安全生產和防災、減災中發揮著重要作用。同時，煤礦監測監控技術也是一門不斷發展、不斷完善的技術，今后將朝著智能化、穩定化、多元化發展。相信高性能的計算機煤礦監測監控系統應用將會有更廣闊的前景，為煤礦安全生產保駕護航。

參考文獻

[1]張國盛，林安棟.礦井監測監控系統的發展歷史及趨勢[J].煤炭技術，2009，28（02）：11-12.

[2]郭玉達，王卉琴.王莊煤礦監測監控系統現狀及發展趨勢[J].問題探討，2010，130（19）：93.

作者簡介：仝冠華（1986—），男，山西大同人，助理工程師，主要從事煤礦安全生產管理工作，現職務為業務主辦。

〔編輯：劉曉芳〕

Abstract： Coal mine production is perplexing system engineering. In the process of production and operation， to master and use the laws of nature， real-time monitoring of environmental parameters of the gas， carbon monoxide， wind speed， temperature， and timely grasp of underground working conditions are of great significance to the safety production of coal mine. This paper describes the functions and technical parameters of Gepu Coal Mine safety monitoring system， puts forward the problems existed in current system， and discusses the development prospect of the monitoring system of coal mine monitoring.

Key words： Gepu Coal Mine； monitoring； security； technical parameters