淺析KJ76N型煤礦安全監控系統的應用實踐

梁維鵬

（山西介休義棠安益煤業有限公司，山西 介休032000）

為了貫徹落實“安全第一，預防為主，綜合治理”的安全生產方針，除了加強職工的安全教育培訓和日常生產過程中的安全管理，精密可靠的安全監控工作也是一項十分重要的物質和技術保證，是一項不容忽視的安全技術基礎工作，對及時掌握煤礦井下工作條件的變化，保障煤礦安全生產具有重要的現實意義〔1〕。本文針對KJ76N型煤礦安全監控系統的應用實踐展開研究，以更好地熟悉、應用并優化煤礦井下的安全監控系統及工作。

1 KJ76N型煤礦安全監控系統簡介

1.1 安全監控系統概況

相對發達國家，我國煤礦安全監控系統應用歷史較短，20世紀末才逐漸從國外引進這項監控系統，并在使用過程中，不斷同我國煤礦地質生產條件相結合，研制出了一系列各類型、多功能的煤礦安全監控系統，如KJ2、KJ4、KJ66、KJ75、KJ76N等批次的監控系統〔2〕，且隨著科技的不斷發展，系統的發展也取得了長足的進步，系統越來越完善，功能越來越全面，精度也越來越高。

例如，在我國許多礦區得到廣泛應用的KJ76N型煤礦安全監控系統就已經實現了實時監測井下各類影響生產的環境參數，包括瓦斯濃度、一氧化碳濃度、溫度、風速、通風負壓等，除此之外，還能夠對煤倉內煤量、水倉內水位、機電設備開停、供電系統的電壓等參數進行監測監控〔3－4〕。除了這些基本的監控功能，該系統還融合了強大的數據處理功能，系統內部可實現監控數據的實時處理和存儲，并通過數據處理對系統自身運轉狀況進行診斷，現在已經具備了診斷數據傳輸、傳感器及監控分站各類故障的功能。互聯網的發展成果被高效地應用到了煤礦監控系統中，通過網絡，可實現一個礦井、一個礦區乃至全省各礦區的監控系統聯網，同時，KJ76N型煤礦安全監控系統還具有實時監測表制作、動態模擬圖顯示、各類數據報表自動生成、遠程報警、圖標打印輸出等各項功能，使系統更加方便實用。

1.2 系統結構及功能

KJ76N型煤礦安全監控系統主要由地面監控中心主機、井下分站及各類傳感器等組成。系統結構見圖1。

圖1 系統結構

（1）監控主機（中心站）

環境監測：如前所述，其環境監測功能主要是對井下瓦斯、一氧化碳、溫度、風速等有害氣體濃度和工作環境進行監控。

生產監控：主要功能包括監測井下割煤機、皮帶輸送機、開關、局部通風機的運行狀態和各項運行參數，并實時監測井下各煤倉、水倉、供電等運轉狀態。

（2）井下分站

井下分站一般具備各類自檢和自測功能，包括開機自檢、開機初始化、通信測試等。同時，監控分站能夠對各項監控項目的參數進行設置，包括瓦斯閉鎖點、一氧化碳超限點、各報警上下限等。

（3）系統配接的各種傳感器

傳感器是KJ76N型煤礦安全監控系統發揮功能的關鍵，系統應配備合格、精確、耐用的各類傳感器，井下應加強對傳感器的巡回檢查和維護，確保傳感器的精度和監控實效。

2 KJ76N型煤礦安全監控系統的應用

2.1 KJ76N型煤礦安全監控系統安裝

某礦為低瓦斯礦井，裝備一套瑞安特設備有限公司生產的KJ76N型煤礦安全監控系統。系統結構：井上監控機房裝備2臺操作員站，2臺主備監控主機，井下安設8臺KJ76N－F型本安監控分站，安裝GJC4型瓦斯傳感器55臺，CTH1000（B）型一氧化碳傳感器26臺，GT1000－2000（B）型溫度傳感器26臺，GFY15型風速傳感器20臺，KGT9型設備開停傳感器19臺，GCG1000型粉塵傳感器28臺，GFK30－80型風門傳感器8臺，其它傳感器若干。井下各采掘迎頭都實現了甲烷、風電閉鎖控制。

例如，對于該礦一個生產工作面。

（1）瓦斯監測

安設在中順槽，分四處：①工作面回風隅角安設一個，報警濃度≥0.8%CH4，斷電濃度為≥1.5%CH4；②距煤壁≯10m處安設一個，報警、斷電濃度同①；③距回風出口10～15m處安設一個，報警濃度≥0.8%CH4，斷電濃度為≥1.0%CH4；所有傳感器斷電后復電濃度均為＜0.8%CH4。其中瓦斯傳感器訊號通過電纜（型號：MHYV1×4）傳輸到監測分站（KJ76N－F）進行斷電，斷電范圍為工作面及其回風巷內的全部非本質安全型電氣設備，傳感器每隔7天調校一次。

（2）一氧化碳監測

在中順槽回風出口10～15m處安設一個CTH1000（B）型一氧化碳傳感器，通過電纜（型號：MHYV1×4）傳輸到監測分站。當風流中一氧化碳濃度達到0.0024%時，傳感器發出警報。

（3）溫度監測

在中順槽距回風出口10～15m處安設一個GT1000－2000（B）型溫度傳感器，通過電纜傳輸到監測分站，報警溫度為30℃。

（4）風速監測

在中順槽距回風出口10～15m處安設一個GFY15型風速傳感器，通過電纜（型號：MHYV1×4）傳輸到監測分站。

（5）以上各傳感器懸掛位置：距頂板≯300mm，距巷幫≮200mm。

（6）粉塵監測

在中順槽距回風出口10～15m處安設一個粉塵傳感器（GCG1000型），懸掛在巷道正中間，通過電纜（型號：MHYV1×4）傳輸到監測分站。當粉塵濃度達到10mg／m3時，傳感器發出警報，開啟自動噴霧進行降塵，粉塵濃度小于5mg／m3時，停止噴霧。

（7）工作面回風上隅角安設束管探頭，距頂板≯300 mm，距巷幫≮200mm。

2.2 安全監控系統的使用及維護

KJ76N監控系統可實現井上監控主機對井下監測分站各傳感器運轉狀態的實時監控，包括傳感器的開停狀態、傳感器的安裝位置、傳感器的監控狀態信息等（見圖2）。

圖2 實時數據監測表窗口

（1）安全監控設備調校

系統安裝時及安裝完畢后，應按照產品說明對系統，尤其是監控分站及各傳感器進行參數調校，入井的設備應在井上調校合格并運行正常后再入井安裝，且在使用過程中定期調校，一般調校周期為7天。

（2）安全監控設備維護

煤礦井下環境潮濕、煤巖塵彌散、場所狹窄、工作條件差，安全監控設備的維護顯得尤為重要，尤其是在采掘迎頭，應加強設備的維護管理，每班安排專人清除傳感器上積聚的積塵，且傳感器應安設在干燥無淋水處，嚴禁井下灑水降塵時淋濕傳感器，同時，井下工作面推進、掘進迎頭推進移動或者維護傳感器時應有專人負責，嚴禁摔打碰撞，并有專人負責設備維護，確保設備靈敏可靠，正常發揮監測監控功能。

3 結語

煤礦安全監控系統是礦井信息化建設的重要一環，也是保障煤礦安全生產的重要科技手段，它改變了傳統被動的監控管理方式，轉而應用科技力量對煤礦安全隱患實施監測預警，為煤礦安全管理提供了第一手的數據信息和決策依據，對礦井的安全監控尤其是瓦斯治理起到了極為關鍵的作用，能夠有效地為礦井安全生產提供保障。

〔1〕吳中正.辛置煤礦瓦斯監測監控系統升級改造研究〔J〕.能源與節能，2015，（2）：28－29.

〔2〕劉西青.論國內煤礦瓦斯監測監控系統現狀與發展〔J〕.山西焦煤科技，2006，（3）：37－40.

〔3〕薛志剛.新型KJ70N煤礦安全生產監控系統在塔山礦井中的應用〔J〕.河北煤炭，2011，（1）：27－29.

〔4〕劉來軍，郭留旺，沈培祥.新型KJ76安全生產監控系統應用技術研究〔J〕.山東煤炭科技，2006（增刊）：34－36.