李和平

摘 要：瓦斯災(zāi)害是煤炭生產(chǎn)的嚴(yán)重災(zāi)害之一。預(yù)防瓦斯事故是煤礦安全工作的重點(diǎn)，在煤礦中裝備安全監(jiān)控系統(tǒng)是保障礦井安全生產(chǎn)的重要手段。根據(jù)“AQ1029標(biāo)準(zhǔn)”及“煤礦安全規(guī)程”要求，所有礦井必須裝備煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。要使安全監(jiān)控設(shè)備切實(shí)發(fā)揮作用，必須做到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、斷電可靠、監(jiān)控有效、處置迅速，才能有效預(yù)防和控制瓦斯事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng) 發(fā)展 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X936 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）04（c）-0011-02

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，該公司煤礦安全生產(chǎn)工作也取得了巨大的進(jìn)展，尤其是安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，煤礦安全生產(chǎn)的效率得到了不斷提高，在安全事故的檢測(cè)、辨別以及安全隱患的評(píng)估方面，安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都有著重要的作用，保證了煤礦生產(chǎn)工作順利、穩(wěn)定地進(jìn)行。

1 公司簡(jiǎn)介

山西神州煤業(yè)有限責(zé)任公司礦井位于離石城區(qū)西北，北川河西側(cè)，東南與離石城區(qū)僅一河之隔，礦井工業(yè)場(chǎng)地距離石市區(qū)約5 km，離石至臨柳公路從井田西部經(jīng)過(guò)，太原至銀川高速公路從井田邊界通過(guò)，孝柳鐵路離石站至礦區(qū)9 km，交通較為便利。

該礦井于2001年4月依法從山西通寶能源股份有限公司收購(gòu)，2003年9月8日正式恢復(fù)建設(shè)，2004年6月底完成試生產(chǎn)出煤任務(wù)；11月9日正式投產(chǎn)。現(xiàn)核定生產(chǎn)能力為120萬(wàn)t/年，主要可采煤層為4#、8#、10#，目前所采煤層為4#煤層。2003年焦作工學(xué)院曾對(duì)礦井進(jìn)行了4#煤層開(kāi)采礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)，礦井最大瓦斯涌出量為：絕對(duì)瓦斯涌出量為14.67 m3/min。相對(duì)瓦斯涌出量為9.69 m3/min，屬于低瓦斯礦井。煤層自然傾向性等級(jí)為三級(jí)，屬于不易自燃煤層，煤層有爆炸性。2016年礦井瓦斯等級(jí)鑒定，絕對(duì)瓦斯涌出量為2.15 m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為1.93 m3/t。

2 KJGIS瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

該公司瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)初裝于2004年6月，型號(hào)為沈陽(yáng)的KJGIS礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)3年多的運(yùn)行實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)其系統(tǒng)存在許多缺陷，如不能設(shè)置防雷保護(hù)裝置，主要原因是防雷保護(hù)裝置安裝以后影響主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，造成數(shù)據(jù)傳輸時(shí)通時(shí)斷；開(kāi)關(guān)量不能隨意擴(kuò)展；系統(tǒng)沒(méi)有自診斷功能；多數(shù)數(shù)據(jù)不能自動(dòng)生成等。上述缺陷嚴(yán)重制約了該公司的安全生產(chǎn)，而且該系統(tǒng)不具備《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求（AQ6201-2006）》《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范（AQ1029-2007）》相關(guān)規(guī)定。

3 KJ90NB瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 KJ90NB系統(tǒng)簡(jiǎn)介

為了滿足該公司的安全生產(chǎn)，更好地發(fā)揮瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的作用，2007年該公司對(duì)瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)改造，選用重慶煤科院的KJ90NB型瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。

KJ90NB綜合監(jiān)控系統(tǒng)基于工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)平臺(tái)。整個(gè)系統(tǒng)利用工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)和多主并發(fā)通信技術(shù)，使系統(tǒng)在通訊速率、可靠性、穩(wěn)定性、反應(yīng)時(shí)間、擴(kuò)容接入能力、故障自恢復(fù)能力等方面比KJGIS系統(tǒng)有質(zhì)的提高。

根據(jù)管理規(guī)范AQ1029，地面中心站的裝備之規(guī)定，機(jī)房增設(shè)錄音電話、雙回路供電、聲光報(bào)警器、防火墻等設(shè)備，根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)的防雷方面要求，系統(tǒng)改造增加了網(wǎng)絡(luò)避雷器，為了提高系統(tǒng)抗雷擊能力，改造從地面中心站機(jī)房電源及系統(tǒng)通訊線兩方面著手，配置進(jìn)口高效避雷器，在通信線路上采取了雙重避雷措施。傳感器方面更換穩(wěn)定性大于15 d的催化元件和熱導(dǎo)元件，具有抗H2S中毒功能，并貼加銘牌標(biāo)簽。該系統(tǒng)就有對(duì)系統(tǒng)本身的運(yùn)行狀態(tài)和故障狀態(tài)進(jìn)行自診斷功能，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和記錄系統(tǒng)配置設(shè)備及軟件運(yùn)行故障，及時(shí)發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)，并以圖文方式顯示故障類型、位置和原由。

3.2 該公司對(duì)KJ90NB系統(tǒng)的應(yīng)用

該公司現(xiàn)安裝有交換機(jī)3臺(tái)、監(jiān)控分站17臺(tái)、甲烷傳感器37臺(tái)、一氧化碳傳感器22臺(tái)、風(fēng)速傳感器2臺(tái)、溫度傳感器10臺(tái)、壓力傳感器2臺(tái)、設(shè)備開(kāi)停傳感器28臺(tái)、風(fēng)筒傳感器4臺(tái)、風(fēng)門開(kāi)關(guān)傳感器4臺(tái)、煙霧傳感器6臺(tái)、饋電斷電器12臺(tái)、二氧化碳傳感器4臺(tái)、氧氣傳感器4臺(tái)。其中在回采工作面上隅角、工作面、回風(fēng)口安設(shè)有甲烷傳感器，工作面和回風(fēng)口還安設(shè)有一氧化碳傳感器和溫度傳感器，并實(shí)現(xiàn)瓦電閉鎖；掘進(jìn)工作面安設(shè)甲烷、風(fēng)筒傳感器、回風(fēng)口安設(shè)有甲烷傳感器，并實(shí)現(xiàn)風(fēng)瓦電閉鎖。另外，主要風(fēng)門安設(shè)有風(fēng)門開(kāi)閉傳感器、風(fēng)機(jī)、膠帶輸送機(jī)安設(shè)有設(shè)備開(kāi)停傳感器、主風(fēng)機(jī)房安設(shè)有壓力傳感器、皮帶運(yùn)輸機(jī)下風(fēng)側(cè)安設(shè)一氧化碳和煙霧傳感器；主回風(fēng)巷和采區(qū)回風(fēng)巷安設(shè)有風(fēng)速傳感器等。

在維護(hù)使用方面，我們認(rèn)真貫徹落實(shí)集團(tuán)公司和礦一系列安全指示精神，全面落實(shí)瓦斯治理十六字方針各項(xiàng)措施，秉承“監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)故障就是事故”的理念，強(qiáng)化礦井監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)管理和維護(hù)，嚴(yán)格按照《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范》（AQ1029—2007）安裝各類監(jiān)測(cè)設(shè)備，確保裝備齊全、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、斷電可靠、處置迅速、傳輸正常。

3.3 系統(tǒng)出現(xiàn)過(guò)的問(wèn)題及解決辦法

故障現(xiàn)象一：一臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致全礦井通訊中斷。

原因分析：系統(tǒng)未形成大環(huán)網(wǎng)，致使交換機(jī)數(shù)據(jù)傳輸阻塞。

解決辦法：傳輸線路形成大環(huán)網(wǎng)確保交換機(jī)數(shù)據(jù)傳輸通暢。

故障現(xiàn)象二：風(fēng)筒傳感器顯示正常，可中心站終端頁(yè)面顯示無(wú)風(fēng)。

原因分析：該風(fēng)筒傳感器與一氧化碳傳感器共用電源，一氧化碳傳感器功耗大，致使風(fēng)筒傳感器電流小，而風(fēng)筒傳感器是電流型傳感器，當(dāng)傳感器輸出1 mA的電流時(shí)，傳輸顯示為無(wú)風(fēng)，輸出5 mA的電流時(shí)傳輸顯示為有風(fēng)；由于風(fēng)筒傳感器電流小，致使其未能輸出5 mA的電流，所以使系統(tǒng)誤認(rèn)為無(wú)風(fēng)。

解決辦法：不增加工作量的前提下，使風(fēng)筒傳感器與甲烷傳感器共用電源，甲烷傳感器功耗比一氧化碳傳感器功耗小，完全能保證風(fēng)筒傳感器的正常使用。

故障現(xiàn)象三：甲烷傳感器超限報(bào)警，可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際無(wú)瓦斯。

原因分析：該傳感器按時(shí)檢定，按時(shí)校準(zhǔn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)超差現(xiàn)象，所以不應(yīng)該誤報(bào)警，一定是受到外力的劇烈撞擊，使儀器發(fā)生零點(diǎn)漂移，致使誤報(bào)警。而工作面人員為了逃避處罰，不能如實(shí)描述現(xiàn)場(chǎng)情況，致使誤報(bào)警成謎團(tuán)。

解決辦法：移動(dòng)甲烷傳感器時(shí)務(wù)必要輕拿輕放，避免碰撞，吊掛在頂板良好無(wú)冒落、無(wú)淋水的合適位置。

4 需要改進(jìn)方向

4.1 分站容量

目前分站容量為八模八開(kāi)互換，隨著規(guī)程規(guī)定，工作面需要安設(shè)的傳感器種類、數(shù)量不斷增多，其分站接口數(shù)量已不能滿足安全生產(chǎn)的需求，需要進(jìn)一步擴(kuò)容。

4.2 分站信息顯示

該系統(tǒng)配套分站采用一組7段數(shù)碼管輪流顯示分站各路監(jiān)測(cè)信息，存在信息顯示速度慢，顯示不直觀的問(wèn)題，介意升級(jí)為大屏顯示，同時(shí)顯示各路監(jiān)測(cè)信息以方便有關(guān)人員現(xiàn)場(chǎng)讀取。

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)保證礦井安全生產(chǎn)起著人工無(wú)法替代的作用。要充分發(fā)揮煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的作用，必須在思想認(rèn)識(shí)、組織、技術(shù)、培訓(xùn)、售后服務(wù)、監(jiān)管等諸多方面落實(shí)到位，上下重視，齊抓共管。在管理上下功夫，先進(jìn)的設(shè)備只有跟上先進(jìn)的管理，裝備的先進(jìn)性才得以體現(xiàn)，才能使安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮出最大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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