基于煤矿安全监控系统的瓦斯灾害预警系统研究与应用.pdf

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1、146能源技术与管理2012年第5期doi：10．3969／jissn．1672—9943．2012．05．063基于煤矿安全监控系统的瓦斯灾害预警系统研究与应用刘辉，朱春香(1．郑煤集团公司通风管理部，河南郑州450042；2．郑州工业安全职业学院，河南新郑451192)[摘要]基于煤矿安全监控系统构建的矿井瓦斯灾害预警系统，能够根据既定的预警指标，实现井下作业地点发生瓦斯灾害时的异地报警，补充完善了煤矿安全监控的预警功能，有利于井下瓦斯灾害发生时的人员避灾，能够降低或避免安全事故。[关键词]煤矿安全；监控系统；瓦斯灾害；灾害预警[中图分类号]TD76[文献标识码]B[文章编

2、号]1672_9943(2012)051462置、矿用隔爆本安电源等设备；煤矿井下分为多个0引言报警单元，每个采掘工作面可划分为一个单元，每目前，井下发生瓦斯超限报警主要是利用甲个单元配备多台声光报警装置、矿用本安电源及烷传感器的声光报警装置进行声光报警。由于甲相应的电缆接线设备。烷传感器的声光报警装置报警声级强度较小，声2技术研究与实施响信号声级约80dB(A)，光信号仅能在20m远处可见，当井下某个地点发生瓦斯事故时，只有甲2．1主要技术路线烷传感器附近地点作业人员能够感知报警信息，根据《煤矿安全规程》及《煤矿安全监控系统而位于该巷道内距甲烷传感器较远的地点及井下及检测仪器

3、使用管理规范》的相关规定，煤矿安全其它巷道内的人员却不能及时获取瓦斯灾害预警监控系统中甲烷传感器设置的报警值均≤1％，断信息，造成大部分井下人员避灾行动延迟。基于上电值≤1．5％；每7d调校传感器的标准甲烷气样述情况，进行煤矿瓦斯灾害报警系统的探索研究浓度值约为1％～2％。为准确区分日常甲烷传感器就显得尤为必要。由于煤矿安全监控系统对井下调校和井下是否发生瓦斯灾害，瓦斯灾害预警系各地点瓦斯浓度的变化进行持续监控，构建基于统在原煤矿安全监控系统软件设置甲烷传感器报煤矿安全监控系统的瓦斯灾害预警系统具有可行警点、断电点的基础上，对其新增一项联动报警性。(控制)参数。该参数可根据矿井

4、管理实际需要确定，一般隋况下该参数设置值>--3％。只有这样，才1系统概况能使系统避免因调校甲烷传感器、低值甲烷超限系统结构如图1所示。等引起系统预警，影响矿井安全生产，又能在发生瓦斯突出灾害时实现准确联动报警。2．2系统主要技术指标报警声级≥110dB(A计权)；预警光信号为红色，光强度直巷100m处可见；声光报警器报警时，矿用本安电源供电时间≥30min；具有异地报警功能；具有远程控制报警及报警解除功能。2．3系统研发及具体实施(1)在系统研制过程中，通过对瓦斯灾害预警指标、参数进行现场模拟试验研究，确立系统预图1瓦斯灾害预警系统结构示意图警指标体系。在系统报警状态下对系统

5、电源供电该系统基于煤矿安全监控系统研制，以甲烷参数进行试验；为区分甲烷传感器的报警信息，对传感器实时监测数据为基础，利用监控系统断电声光报警器的报警频率、节奏，巷道中光信号可视控制信号，同时增加预警控制装置、声光报警装距离等参数进行调整，提高声光报警器的预警声2012年第5期刘辉，等基于煤矿安全监控系统的瓦斯灾害预警系统研究与应用147级及光强度。装置，可实现对单个预警单元的开关控制。例如：(2)在安装实施过程中，为提高系统的预警在使用高浓度标准气样(20％cH)对甲烷传感器准确率，在煤矿安全监控系统中对甲烷传感器新热导元件进行校正前，可关闭该预警控制开关，避增联动预警参数，并

6、合理设置。为实现上述功能，免因正常作业引起系统报警。需要对煤矿安全监控系统软件进行改进。在监控(5)为提高预警系统的兼容性，也可采用甲系统软件的“报警值”、“断电值”的基础上，另增加烷传感器的断电值作为联动预警指标。按照上述“联动报警”值；即对于任意一个特定的甲烷传感方式设置系统预警值时，则毋须修改监控系统软器，可以设置其报警值、断电值、联动报警值等三件主程序，缺点是该预警指标相对偏低(郑州矿区个参数，控制输出有本地报警信号、断电控制信矿井甲烷传感器断电点一般设置为I>0．5％CH)，号，还有联动报警控制信号；报警系统异地联动的且不能随意更改；在高突采掘工作面可能会引起设置工作

7、在地面中心站进行，进入设置窗口，选择预警系统的频繁报警。需要设置的甲烷传感器，设置其报警、断电、复电、3结语联动报警参数等；并针对联动报警的需要，设置其特定的逻辑控制关系。该系统研制完成后，经过在郑煤集团白坪、告(3)因声光报警器在报警状态下工作电流增成等煤与瓦斯突出矿井试用，实现了与不同煤矿大，原监控分站电源不足以长时间对其提供支持，安全监控系统的兼容运行，达到了预定的技术指故系统对后备电源进行重新设计。支持预警系统标，现已逐步在集团公司推广应用。通过实施该系专用的矿用本安隔爆电源提供4路