浅析KJ76N型煤矿安全监控系统的应用实践

2015-05-08梁维鹏

江西煤炭科技 2015年4期

梁维鹏

（山西介休义棠安益煤业有限公司，山西介休032000）

为了贯彻落实“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，除了加强职工的安全教育培训和日常生产过程中的安全管理，精密可靠的安全监控工作也是一项十分重要的物质和技术保证，是一项不容忽视的安全技术基础工作，对及时掌握煤矿井下工作条件的变化，保障煤矿安全生产具有重要的现实意义〔1〕。本文针对KJ76N型煤矿安全监控系统的应用实践展开研究，以更好地熟悉、应用并优化煤矿井下的安全监控系统及工作。

1 KJ76N型煤矿安全监控系统简介

1.1 安全监控系统概况

相对发达国家，我国煤矿安全监控系统应用历史较短，20世纪末才逐渐从国外引进这项监控系统，并在使用过程中，不断同我国煤矿地质生产条件相结合，研制出了一系列各类型、多功能的煤矿安全监控系统，如KJ2、KJ4、KJ66、KJ75、KJ76N等批次的监控系统〔2〕，且随着科技的不断发展，系统的发展也取得了长足的进步，系统越来越完善，功能越来越全面，精度也越来越高。

例如，在我国许多矿区得到广泛应用的KJ76N型煤矿安全监控系统就已经实现了实时监测井下各类影响生产的环境参数，包括瓦斯浓度、一氧化碳浓度、温度、风速、通风负压等，除此之外，还能够对煤仓内煤量、水仓内水位、机电设备开停、供电系统的电压等参数进行监测监控〔3－4〕。除了这些基本的监控功能，该系统还融合了强大的数据处理功能，系统内部可实现监控数据的实时处理和存储，并通过数据处理对系统自身运转状况进行诊断，现在已经具备了诊断数据传输、传感器及监控分站各类故障的功能。互联网的发展成果被高效地应用到了煤矿监控系统中，通过网络，可实现一个矿井、一个矿区乃至全省各矿区的监控系统联网，同时，KJ76N型煤矿安全监控系统还具有实时监测表制作、动态模拟图显示、各类数据报表自动生成、远程报警、图标打印输出等各项功能，使系统更加方便实用。

1.2 系统结构及功能

KJ76N型煤矿安全监控系统主要由地面监控中心主机、井下分站及各类传感器等组成。系统结构见图1。

图1 系统结构

（1）监控主机（中心站）

环境监测：如前所述，其环境监测功能主要是对井下瓦斯、一氧化碳、温度、风速等有害气体浓度和工作环境进行监控。

生产监控：主要功能包括监测井下割煤机、皮带输送机、开关、局部通风机的运行状态和各项运行参数，并实时监测井下各煤仓、水仓、供电等运转状态。

（2）井下分站

井下分站一般具备各类自检和自测功能，包括开机自检、开机初始化、通信测试等。同时，监控分站能够对各项监控项目的参数进行设置，包括瓦斯闭锁点、一氧化碳超限点、各报警上下限等。

（3）系统配接的各种传感器

传感器是KJ76N型煤矿安全监控系统发挥功能的关键，系统应配备合格、精确、耐用的各类传感器，井下应加强对传感器的巡回检查和维护，确保传感器的精度和监控实效。

2 KJ76N型煤矿安全监控系统的应用

2.1 KJ76N型煤矿安全监控系统安装

某矿为低瓦斯矿井，装备一套瑞安特设备有限公司生产的KJ76N型煤矿安全监控系统。系统结构：井上监控机房装备2台操作员站，2台主备监控主机，井下安设8台KJ76N－F型本安监控分站，安装GJC4型瓦斯传感器55台，CTH1000（B）型一氧化碳传感器26台，GT1000－2000（B）型温度传感器26台，GFY15型风速传感器20台，KGT9型设备开停传感器19台，GCG1000型粉尘传感器28台，GFK30－80型风门传感器8台，其它传感器若干。井下各采掘迎头都实现了甲烷、风电闭锁控制。

例如，对于该矿一个生产工作面。

（1）瓦斯监测

安设在中顺槽，分四处：①工作面回风隅角安设一个，报警浓度≥0.8%CH4，断电浓度为≥1.5%CH4；②距煤壁≯10m处安设一个，报警、断电浓度同①；③距回风出口10～15m处安设一个，报警浓度≥0.8%CH4，断电浓度为≥1.0%CH4；所有传感器断电后复电浓度均为＜0.8%CH4。其中瓦斯传感器讯号通过电缆（型号：MHYV1×4）传输到监测分站（KJ76N－F）进行断电，断电范围为工作面及其回风巷内的全部非本质安全型电气设备，传感器每隔7天调校一次。

（2）一氧化碳监测

在中顺槽回风出口10～15m处安设一个CTH1000（B）型一氧化碳传感器，通过电缆（型号：MHYV1×4）传输到监测分站。当风流中一氧化碳浓度达到0.0024%时，传感器发出警报。

（3）温度监测

在中顺槽距回风出口10～15m处安设一个GT1000－2000（B）型温度传感器，通过电缆传输到监测分站，报警温度为30℃。

（4）风速监测

在中顺槽距回风出口10～15m处安设一个GFY15型风速传感器，通过电缆（型号：MHYV1×4）传输到监测分站。

（5）以上各传感器悬挂位置：距顶板≯300mm，距巷帮≮200mm。

（6）粉尘监测

在中顺槽距回风出口10～15m处安设一个粉尘传感器（GCG1000型），悬挂在巷道正中间，通过电缆（型号：MHYV1×4）传输到监测分站。当粉尘浓度达到10mg／m3时，传感器发出警报，开启自动喷雾进行降尘，粉尘浓度小于5mg／m3时，停止喷雾。

（7）工作面回风上隅角安设束管探头，距顶板≯300 mm，距巷帮≮200mm。

2.2 安全监控系统的使用及维护

KJ76N监控系统可实现井上监控主机对井下监测分站各传感器运转状态的实时监控，包括传感器的开停状态、传感器的安装位置、传感器的监控状态信息等（见图2）。

图2 实时数据监测表窗口

（1）安全监控设备调校

系统安装时及安装完毕后，应按照产品说明对系统，尤其是监控分站及各传感器进行参数调校，入井的设备应在井上调校合格并运行正常后再入井安装，且在使用过程中定期调校，一般调校周期为7天。

（2）安全监控设备维护

煤矿井下环境潮湿、煤岩尘弥散、场所狭窄、工作条件差，安全监控设备的维护显得尤为重要，尤其是在采掘迎头，应加强设备的维护管理，每班安排专人清除传感器上积聚的积尘，且传感器应安设在干燥无淋水处，严禁井下洒水降尘时淋湿传感器，同时，井下工作面推进、掘进迎头推进移动或者维护传感器时应有专人负责，严禁摔打碰撞，并有专人负责设备维护，确保设备灵敏可靠，正常发挥监测监控功能。