梁維鵬

（山西介休義棠安益煤業(yè)有限公司，山西 介休032000）

為了貫徹落實(shí)“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，除了加強(qiáng)職工的安全教育培訓(xùn)和日常生產(chǎn)過程中的安全管理，精密可靠的安全監(jiān)控工作也是一項(xiàng)十分重要的物質(zhì)和技術(shù)保證，是一項(xiàng)不容忽視的安全技術(shù)基礎(chǔ)工作，對(duì)及時(shí)掌握煤礦井下工作條件的變化，保障煤礦安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義〔1〕。本文針對(duì)KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐展開研究，以更好地熟悉、應(yīng)用并優(yōu)化煤礦井下的安全監(jiān)控系統(tǒng)及工作。

1 KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 安全監(jiān)控系統(tǒng)概況

相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用歷史較短，20世紀(jì)末才逐漸從國(guó)外引進(jìn)這項(xiàng)監(jiān)控系統(tǒng)，并在使用過程中，不斷同我國(guó)煤礦地質(zhì)生產(chǎn)條件相結(jié)合，研制出了一系列各類型、多功能的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，如KJ2、KJ4、KJ66、KJ75、KJ76N等批次的監(jiān)控系統(tǒng)〔2〕，且隨著科技的不斷發(fā)展，系統(tǒng)的發(fā)展也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，系統(tǒng)越來越完善，功能越來越全面，精度也越來越高。

例如，在我國(guó)許多礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用的KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下各類影響生產(chǎn)的環(huán)境參數(shù)，包括瓦斯?jié)舛?、一氧化碳濃度、溫度、風(fēng)速、通風(fēng)負(fù)壓等，除此之外，還能夠?qū)γ簜}(cāng)內(nèi)煤量、水倉(cāng)內(nèi)水位、機(jī)電設(shè)備開停、供電系統(tǒng)的電壓等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控〔3－4〕。除了這些基本的監(jiān)控功能，該系統(tǒng)還融合了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，系統(tǒng)內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理和存儲(chǔ)，并通過數(shù)據(jù)處理對(duì)系統(tǒng)自身運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行診斷，現(xiàn)在已經(jīng)具備了診斷數(shù)據(jù)傳輸、傳感器及監(jiān)控分站各類故障的功能?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展成果被高效地應(yīng)用到了煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中，通過網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)礦井、一個(gè)礦區(qū)乃至全省各礦區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)，KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)還具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)表制作、動(dòng)態(tài)模擬圖顯示、各類數(shù)據(jù)報(bào)表自動(dòng)生成、遠(yuǎn)程報(bào)警、圖標(biāo)打印輸出等各項(xiàng)功能，使系統(tǒng)更加方便實(shí)用。

1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要由地面監(jiān)控中心主機(jī)、井下分站及各類傳感器等組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（1）監(jiān)控主機(jī)（中心站）

環(huán)境監(jiān)測(cè)：如前所述，其環(huán)境監(jiān)測(cè)功能主要是對(duì)井下瓦斯、一氧化碳、溫度、風(fēng)速等有害氣體濃度和工作環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。

生產(chǎn)監(jiān)控：主要功能包括監(jiān)測(cè)井下割煤機(jī)、皮帶輸送機(jī)、開關(guān)、局部通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井下各煤倉(cāng)、水倉(cāng)、供電等運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

（2）井下分站

井下分站一般具備各類自檢和自測(cè)功能，包括開機(jī)自檢、開機(jī)初始化、通信測(cè)試等。同時(shí)，監(jiān)控分站能夠?qū)Ω黜?xiàng)監(jiān)控項(xiàng)目的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，包括瓦斯閉鎖點(diǎn)、一氧化碳超限點(diǎn)、各報(bào)警上下限等。

（3）系統(tǒng)配接的各種傳感器

傳感器是KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮功能的關(guān)鍵，系統(tǒng)應(yīng)配備合格、精確、耐用的各類傳感器，井下應(yīng)加強(qiáng)對(duì)傳感器的巡回檢查和維護(hù)，確保傳感器的精度和監(jiān)控實(shí)效。

2 KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)安裝

某礦為低瓦斯礦井，裝備一套瑞安特設(shè)備有限公司生產(chǎn)的KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：井上監(jiān)控機(jī)房裝備2臺(tái)操作員站，2臺(tái)主備監(jiān)控主機(jī)，井下安設(shè)8臺(tái)KJ76N－F型本安監(jiān)控分站，安裝GJC4型瓦斯傳感器55臺(tái)，CTH1000（B）型一氧化碳傳感器26臺(tái)，GT1000－2000（B）型溫度傳感器26臺(tái)，GFY15型風(fēng)速傳感器20臺(tái)，KGT9型設(shè)備開停傳感器19臺(tái)，GCG1000型粉塵傳感器28臺(tái)，GFK30－80型風(fēng)門傳感器8臺(tái)，其它傳感器若干。井下各采掘迎頭都實(shí)現(xiàn)了甲烷、風(fēng)電閉鎖控制。

例如，對(duì)于該礦一個(gè)生產(chǎn)工作面。

（1）瓦斯監(jiān)測(cè)

安設(shè)在中順槽，分四處：①工作面回風(fēng)隅角安設(shè)一個(gè)，報(bào)警濃度≥0.8%CH4，斷電濃度為≥1.5%CH4；②距煤壁≯10m處安設(shè)一個(gè)，報(bào)警、斷電濃度同①；③距回風(fēng)出口10～15m處安設(shè)一個(gè)，報(bào)警濃度≥0.8%CH4，斷電濃度為≥1.0%CH4；所有傳感器斷電后復(fù)電濃度均為＜0.8%CH4。其中瓦斯傳感器訊號(hào)通過電纜（型號(hào)：MHYV1×4）傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)分站（KJ76N－F）進(jìn)行斷電，斷電范圍為工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)的全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，傳感器每隔7天調(diào)校一次。

（2）一氧化碳監(jiān)測(cè)

在中順槽回風(fēng)出口10～15m處安設(shè)一個(gè)CTH1000（B）型一氧化碳傳感器，通過電纜（型號(hào)：MHYV1×4）傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)分站。當(dāng)風(fēng)流中一氧化碳濃度達(dá)到0.0024%時(shí)，傳感器發(fā)出警報(bào)。

（3）溫度監(jiān)測(cè)

在中順槽距回風(fēng)出口10～15m處安設(shè)一個(gè)GT1000－2000（B）型溫度傳感器，通過電纜傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)分站，報(bào)警溫度為30℃。

（4）風(fēng)速監(jiān)測(cè)

在中順槽距回風(fēng)出口10～15m處安設(shè)一個(gè)GFY15型風(fēng)速傳感器，通過電纜（型號(hào)：MHYV1×4）傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)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(jiān)測(cè)

在中順槽距回風(fēng)出口10～15m處安設(shè)一個(gè)粉塵傳感器（GCG1000型），懸掛在巷道正中間，通過電纜（型號(hào)：MHYV1×4）傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)分站。當(dāng)粉塵濃度達(dá)到10mg／m3時(shí)，傳感器發(fā)出警報(bào)，開啟自動(dòng)噴霧進(jìn)行降塵，粉塵濃度小于5mg／m3時(shí)，停止噴霧。

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

2.2 安全監(jiān)控系統(tǒng)的使用及維護(hù)

KJ76N監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)井上監(jiān)控主機(jī)對(duì)井下監(jiān)測(cè)分站各傳感器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，包括傳感器的開停狀態(tài)、傳感器的安裝位置、傳感器的監(jiān)控狀態(tài)信息等（見圖2）。

圖2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)表窗口

（1）安全監(jiān)控設(shè)備調(diào)校

系統(tǒng)安裝時(shí)及安裝完畢后，應(yīng)按照產(chǎn)品說明對(duì)系統(tǒng)，尤其是監(jiān)控分站及各傳感器進(jìn)行參數(shù)調(diào)校，入井的設(shè)備應(yīng)在井上調(diào)校合格并運(yùn)行正常后再入井安裝，且在使用過程中定期調(diào)校，一般調(diào)校周期為7天。

（2）安全監(jiān)控設(shè)備維護(hù)

煤礦井下環(huán)境潮濕、煤巖塵彌散、場(chǎng)所狹窄、工作條件差，安全監(jiān)控設(shè)備的維護(hù)顯得尤為重要，尤其是在采掘迎頭，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)管理，每班安排專人清除傳感器上積聚的積塵，且傳感器應(yīng)安設(shè)在干燥無淋水處，嚴(yán)禁井下灑水降塵時(shí)淋濕傳感器，同時(shí)，井下工作面推進(jìn)、掘進(jìn)迎頭推進(jìn)移動(dòng)或者維護(hù)傳感器時(shí)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁摔打碰撞，并有專人負(fù)責(zé)設(shè)備維護(hù)，確保設(shè)備靈敏可靠，正常發(fā)揮監(jiān)測(cè)監(jiān)控功能。

3 結(jié)語

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是礦井信息化建設(shè)的重要一環(huán)，也是保障煤礦安全生產(chǎn)的重要科技手段，它改變了傳統(tǒng)被動(dòng)的監(jiān)控管理方式，轉(zhuǎn)而應(yīng)用科技力量對(duì)煤礦安全隱患實(shí)施監(jiān)測(cè)預(yù)警，為煤礦安全管理提供了第一手的數(shù)據(jù)信息和決策依據(jù)，對(duì)礦井的安全監(jiān)控尤其是瓦斯治理起到了極為關(guān)鍵的作用，能夠有效地為礦井安全生產(chǎn)提供保障。

〔1〕吳中正.辛置煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造研究〔J〕.能源與節(jié)能，2015，（2）：28－29.

〔2〕劉西青.論國(guó)內(nèi)煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)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(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)在塔山礦井中的應(yīng)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(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)研究〔J〕.山東煤炭科技，2006（增刊）：34－36.