陳國(guó)永

摘要：本文介紹了煤礦設(shè)備安全運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)以及建立井下設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的必要性，結(jié)合遠(yuǎn)程控制自動(dòng)灑水降塵裝置的研究，體現(xiàn)出煤礦設(shè)備安全運(yùn)行監(jiān)控的重要作用，對(duì)形成煤礦設(shè)備信息化數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)施建立煤炭井下機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程控制；運(yùn)轉(zhuǎn)監(jiān)控；灑水降塵

中圖分類(lèi)號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）07-0121-01

隨著國(guó)家對(duì)礦井安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)和職業(yè)病危害的重視，礦井粉塵濃度的危害也越來(lái)越受到關(guān)注，因此對(duì)礦井粉塵的防治要求也越來(lái)越高，礦井采掘工作面及礦井主要回風(fēng)巷道，均需要按需或定期灑水降塵。

1 監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展與普及，隧道機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)逐漸引入了中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，將各子系統(tǒng)聯(lián)為一體，其發(fā)展趨勢(shì)可歸結(jié)為四個(gè)方面[1-3]：

（1）網(wǎng)絡(luò)化。中心控制系統(tǒng)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)構(gòu)成，其中兩臺(tái)為服務(wù)器，其余為工作站，通過(guò)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)聯(lián)為一體，構(gòu)成服務(wù)器-客戶(hù)機(jī)模式，其中服務(wù)器和工作站均為兩兩互備，冗余可靠，各工作站各司其職，服務(wù)器則進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)，這樣可使系統(tǒng)達(dá)到很高的可靠性、實(shí)時(shí)性，滿足礦山機(jī)電監(jiān)控系統(tǒng)信息量大，監(jiān)控流程復(fù)雜的要求，同時(shí)管理計(jì)算機(jī)可為用戶(hù)提供大量運(yùn)營(yíng)管理資料。

（2）智能化。中心控制系統(tǒng)具有一定智能，可根據(jù)采集到礦山設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋的參數(shù)不斷調(diào)整運(yùn)營(yíng)模式，從而達(dá)到礦山機(jī)電設(shè)備的最優(yōu)運(yùn)營(yíng)方式。

（3）組態(tài)化。中心控制系統(tǒng)可方便地?cái)U(kuò)展，如擴(kuò)展工作站，增加運(yùn)營(yíng)模式等，而這些均不需通過(guò)修改程序完成，只須用戶(hù)通過(guò)計(jì)算機(jī)導(dǎo)行修改數(shù)據(jù)庫(kù)及監(jiān)控流程即可完成，極大地滿足了用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)工作需要。

（4）綜合化。中心控制系統(tǒng)不僅能提供對(duì)有關(guān)機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控，也能提供其運(yùn)營(yíng)資料信息，形成報(bào)表及記錄，供有關(guān)管理者決策使用，中心控制系統(tǒng)綜合管理各個(gè)子系統(tǒng)，使其聯(lián)合運(yùn)作，充分發(fā)揮了機(jī)電設(shè)備的性能，在發(fā)生災(zāi)害情況下迅速做出聯(lián)動(dòng)操作，啟動(dòng)迅速，可有效地幫助運(yùn)營(yíng)人員搶險(xiǎn)救災(zāi)。

2 建立井下設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

（1）提高井下設(shè)備的工作效率如果構(gòu)建井下設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，工作人員就可以通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)清楚地了解井下機(jī)電的運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)、設(shè)備基本指標(biāo)等運(yùn)作情況，并且可以良好的控制機(jī)電的運(yùn)作，提高整體的工作效率，有效的節(jié)省煤炭井下工作的人力財(cái)力投入。通過(guò)對(duì)井下機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控，不僅可以了解機(jī)電的運(yùn)行是否正常，還可以了解機(jī)電的工作進(jìn)度，大概預(yù)算出機(jī)電完成任務(wù)的時(shí)間，有利于幫助工作人員根據(jù)監(jiān)控平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)制定工作計(jì)劃，計(jì)算投入比例，提高整個(gè)井下工程的工作效率。

（2）降低井下事故的發(fā)生，提高安全可靠性煤炭企業(yè)的井下設(shè)備事故發(fā)生幾率較高的原因之一就是井下設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)缺乏合理的監(jiān)控措施。如今井下工程事故的頻繁得到了社會(huì)越來(lái)越多的關(guān)注，由此引發(fā)的關(guān)于生產(chǎn)安全問(wèn)題的討論也在不斷提醒我們追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)也要注意保證安全是最根本的前提。我們?cè)诟纳乒ぷ鳝h(huán)境和增加經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)提升井下設(shè)備的安全等級(jí)，就需要致力于研究、配套安裝合理的井下監(jiān)控系統(tǒng)，以減少井下事故慘劇的發(fā)生。

3 遠(yuǎn)程控制自動(dòng)灑水降塵裝置

3.1 設(shè)計(jì)說(shuō)明

針對(duì)安全監(jiān)控系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程手動(dòng)控制井下電氣設(shè)備供電開(kāi)關(guān)的功能，可設(shè)計(jì)通過(guò)控制井下防爆電磁閥的供電開(kāi)關(guān)來(lái)間接控制回風(fēng)巷道中的灑水噴霧裝置，做到定時(shí)、定量及按需灑水降塵。

在實(shí)際案例應(yīng)用中，可在礦井采區(qū)主要回風(fēng)大巷中安設(shè)粉塵濃度傳感器，監(jiān)控中心站接收由井下粉塵濃度傳感器反饋的數(shù)據(jù)，形成圖表，來(lái)確定井下巷道內(nèi)的實(shí)時(shí)粉塵濃度的變化規(guī)律，據(jù)此來(lái)確定井下噴霧灑水裝置的開(kāi)啟時(shí)刻及開(kāi)啟時(shí)間的長(zhǎng)短，達(dá)到最佳的降塵效果。

其中，可在KJ90N安全監(jiān)控系統(tǒng)中設(shè)置當(dāng)粉塵濃度傳感器達(dá)到一定值時(shí)，井下分站對(duì)電磁閥供電開(kāi)關(guān)執(zhí)行斷電動(dòng)作，其控制電路由開(kāi)路狀態(tài)切換為閉合狀態(tài)，電磁閥供電開(kāi)關(guān)選用常閉狀態(tài)供電，隨即防爆電磁閥在供電狀態(tài)下打開(kāi)管道通路，噴霧灑水裝置開(kāi)始工作。

當(dāng)粉塵濃度傳感器降低到某一值時(shí)，執(zhí)行復(fù)電操作，電磁閥供電開(kāi)關(guān)控制電路轉(zhuǎn)換為開(kāi)路狀態(tài)，隨即防爆電磁閥失電，其控制的供水管路斷路，噴霧灑水裝置停止工作。

3.2 設(shè)備說(shuō)明

（1）電磁閥需選用防爆型電磁閥，按現(xiàn)劉莊煤礦井下供水管路內(nèi)壓力，應(yīng)選擇工作壓力在4Mpa以上的電磁閥，例如KL523型防爆電磁閥；

（2）防爆電磁閥使用DC24V供電，根據(jù)現(xiàn)有條件，其供電電源可取自井下監(jiān)控分站電源KDW660/24B（A），上級(jí)供電可使用井下動(dòng)力電或照明綜保電路；

（3）電磁閥應(yīng)盡量放置在巷道進(jìn)風(fēng)側(cè)，故安裝位置可選在礦井采區(qū)回風(fēng)巷與膠帶、軌道大巷的聯(lián)巷進(jìn)風(fēng)側(cè)，噴霧灑水裝置放置在聯(lián)巷口前后20m范圍內(nèi)，為此，供水管路可適當(dāng)選用較長(zhǎng)的4分或6分管路加工。

（4）電磁閥供電開(kāi)關(guān)易選用控制電路閉合狀態(tài)供電，防塵工和監(jiān)測(cè)工應(yīng)定期對(duì)裝置進(jìn)行檢查，防線電磁閥失電狀態(tài)無(wú)法將供水管道斷路的，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系更換或維修，避免因巷道積水造成安全隱患。

3.3 應(yīng)用示例

本應(yīng)用中的灑水噴霧裝置易選擇安裝在主要回風(fēng)巷道內(nèi)與進(jìn)風(fēng)巷道的聯(lián)巷口前后，在本礦實(shí)際應(yīng)用中，可選擇安裝在西區(qū)2#回風(fēng)石門(mén)距整流硐室聯(lián)巷口20m的位置，其電磁閥可安設(shè)在整流硐室聯(lián)巷中，供水管路可直接取自西區(qū)2#回風(fēng)石門(mén)的閥門(mén)，電磁閥供電電源取自整流硐室配電點(diǎn)，井下監(jiān)控分站中央變電所，粉塵濃度傳感器安設(shè)在2#回風(fēng)石門(mén)東側(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

井下安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集井下的安全數(shù)據(jù)指標(biāo)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)負(fù)責(zé)把所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的保存與處理，二者相輔相成，構(gòu)成了一整套完整的安全監(jiān)控體系，為井下工人的安全提供了進(jìn)一步的保證，把公司的管理提高到現(xiàn)代化管理水平。

參考文獻(xiàn)

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