郭迎春

摘 要：在當(dāng)前煤炭市場需求旺盛的推動下，為保障煤礦的安全生產(chǎn)，除進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦安全管理意識外，建立完善可靠的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)已成為煤礦安全生產(chǎn)工作必須解決的問題。

關(guān)鍵詞：煤礦；安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)

1引言

我國煤炭資源豐富，但開采條件復(fù)雜，自然災(zāi)害嚴(yán)重，47%的礦井屬于高瓦斯或瓦斯突出礦井。在當(dāng)前煤炭市場需求旺盛的推動下，部分煤礦存在突擊生產(chǎn)或盲目超產(chǎn)現(xiàn)象，造成近幾年礦井安全事故發(fā)生率居高不下。為保障煤礦的安全生產(chǎn)，除進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦安全管理意識外，關(guān)鍵是建立煤礦井下安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，形成煤礦井上、井下可靠的安全預(yù)警機(jī)制和管理決策信息通道。所以當(dāng)前現(xiàn)代化礦井的生產(chǎn)不僅要解決煤礦生產(chǎn)過程中存在的安全問題、生產(chǎn)自動化的問題、又要了解各種與生產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)的信息。建立安全生產(chǎn)、調(diào)度和管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對井上、井下安全生產(chǎn)全面了解，靠及時準(zhǔn)確的信息指揮生產(chǎn)和防止各種事故的發(fā)生，已成為煤礦設(shè)計工作必須解決的問題。

2煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)涵和作用

2.1煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)涵

煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是指對煤礦的瓦斯、風(fēng)速、一氧化碳、煙霧、溫度等環(huán)境參數(shù)和礦井生產(chǎn)、運輸、提升、排水等環(huán)節(jié)的機(jī)電設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和控制，用計算機(jī)分析處理并取得數(shù)據(jù)的一種系統(tǒng)。主要由主機(jī)、傳輸接口、分站、傳感器、斷電控制器、聲光報警器、電源箱、避雷器等設(shè)備組成。

煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)主要用來監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、主要通風(fēng)機(jī)開停等情況，并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制等功能。

2.2煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的作用

煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是最顯著的特點是對瓦斯?jié)舛鹊谋O(jiān)測監(jiān)控，礦井只要生產(chǎn)，就隨時會有瓦斯產(chǎn)生，靠人工檢測只能是間斷性的，而礦井監(jiān)控系統(tǒng)能時時不間斷監(jiān)測到井下各重點區(qū)域的瓦斯?jié)舛?，?dāng)井下瓦斯?jié)舛然蚓聹囟鹊葦?shù)值超過規(guī)定的下限時系統(tǒng)自動報警顯示達(dá)到的數(shù)值，礦監(jiān)控工作人員可根據(jù)情況及時反饋、及時處理。尤其在井下工作面上隅角是供風(fēng)的死角，容易造成一氧化碳或甲烷的積聚現(xiàn)象，常常因不被重視而導(dǎo)致事故的發(fā)生。以往用人工檢測，不但有危險而且數(shù)值有誤差，不能保證檢測的客觀性和及時性。而監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通過敷設(shè)在工作面上隅角的一氧化碳或甲烷傳感器可隨時監(jiān)測到該區(qū)域的一氧化碳或甲烷濃度，并在一氧化碳或甲烷濃度達(dá)到或超過報警濃度時，系統(tǒng)自動報警。提醒礦調(diào)度人員根據(jù)情況及時采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。

煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)閉鎖功能。當(dāng)工作面瓦斯超限或局部通風(fēng)機(jī)停止運行或掘進(jìn)巷道停風(fēng)時，煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)將自動切斷相關(guān)區(qū)域的電源并閉鎖、報警，避免或減少由于電氣設(shè)備失爆、違章作業(yè)、電氣設(shè)備故障電火花或危險溫度引起瓦斯爆炸；避免或減少采、掘、運等設(shè)備運行產(chǎn)生的摩擦碰撞火花及危險溫度等引起瓦斯爆炸；提醒礦相關(guān)工作人員及時采取措施撤到安全處，有效防止了事故的發(fā)生或擴(kuò)大。

安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)還可以對各測點的測定結(jié)果進(jìn)行存儲，便于對各測定內(nèi)容進(jìn)行定量分析，以掌握其動態(tài)變化規(guī)律，同時通過系統(tǒng)的開關(guān)量值掌握各機(jī)電設(shè)備的開停、運轉(zhuǎn)情況，特別是可以隨時掌握風(fēng)門的開停情況，這些都為各級生產(chǎn)指揮者和業(yè)務(wù)部門提供了動態(tài)信息，為指揮生產(chǎn)提供了及時的現(xiàn)場資料和信息，便于提前采取防范措施。

3安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)目前存在的問題

3.1傳感器質(zhì)量和性能差

與安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)配接的甲烷傳感器和CO傳感器已成為礦井瓦斯綜合治理和監(jiān)測煤炭自燃發(fā)火災(zāi)害預(yù)測的關(guān)鍵技術(shù)裝備，并越來越受到使用單位和研究人員的普遍重視。但在現(xiàn)場使用中，雖然系統(tǒng)主機(jī)、分站以及軟件已經(jīng)不斷進(jìn)行升級，但國產(chǎn)安全檢測用的傳感器幾乎全部采用載體催化元件，長期以來我國載體催化元件一直存在使用壽命短、工作穩(wěn)定性差和調(diào)校期頻繁、靈敏度漂移以及制作工藝水平低等缺點，嚴(yán)重制約著礦井有害氣體的正常檢測。另外《煤礦安全規(guī)程》中對甲烷傳感器的調(diào)校有嚴(yán)格的規(guī)定，調(diào)校工作需要專用器具和標(biāo)準(zhǔn)氣樣，對調(diào)校人員的技術(shù)水平有一定的要求。很多煤礦往往由于缺乏專業(yè)技術(shù)人員等原因而不能按時對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和調(diào)校，甚至從不調(diào)校，嚴(yán)重制約了礦井有害氣體的正常檢測。

3.2通信協(xié)議不規(guī)范，可集成性差

因為沒有一個符合礦井電氣防爆等特殊要求的總線標(biāo)準(zhǔn)，所以現(xiàn)有生產(chǎn)廠家的監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議幾乎都采用各自專用的，互不兼容。不同廠家產(chǎn)品之間缺乏互操作性、互換性，因此可集成性差，不易于系統(tǒng)功能擴(kuò)展。在使用中，個別系統(tǒng)雖經(jīng)多次升級改造，仍不能實現(xiàn)系統(tǒng)資源的有效共享，形成了一個個獨立的“信息孤島”，嚴(yán)重阻礙了礦井安全生產(chǎn)管理水平的進(jìn)一步提高。

3.3診斷功能有待加強(qiáng)，系統(tǒng)的可維護(hù)性低

現(xiàn)場設(shè)備在線故障診斷、報警、記錄功能不強(qiáng)，現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)定困難，影響系統(tǒng)的可維護(hù)性。作為管理維護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)的輔助手段，部分系統(tǒng)只能對系統(tǒng)的通訊狀況診斷，不能詳細(xì)地判斷故障的性質(zhì)和故障點。但實際工作中要求能迅速判斷出分站、傳感器或電纜故障之間，或短路報警與真實超限之間的區(qū)別，為維護(hù)人員提供故障的類型和方位，以便于迅速處理故障地點。

3.4現(xiàn)場管理和維護(hù)水平欠缺

盡管各省市煤炭管理部門都強(qiáng)制性要求各大、中、小煤礦的高瓦斯或瓦斯突出礦井必須裝備礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，而且近幾年再次加大了對礦井安全生產(chǎn)的管理力度，但一些地方國有煤礦，特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)小煤礦，多數(shù)由于缺乏專業(yè)技術(shù)人員而不能正常使用和維護(hù)已裝備的系統(tǒng)，甚至對系統(tǒng)配接的傳感器根本不進(jìn)行調(diào)校。另外，在大多國有煤礦還存在著監(jiān)測監(jiān)控方面的管理制度不夠健全、對已經(jīng)存在的監(jiān)測監(jiān)控管理制度執(zhí)行不嚴(yán)、對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)督管理不到位等問題，嚴(yán)重地制約著安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

實時監(jiān)測監(jiān)控各個礦井的安全狀況，隨時調(diào)度指揮生產(chǎn)，避免和減少安全事故的發(fā)生，因此煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)，對煤炭企業(yè)的安全生產(chǎn)、文明生產(chǎn)、科學(xué)生產(chǎn)具有重要的意義。

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