礦井通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀及建議

申旭奇

潞安環(huán)能股份公司常村煤礦，山西長治 046102

1 煤礦通風的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)運行原理

工作之時，監(jiān)測主機不斷的和各個分站進行通信，各個分站接收到來自主機詢問之后，及時把分站所接收各個測點信號傳到監(jiān)測主機，各個分站就不停將所接收到各個傳感器信號實施檢測處理與變換，主要包含模擬量、開關量及累計量，并且時刻等候檢測主機發(fā)出詢問，便于將所檢測到參數(shù)傳遞到檢測主機。當要控制井下設備時，檢測主機把控制命令和分站的巡檢信號共同傳遞到分站，再經(jīng)過分站進行遠動開關對設備進行控制。監(jiān)測主機把所接收到實時信號實時處理與存盤，經(jīng)過本機的大屏幕、顯示器及模擬盤等各種外設所顯示。

2 煤礦通風安全監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題

一直以煤礦企業(yè)發(fā)展之關鍵是解決煤礦生產(chǎn)過程中的安全問題，隨著監(jiān)測系統(tǒng)的引進，煤礦的安全現(xiàn)狀得到有效的改善，然而在長期發(fā)展的過程中還存在諸多問題與不足，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1）煤礦安全監(jiān)測系統(tǒng)的多樣性。由于安全監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品多樣，廠家眾多，各個廠家生產(chǎn)的監(jiān)測產(chǎn)品參數(shù)不一，缺乏兼容性。使得設備在運行的過程中維護，增容，升級帶來困擾。受市場經(jīng)濟的影響，監(jiān)控系統(tǒng)廠家都簽有自己的專用通信網(wǎng)絡，各個廠家的監(jiān)控系統(tǒng)相互不兼容。從而加大了煤礦企業(yè)的重復投資，造成了人力物力的極大浪費，同時系統(tǒng)的維護更加艱難；

2）煤礦監(jiān)測系統(tǒng)功能不健全。在煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的過程中，廠家把精力集中在監(jiān)測能力和控制系統(tǒng)的使用性能開發(fā)方面。對于煤礦企業(yè)不可預測的安全問題并沒有引起足夠的重視，在系統(tǒng)設計上存在嚴重的不足。就系統(tǒng)的本身設計來說，系統(tǒng)的自身保護就存在很大的缺陷，抗雷擊能力不強，有的設備根本沒有安裝避雷設備，安裝的也不符合要求。當雷電強度達到一定程度的時候，雷電擊中通信傳輸線路中防雷能力較差的部分，尤其是高度架空的傳輸線路，即使傳輸線路使用了屏蔽線纜，并且也接地。但是如果屏蔽效果達不到使用要求，接地效果不好的情況下，雷電的能量一旦竄入線路，進入運行的設備之中，很容易造成主機以及井下設備損壞，情節(jié)嚴重的火花外泄，由電火花而引發(fā)瓦斯和煤塵爆炸事故，不可小視；

3）煤礦監(jiān)測系統(tǒng)中甲烷傳感器普遍質量不高，校驗方法落后。傳感器是煤礦安全監(jiān)測控制系統(tǒng)的核心組成部分，傳感器的性能是監(jiān)測環(huán)境與設備參數(shù)準確性的保證。我國目前使用的傳感器主要有瓦斯，負壓，風速，水倉水位，電壓，電流，溫度等模擬量傳感器，以及機電設備狀態(tài)，機電設備開停，風門開關狀態(tài)等開關量傳感器。普通傳感器基本能滿足監(jiān)測煤礦安全生產(chǎn)，但是存在使用壽命短，穩(wěn)定性與可靠性有等加強，有些傳感器已不能滿足實際生產(chǎn)需要。與其發(fā)達國家甲烷傳感器相比，還存在以下缺點：

（1）抗沖擊性差。當?shù)V井巷道大理瓦斯涌出時元件處于極度活躍狀態(tài)，在頻繁的作用下，出現(xiàn)零點漂移現(xiàn)象，從而出現(xiàn)對甲烷的催化性能下降。抗沖擊性能差的同時元件的使用壽命與穩(wěn)定性也低下；

（2）不具有抗毒性能。由于煤礦進下含有大量的硫化氫氣體，當大分大吸附在元件表面并與元件發(fā)生反應，阻止了甲烷氣體與催化劑接觸，從而元件感應的靈敏度下降；

（3）載體催化元件與元件不具有同步性，制作工藝不高。由于甲烷，在國內現(xiàn)用的傳感器一般采用載體催化遠件，在礦井中除了含甲烷之外，還有許多具有可燃性與爆炸性氣體，它們對以催化燃燒原理工作的傳感器存在潛在的威脅，對于礦井瓦斯涌出埋下安全隱患。

一氧化碳等傳感器不具有防水性，在井下維修使用的萬用表，示波器等設備防爆性達不到使用條件，在礦井中采取礦井瓦斯氣來監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)甲烷傳感器的標準調校氣體，利用光學鑒確定標準。

4）缺乏對煤礦通風安全監(jiān)控系統(tǒng)的管理與維護。對于煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)工程的審核與驗收沒有按照嚴格的質量檢查標準進行驗收，傳感器的安裝數(shù)量嚴重不足。對煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的維護也不到位，對傳感器的調校沒有按相關規(guī)定進行，通常出現(xiàn)傳感器誤掛與混掛現(xiàn)象，廠家售后服務不及時，對出現(xiàn)問題的傳感器不能及時維修等諸多問題；

5）缺乏系統(tǒng)專業(yè)維修維護人員。從事煤礦安全監(jiān)測維修的工作員不夠專業(yè)，文化層次偏低，人員配備嚴重不足。

3 加強煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的建議

為確保煤礦企業(yè)的正常生產(chǎn)需要，建立健全煤礦的通風安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是勢在必行，如何做好煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控從如下幾個方面著手：

1）制定煤礦通風安全監(jiān)測監(jiān)控標準。制定煤礦企業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)設計方案，對不規(guī)范的通信協(xié)議與傳輸設備物理層協(xié)議進行規(guī)范，解決重復購置問題。為避免系統(tǒng)不兼容現(xiàn)象，建議煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)對軟件技術與信息通信技術的使用方面廣泛運用組態(tài)軟件技術。組態(tài)軟件是通用型的監(jiān)控軟件，不需要任何語言與編程。利用軟件本身的工具便可自動生成通信，控制，儲存，顯示等多種功能的應用軟件。具有通用性，實用性以及維護方便等優(yōu)點，從而有效避免不同監(jiān)控設備之間系統(tǒng)不兼容現(xiàn)象；

2）加強煤礦監(jiān)測系統(tǒng)安全。當保護區(qū)與中心站的范圍內，加裝安全柵，利用安全柵緩解并吸收線路上的雷電能量，通過安全柵把雷電的瞬間電壓電流限制在安全值之內，能有效的避免因雷電造成設備損壞；

3）提高傳感器可靠性與使用壽命。加大研究投入，提高傳感器的可靠性，延長調校周期，設計傳感器故障診斷軟件。配備瓦斯探頭所需的標準小鋼瓶，規(guī)范傳感器標校工作；

4）加強安全檢測人員的培訓工作，提高監(jiān)控人員綜合素質。煤礦監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋了計算機知識，網(wǎng)絡知識，機器設備，軟硬件技術以及各種傳感器與系統(tǒng)的升級改造等各個專業(yè)知識。因此加強監(jiān)湡控制系統(tǒng)人員的綜合能力培訓是煤礦監(jiān)測系統(tǒng)正常運行的保障。

4 結論

總而言之，安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中還存在各種不足之處，只有結合實況采取合理改進措施，才能夠確保監(jiān)控系統(tǒng)正常運行，實現(xiàn)監(jiān)測監(jiān)控通風安全的目標。

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[2]寇健利.中小型煤礦瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的配置及更新[J].山西煤炭，2010(3).

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