淺析KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應用實踐

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“安全第一，預防為主，綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，除了加強職工的安全教育培訓和日常生產(chǎn)過程中的安全管理，精密可靠的安全監(jiān)控工作也是一項十分重要的物質(zhì)和技術保證，是一項不容忽視的安全技術基礎工作，對及時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)實意義〔1〕。本文針對KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應用實踐展開研究，以更好地熟悉、應用并優(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)簡介

1.1 安全監(jiān)控系統(tǒng)概況

相對發(fā)達國家，我國煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)應用歷史較短，20世紀末才逐漸從國外引進這項監(jiān)控系統(tǒng)，并在使用過程中，不斷同我國煤礦地質(zhì)生產(chǎn)條件相結合，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)展也取得了長足的進步，系統(tǒng)越來越完善，功能越來越全面，精度也越來越高。

例如，在我國許多礦區(qū)得到廣泛應用的KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)就已經(jīng)實現(xiàn)了實時監(jiān)測井下各類影響生產(chǎn)的環(huán)境參數(shù)，包括瓦斯?jié)舛?、一氧化碳濃度、溫度、風速、通風負壓等，除此之外，還能夠?qū)γ簜}內(nèi)煤量、水倉內(nèi)水位、機電設備開停、供電系統(tǒng)的電壓等參數(shù)進行監(jiān)測監(jiān)控〔3－4〕。除了這些基本的監(jiān)控功能，該系統(tǒng)還融合了強大的數(shù)據(jù)處理功能，系統(tǒng)內(nèi)部可實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的實時處理和存儲，并通過數(shù)據(jù)處理對系統(tǒng)自身運轉(zhuǎn)狀況進行診斷，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。互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展成果被高效地應用到了煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中，通過網(wǎng)絡，可實現(xiàn)一個礦井、一個礦區(qū)乃至全省各礦區(qū)的監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，同時，KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)還具有實時監(jiān)測表制作、動態(tài)模擬圖顯示、各類數(shù)據(jù)報表自動生成、遠程報警、圖標打印輸出等各項功能，使系統(tǒng)更加方便實用。

1.2 系統(tǒng)結構及功能

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

圖1 系統(tǒng)結構

（1）監(jiān)控主機（中心站）

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

生產(chǎn)監(jiān)控：主要功能包括監(jiān)測井下割煤機、皮帶輸送機、開關、局部通風機的運行狀態(tài)和各項運行參數(shù)，并實時監(jiān)測井下各煤倉、水倉、供電等運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

（2）井下分站

井下分站一般具備各類自檢和自測功能，包括開機自檢、開機初始化、通信測試等。同時，監(jiān)控分站能夠?qū)Ω黜棻O(jiān)控項目的參數(shù)進行設置，包括瓦斯閉鎖點、一氧化碳超限點、各報警上下限等。

（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)揮功能的關鍵，系統(tǒng)應配備合格、精確、耐用的各類傳感器，井下應加強對傳感器的巡回檢查和維護，確保傳感器的精度和監(jiān)控實效。

2 KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應用

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)結構：井上監(jiān)控機房裝備2臺操作員站，2臺主備監(jiān)控主機，井下安設8臺KJ76N－F型本安監(jiān)控分站，安裝GJC4型瓦斯傳感器55臺，CTH1000（B）型一氧化碳傳感器26臺，GT1000－2000（B）型溫度傳感器26臺，GFY15型風速傳感器20臺，KGT9型設備開停傳感器19臺，GCG1000型粉塵傳感器28臺，GFK30－80型風門傳感器8臺，其它傳感器若干。井下各采掘迎頭都實現(xiàn)了甲烷、風電閉鎖控制。

例如，對于該礦一個生產(chǎn)工作面。

（1）瓦斯監(jiān)測

安設在中順槽，分四處：①工作面回風隅角安設一個，報警濃度≥0.8%CH4，斷電濃度為≥1.5%CH4；②距煤壁≯10m處安設一個，報警、斷電濃度同①；③距回風出口10～15m處安設一個，報警濃度≥0.8%CH4，斷電濃度為≥1.0%CH4；所有傳感器斷電后復電濃度均為＜0.8%CH4。其中瓦斯傳感器訊號通過電纜（型號：MHYV1×4）傳輸?shù)奖O(jiān)測分站（KJ76N－F）進行斷電，斷電范圍為工作面及其回風巷內(nèi)的全部非本質(zhì)安全型電氣設備，傳感器每隔7天調(diào)校一次。

（2）一氧化碳監(jiān)測

在中順槽回風出口10～15m處安設一個CTH1000（B）型一氧化碳傳感器，通過電纜（型號：MHYV1×4）傳輸?shù)奖O(jiān)測分站。當風流中一氧化碳濃度達到0.0024%時，傳感器發(fā)出警報。

（3）溫度監(jiān)測

在中順槽距回風出口10～15m處安設一個GT1000－2000（B）型溫度傳感器，通過電纜傳輸?shù)奖O(jiān)測分站，報警溫度為30℃。

（4）風速監(jiān)測

在中順槽距回風出口10～15m處安設一個GFY15型風速傳感器，通過電纜（型號：MHYV1×4）傳輸?shù)奖O(jiān)測分站。

（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

在中順槽距回風出口10～15m處安設一個粉塵傳感器（GCG1000型），懸掛在巷道正中間，通過電纜（型號：MHYV1×4）傳輸?shù)奖O(jiān)測分站。當粉塵濃度達到10mg／m3時，傳感器發(fā)出警報，開啟自動噴霧進行降塵，粉塵濃度小于5mg／m3時，停止噴霧。

（7）工作面回風上隅角安設束管探頭，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

KJ76N監(jiān)控系統(tǒng)可實現(xiàn)井上監(jiān)控主機對井下監(jiān)測分站各傳感器運轉(zhuǎn)狀態(tài)的實時監(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 實時數(shù)據(jù)監(jiān)測表窗口

（1）安全監(jiān)控設備調(diào)校

系統(tǒng)安裝時及安裝完畢后，應按照產(chǎn)品說明對系統(tǒng)，尤其是監(jiān)控分站及各傳感器進行參數(shù)調(diào)校，入井的設備應在井上調(diào)校合格并運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)控設備維護

煤礦井下環(huán)境潮濕、煤巖塵彌散、場所狹窄、工作條件差，安全監(jiān)控設備的維護顯得尤為重要，尤其是在采掘迎頭，應加強設備的維護管理，每班安排專人清除傳感器上積聚的積塵，且傳感器應安設在干燥無淋水處，嚴禁井下灑水降塵時淋濕傳感器，同時，井下工作面推進、掘進迎頭推進移動或者維護傳感器時應有專人負責，嚴禁摔打碰撞，并有專人負責設備維護，確保設備靈敏可靠，正常發(fā)揮監(jiān)測監(jiān)控功能。

3 結語

煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是礦井信息化建設的重要一環(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)被動的監(jiān)控管理方式，轉(zhuǎn)而應用科技力量對煤礦安全隱患實施監(jiān)測預警，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)，對礦井的安全監(jiān)控尤其是瓦斯治理起到了極為關鍵的作用，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)測監(jiān)控系統(tǒng)升級改造研究〔J〕.能源與節(jié)能，2015，（2）：28－29.

〔2〕劉西青.論國內(nèi)煤礦瓦斯監(jiān)測監(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)應用技術研究〔J〕.山東煤炭科技，2006（增刊）：34－36.