淺析煤礦安全監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)

張文兵

（神華新疆天電礦業(yè)有限公司（寬溝煤礦），新疆，831215）

0 引言

煤炭環(huán)境監(jiān)控水平的提升對(duì)于社會(huì)的發(fā)展有著十分積極的作用。我國(guó)對(duì)于煤礦成分的檢測(cè)已有幾十年的歷史，之前的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)所使用的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)法，后來(lái)逐漸發(fā)展成為單片機(jī)、計(jì)算機(jī)為主要代表的監(jiān)控系統(tǒng)，且地面計(jì)算機(jī)也因此有了十分完善的顯示以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，這樣便能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境參數(shù)進(jìn)行積極的檢測(cè)，并將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)都完整的記錄下來(lái)，在以后需要時(shí)便能夠很方便的調(diào)用歷史數(shù)據(jù)。作者針對(duì)煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)展開(kāi)了深入的分析論述。以下主要圍繞著環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)存在的重要作用展開(kāi)簡(jiǎn)單分析與探討。

1 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)存在的重要意義

煤礦的井下環(huán)境條件是非常差的，一般大量存在的有水、火、瓦斯、頂板和煤塵五類物質(zhì)，而礦井中最常出現(xiàn)的就是瓦斯問(wèn)題，瓦斯?jié)舛?、氧氣濃度以及火源都是產(chǎn)生瓦斯事故的重要原因，所以，對(duì)瓦斯的濃度進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)是十分必要的，只有這樣才能夠有效的降低瓦斯事故的發(fā)生率。煤礦環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)存在的作用就是對(duì)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行檢測(cè)，并保證煤炭底部能夠有良好的通風(fēng)，這一系統(tǒng)的存在能夠起到實(shí)時(shí)檢測(cè)、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、超限斷電閉鎖、通風(fēng)狀態(tài)檢測(cè)等目的，而這些數(shù)據(jù)能夠在煤炭安全檢測(cè)系統(tǒng)中得到很好的記錄，所以可以為后續(xù)工作提供大量的數(shù)據(jù)，這樣便使各項(xiàng)指揮調(diào)度工作能夠有更明確的依據(jù)，有力的保證了煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn)。

2 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中的問(wèn)題及根源分析

分析安全監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及工作原理不難發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)是否能夠長(zhǎng)期處于正常工作狀態(tài)，除了要受到系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平、制造以及元器件型號(hào)的影響，而且后期的安裝、使用以及布置等對(duì)于系統(tǒng)性能也有著很大的影響。通常情況下，檢測(cè)系統(tǒng)問(wèn)題以及問(wèn)題的根源主要體現(xiàn)在下述幾點(diǎn)。

（1）系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)問(wèn)題

元器件本身設(shè)計(jì)上存在問(wèn)題，例如線路板的布線和元器件的位置不夠科學(xué)，甚至還可能會(huì)使期間受到電磁干擾的問(wèn)題，而不合理的元器件選型也會(huì)影響傳感器工作的穩(wěn)定性或者使設(shè)備的使用壽命因此縮減。

（2）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分站的位置不科學(xué)

分站系統(tǒng)安裝的位置對(duì)于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的繁復(fù)程度有著很大的影響，而且在很大程度上影響了分站工作的可靠性。

（3）傳輸纜線和電氣設(shè)備的距離不合理

如果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳輸電纜與動(dòng)力電纜或者大功率電氣設(shè)備的距離不夠合理，這便會(huì)使監(jiān)測(cè)信號(hào)受到較大的磁場(chǎng)干擾，甚至還會(huì)使信號(hào)產(chǎn)生畸變，使得信號(hào)解碼的準(zhǔn)確性大大的降低，問(wèn)題惡劣時(shí)甚至?xí)瓜到y(tǒng)的信號(hào)傳輸無(wú)法順利進(jìn)行，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生“死機(jī)”的問(wèn)題。

（4）未做好監(jiān)測(cè)設(shè)備的保護(hù)工作

很多設(shè)備安裝的位置都不夠合理，因此常常會(huì)受到淋水、潮氣、粉塵濃度等因素的影響，上述這些因素中可能會(huì)有較多的腐蝕性成分，甚至還會(huì)使線路板、催化原件、接線產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，也可能使傳感器與電纜連接插頭的內(nèi)部出現(xiàn)氧化等問(wèn)題，造成傳感器易出現(xiàn)短路現(xiàn)象。

（5）地質(zhì)構(gòu)造和施工工藝的影響

施工地區(qū)的巖性、斷裂狀況、地理位置和施工工藝、支護(hù)方式、支護(hù)用料等對(duì)于地磁場(chǎng)的方向以及強(qiáng)度都有著很大的影響，有時(shí)甚至還會(huì)對(duì)系統(tǒng)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)產(chǎn)生影響，施工期間所出現(xiàn)的振動(dòng)也是一個(gè)很大的干擾，比如，寬溝煤礦屬于沖擊地壓型礦井，該礦W1123綜采工作面在回采過(guò)程中出現(xiàn)周期來(lái)壓，頻繁出現(xiàn)頂板，煤壁振動(dòng)垮落事件及頂板異響現(xiàn)象事件，當(dāng)工作面大能量事件時(shí)（4次方以上事件）、該工作面安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控傳感器會(huì)出現(xiàn)信號(hào)通訊閃斷或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)紊亂現(xiàn)象，在經(jīng)過(guò)分析和研究后，便能夠確定傳感器信號(hào)電路受到?jīng)_擊地壓事件干擾影響，傳感器出現(xiàn)了閃斷或監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常波動(dòng)等問(wèn)題。

3 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)的重點(diǎn)內(nèi)容

在對(duì)環(huán)境系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)和故障進(jìn)行分析后，筆者結(jié)合自己多年以來(lái)的監(jiān)控系統(tǒng)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，指出了在對(duì)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)工作時(shí)應(yīng)該把握好以下幾點(diǎn)。

3.1 設(shè)備選型

若系統(tǒng)本身存在較為嚴(yán)重的缺陷，則對(duì)于后續(xù)工作的順利進(jìn)行有著十分惡劣的影響，不管維護(hù)工作者的技術(shù)水平多高，也無(wú)法彌補(bǔ)設(shè)備所存在的固有缺陷。所以，在確定系統(tǒng)時(shí)，不僅要重點(diǎn)關(guān)注廠商的產(chǎn)品介紹，而且還需要針對(duì)各類系統(tǒng)展開(kāi)深入的比較和深入考察工作。不僅如此，在確定系統(tǒng)時(shí)一定要對(duì)設(shè)備的使用特征有一個(gè)深入的了解，在此基礎(chǔ)上使用分站容量較大、防潮性能較好、抗干擾能力較強(qiáng)的監(jiān)控設(shè)備，這樣才能夠降低分站的總安裝數(shù)量，減少各種問(wèn)題的發(fā)生。

3.2 監(jiān)控設(shè)備的安裝

監(jiān)控設(shè)備的安裝位置與該地點(diǎn)的環(huán)境對(duì)于監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行有著很大的影響，進(jìn)行安裝工作時(shí)，應(yīng)該把握好以下重點(diǎn)：

（1）要保證設(shè)備的支護(hù)設(shè)備完好，使用期間不會(huì)出現(xiàn)淋水的情況；（2）盡量在電磁干擾和振動(dòng)干擾比較小的位置進(jìn)行監(jiān)控設(shè)備的安裝，還要對(duì)其進(jìn)行接地保護(hù)，這樣才能夠有效的減小分站、通訊接口、電纜及傳感器等所受到的干擾；（3）一定要使用穩(wěn)定性比較好的電源開(kāi)關(guān)，并且盡量不和大功率可控硅調(diào)速器設(shè)備用同一個(gè)電源或者是母線段，防治可控硅設(shè)施出現(xiàn)的奇次諧波對(duì)于電源的干擾，保證分站工作狀態(tài)的穩(wěn)定性。

3.3 傳輸纜線的使用和安裝

一般情況下，使用光纜作為傳輸纜線的效果最好，因?yàn)楣庑盘?hào)能夠防止電磁信號(hào)在傳輸期間產(chǎn)生畸變，使得測(cè)值信號(hào)的誤碼率也能夠大大減小，信號(hào)的傳輸速度也會(huì)因此有顯著的增加，通常情況下電纜的傳輸速率為9600bit/s，而光纜傳輸速率則可以達(dá)到100M，有時(shí)還可能會(huì)更高。通常條件下，信號(hào)電纜的參數(shù)要求為：分布電感小煤炭于1mH，分布電容小于0.1μF，直流電阻小于26Ω/千米。進(jìn)行電纜的鋪設(shè)工作時(shí)，若條件允許的話，則需要將信號(hào)電纜和動(dòng)力電纜分別放在巷道的兩邊，若條件比較差，則需要保證監(jiān)控設(shè)備的電纜和動(dòng)力電纜之間的間距是大于30cm的，只有在這樣的基礎(chǔ)上，才能夠很好的降低電磁場(chǎng)對(duì)于信號(hào)的不良作用，更好的保證信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。

3.4 系統(tǒng)故障的統(tǒng)計(jì)以及分析

通常情況下，監(jiān)控系統(tǒng)故障可以分成系統(tǒng)故障和人為故障兩類。而要想解決好人為故障，則必須要嚴(yán)格開(kāi)展管理工作；對(duì)于系統(tǒng)故障的處理則需要使用統(tǒng)計(jì)分析的方式，也就是要對(duì)故障的現(xiàn)象、位置以及原因等進(jìn)行深入的分析研究，這樣才能夠在此基礎(chǔ)上制定有效的解決方案。2018年5月寬溝煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行期間井下6臺(tái)安全監(jiān)控分站多次出現(xiàn)信號(hào)頻繁中斷的問(wèn)題，檢查發(fā)現(xiàn)是由于變電所內(nèi)安裝的安全監(jiān)控光端機(jī)的信號(hào)出現(xiàn)了超時(shí)，且這種中斷的出現(xiàn)是無(wú)規(guī)律的，解決這一問(wèn)題時(shí)需要先對(duì)主傳輸電纜進(jìn)行檢查，而檢查發(fā)現(xiàn)主電纜并無(wú)問(wèn)題。在后續(xù)的檢查中發(fā)現(xiàn)，1255水平-1333水平之間的4臺(tái)監(jiān)控分站的連接通信電纜有分出去的通信電纜末端未連接分站，在系統(tǒng)進(jìn)行分站掃描信號(hào)接受過(guò)程中信號(hào)經(jīng)過(guò)未連接分站的電纜時(shí)造成信號(hào)讀取錯(cuò)誤造成井下信號(hào)傳輸?shù)墓舛藱C(jī)出現(xiàn)超時(shí)現(xiàn)象，將這部分未連接監(jiān)控分站的通信電纜至分站終端之間部分拆除后系統(tǒng)回復(fù)正常，可見(jiàn)系統(tǒng)對(duì)通信電纜的使用工藝要求嚴(yán)格。

系統(tǒng)管理工作中應(yīng)該重點(diǎn)做好管理制度的健全以及維修隊(duì)伍的建設(shè)工作。企業(yè)所制定的監(jiān)控系統(tǒng)管理規(guī)定必須要和國(guó)家的有關(guān)規(guī)定相符，但也要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際予以適當(dāng)?shù)男薷?，這樣才能夠很好的保證管理制度的可行性。企業(yè)只有建設(shè)好完善的管理制度才能夠有效的保證工作的質(zhì)量。維修工作者的素質(zhì)對(duì)于系統(tǒng)問(wèn)題的處理效率有著很大的影響，所以，工作者都必須有技校以上學(xué)歷，并且有高度的責(zé)任感，這樣才能夠在工作過(guò)程中高效的處理問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

做好煤炭安全系統(tǒng)的維修和保養(yǎng)工作對(duì)于我國(guó)煤炭行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步有著十分積極的影響，現(xiàn)今我國(guó)的煤炭安全監(jiān)控系統(tǒng)中還存在著一些問(wèn)題，如何有效的解決這些問(wèn)題就成為了今后應(yīng)重點(diǎn)研究的問(wèn)題，工作者今后必須不斷深入這方面的研究。