KJ101N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在大寧礦的應(yīng)用

王 軍

（山西華潤大寧能源有限公司，山西 晉城 048000）

1 引言

大寧煤礦現(xiàn)用 KJ101N安全監(jiān)控系統(tǒng)一套，由地面計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、以太環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)、信息傳輸設(shè)備、信息采集設(shè)備、傳感器、控制器等部分構(gòu)成。地面中心站安裝有兩臺監(jiān)測主機(jī)（一用一備），可實(shí)現(xiàn)自動切換并配備聲光報警裝置。井上下共安裝監(jiān)控分站90臺，甲烷傳感器234臺，其他各類傳感器581臺，對礦井中的瓦斯、一氧化碳、溫度、風(fēng)量、水位等環(huán)境參數(shù)及地面、井下的各種設(shè)備的開/停、饋電及風(fēng)門開關(guān)等狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并按照規(guī)定實(shí)現(xiàn)“甲烷電閉鎖、風(fēng)電閉鎖、故障閉鎖”功能，系統(tǒng)24h不間斷運(yùn)行。通過以太環(huán)網(wǎng)將各種監(jiān)測信息傳送到礦信息中心，做到事故提前發(fā)現(xiàn)、及時排除，防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大，為礦井的安全生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由主機(jī)、傳輸接口、分站、傳感器、遠(yuǎn)控箱、電源箱、電纜、接線盒等部分組成，系統(tǒng)連接如圖1所示。

該平臺有硬件和軟件兩部分。硬件包括監(jiān)控主機(jī)、傳輸接口、KJ101N-F2型礦用監(jiān)控分站、各類開關(guān)量和模擬量傳感器、遠(yuǎn)控箱等；軟件采用目前大寧礦使用的KJ101N型安全監(jiān)控軟件。傳輸采用樹狀總線方式，所有設(shè)備全部連接在一對傳輸總線上。

圖1 KJ101N型礦井監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

3 傳感器的布置方式

甲烷傳感器、CO傳感器、溫度傳感器應(yīng)垂直懸掛，距頂板（頂梁、屋頂）不得大于300mm，距巷道壁（墻壁）不得小于200mm，并應(yīng)安裝維護(hù)方便，不影響行人和行車。模擬量傳感器應(yīng)設(shè)置在能正確反映被測物理量的位置，開關(guān)量傳感器應(yīng)設(shè)置在能正確反映被監(jiān)測狀態(tài)的位置，聲光報警器應(yīng)設(shè)置在經(jīng)常有人員工作便于觀察的地點(diǎn)。

4 各測點(diǎn)斷電控制

本文從洗煤廠、綜采工作面和綜掘工作面三個典型的位置介紹礦井?dāng)嚯娺B鎖控制。

4.1 洗煤廠

當(dāng)洗煤廠任何1臺甲烷傳感器超限達(dá)到或超過斷電值時，傳感器超限信號傳輸至分站，分站發(fā)出斷電閉鎖命令作用于洗煤廠配電室總饋電開關(guān)的斷電器，使洗煤廠生產(chǎn)場所所有非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備斷電閉鎖，同時甲烷超限斷電信號傳輸至中心站。

4.2 綜采工作面（202綜采工作面）

（1）202綜采工作面各進(jìn)風(fēng)甲烷傳感器、分風(fēng)口甲烷傳感器任何1臺超限達(dá)到或超過斷電值時，傳感器超限信號傳輸至分站，分站發(fā)出斷電閉鎖信號至中心站，中心站下發(fā)斷電閉鎖信號至3號橫巷配電點(diǎn)101#高開和2311配電點(diǎn)3#高開、2#饋電、3#饋電的斷電器，將202綜采工作面及其附屬巷道內(nèi)所有的非本質(zhì)安全型用電設(shè)備全部斷電。

（2）202綜采工作面、工作面回風(fēng)、回風(fēng)巷甲烷傳感器任何1臺超限達(dá)到或超過斷電值時，傳感器超限信號傳輸至分站，分站發(fā)出斷電閉鎖命令至綜采工作面配電點(diǎn)動力移變的斷電器，使202綜采工作面及其回風(fēng)巷內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備斷電閉鎖，同時甲烷超限斷電動作信息通過光纖傳輸至控制中心。

4.3 掘進(jìn)工作面（采一隊(duì)掘進(jìn)工作面）

（1）3601、3602掘進(jìn)工作面甲烷傳感器、工作面回風(fēng)甲烷傳感器和3601分風(fēng)口甲烷傳感器任何1臺超限達(dá)到或超過斷電值時，傳感器超限信號傳輸至分站，分站發(fā)出斷電閉鎖命令至連采一隊(duì)工作面配電點(diǎn)動力移變的斷電器，使360（03）以北區(qū)域掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備斷電閉鎖，同時甲烷超限斷電信號傳輸至中心站。

（2）安裝在綜掘工作面混合回風(fēng)巷內(nèi)的甲烷傳感器一旦達(dá)到上限或已經(jīng)觸發(fā)斷電連鎖時，傳感器超限信號傳輸至分站，分站發(fā)出斷電閉鎖信號作用于連采一隊(duì)工作面配電點(diǎn)動力移變的斷電器，使360（03）以北區(qū)域除全風(fēng)壓供風(fēng)的進(jìn)風(fēng)巷外，掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備斷電閉鎖，同時甲烷超限斷電信號傳輸至中心站。

（3）3601、3602掘進(jìn)工作面任何1臺主用局扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)或任何1臺風(fēng)筒風(fēng)量低于規(guī)定值時，局部通風(fēng)機(jī)開停傳感器輸入通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)信號或風(fēng)筒風(fēng)量傳感器輸入無風(fēng)信號至監(jiān)控分站，分站發(fā)出閉鎖信號作用于連采一隊(duì)工作面配電點(diǎn)動力移變的斷電器，使360（03）以北區(qū)域掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備斷電閉鎖，同時風(fēng)電閉鎖信號傳輸至中心站。

（4）掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，應(yīng)由專業(yè)人員對巷道內(nèi)甲烷濃度進(jìn)行測量。當(dāng)巷道內(nèi)甲烷濃度＞3.0%時，局部通風(fēng)機(jī)啟動閉鎖功能，使之不能啟動，只有等待巷道內(nèi)的甲烷濃度＜1.5%時，經(jīng)專業(yè)人員確認(rèn)后并通過專用工具解鎖，恢復(fù)解鎖狀態(tài)，并將風(fēng)電閉鎖信號傳送至控制中心。

4.4 掘進(jìn)工作面3.0閉鎖控制

當(dāng)局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，開拓工作面或回風(fēng)流中甲烷濃度大于3.0%時，必須閉鎖局部通風(fēng)機(jī)啟動開關(guān)，并使之不能啟動，只有通過專用工具人工解鎖方可啟動。當(dāng)掘進(jìn)工作面（或開拓工作面）和回風(fēng)流中甲烷濃度小于1.5%時，自動解鎖，嚴(yán)禁對局部通風(fēng)機(jī)進(jìn)行故障閉鎖。同時風(fēng)電閉鎖信號傳至中心站。

4.5 區(qū)域斷電控制

在設(shè)定區(qū)域內(nèi)，當(dāng)該區(qū)域甲烷超限時，甲烷傳感器超限信號輸入至監(jiān)控分站，該監(jiān)控分站把甲烷超限信號同時發(fā)送至監(jiān)控主機(jī)和該區(qū)域內(nèi)異地監(jiān)控分站。區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控分站發(fā)出閉鎖信號作用于區(qū)域內(nèi)的饋電開關(guān)及其他非本質(zhì)安全型電器設(shè)備的饋電開關(guān)，使本區(qū)域內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備閉鎖不能啟動，同時區(qū)域瓦斯電閉鎖信號傳輸至中心站。

5 結(jié)語

KJ101N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，對礦井通防系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行了有效的監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)故障，提高了礦井安全管理水平，為礦井的安全高效生產(chǎn)提供了有力的保障。