淺析監測監控系統在煤礦安全生產中的應用

胡景波（陜西中能煤田有限公司 陜西榆林 719000）

淺析監測監控系統在煤礦安全生產中的應用

胡景波（陜西中能煤田有限公司 陜西榆林 719000）

多年前，由于條件所限，我國礦井瓦斯氣體監測只能依靠人工來進行，瓦斯監測設備也十分落后，工人必須要手持瓦斯監測儀在現場人工監測瓦斯，原來的儀器容易受到環境溫度、壓力、視覺等因素影響而造成測量誤差，且又不能連續檢查瓦斯，在瓦斯監測過程中非常容易出現漏洞，無法正常監測井下施工現場的瓦斯濃度，不能很好地為煤礦的安全提供保障。

瓦斯；監測監控技術；防治；發展與應用

【DOI】10．19312/j．cnki．61-1499/c．2016．07．103

一、礦井瓦斯監測監控系統的應用

煤礦安全監控系統是指利用信息管理、計算機網絡等技術，對礦井甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、風速、風壓、溫度、饋電狀態、風門狀態、風筒狀態、局部通風機開停、主要通風機開停等實施遠程動態監控管理，并實現甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制等功能系統。煤礦安全監控系統技術的運用，實現了安全監測控制多方位多層次管理，增強了管理的嚴密性和時效性，使得監控信息掌握得更為準確，為安全生產提供了保障。

礦井瓦斯監測監控系統，主要是在數字化的采掘工程平面圖上對采煤工作面和掘進工作面的適時位置進行活化處理，根據其推進度按時更新，系統將根據其更新的適時位置線，對推進前方影響區域內瓦斯情況進行分析、評價、預測、預報、預警。通風系統以采掘工程平面圖為基準，新建添加各種通風設施，設計有設施說明牌、設施監測表，對通風設施監測數據進行定性、定量分析，實現對通風系統設施管理的預測、預報、預警，根據授權進行簽名評價、消警、處理，消除安全隱患及導航系統報警信號。

二、目前國內外礦井監測系統的發展狀況

我國的檢測技術使用比較晚，上世紀80年代初從國外的發達國家引進了一系列的安全檢測系統，在引進系統的同時，進行消化和吸收并且結合我國實際煤礦開采情況，以及自身條件由遼寧煤炭科學院和重慶煤炭科學院等中多煤炭科學研究院共同研制出了KJ2、KJ4．KJ38、KJ66、KJ75、JS、KJlO、KJ13、KJ19等一系列有關有害氣體的檢測系統，在我國這種煤礦檢測技術已經做到了大量的應用，但是很大一部分還是采用傳統的模擬數據傳輸方式，只是將氣體的濃度轉化為電磁脈沖的大小，很容易受到礦井下的電磁設備和礦產的干擾，從而造成了檢測結果的不準確，導致誤報的情況發生。

在我國的煤礦安全生產檢測系統方面，計算機的硬件采購和軟件投入不成比例，開采方只是單純注重硬件的質量而忽視了軟件的更新，沒能及時做到實際水平的提高。而且我國的安全檢測行業沒有統一的通信協議，使得各個系統處于各自封閉狀態，系統之間無法實現系統資源共享和信息交流，更難以實現更高級別的互聯網聯動管理和監控。所以煤礦的瓦斯監控系統不僅只局限于中心站和分站的信息交流和共享，還應該從研發環境和工作方式進行統一性的、有效危險判別和同步分析的決策軟件，同時信息要做到網絡化發展，按照統一的數據格式進行監控，通過提高各個系統的兼容性和制定相關的專業技術標準，促進礦井瓦斯安全行業的發展和推廣。同時要開發和研制更加有效的瓦斯傳感器，加強對安全工作人員的工作培訓，提高檢測系統的工作水平和維護水平，確保施工單位和開采工作人員的生命財產安全。

三、礦井監測監控系統的特點

1．電氣防爆。礦井安全檢測監控系統全面執行新的防爆標準，監控標準均符合煤礦安全規程。2．操作方便可靠。礦井監測監控軟件選用的是Windows的操作系統平臺，操作簡單、功能強大、界面美觀并具有語音報警等功能，其特有的軟件容錯糾錯技術，提高了系統的可靠性。3．無地線傳輸。礦井監測監控系統采用的是差分平衡式無地線傳輸方式，不僅保證了數據的傳輸質量，而且符合工業標準，具有超強的抗干擾能力。4．性價比高。在分站的設計中接傳感器時能不區分開關量及模擬量，同時分站還能適應頻率電壓和電流等多種信號的限制，減少設備的種類，提高設備的利用率，使用起來也十分靈活，性價比較高。5．適應井下惡劣工作環境。煤礦井下除了有易燃易爆性氣體，還有腐蝕性氣體，礦塵大、潮濕、有淋水、空間狹小。我國研制的安全監測監控系統在礦井作業方面積累了豐富經驗，特殊的設計能經得起井下惡劣環境的考驗。

四、我國礦井監測監控的發展方向

近年來，隨著計算機網絡技術的普及與應用，煤礦安全監控系統也日趨完善，實現了與互聯網的連接，相關管理人員可以通過網絡終端方便查看井下安全監控數據。至此，煤礦安全監控技術形成了一套科學、規范的專業系統。隨著電子技術的飛速發展以及我國企業發展的自身需求，我國各個主要生產廠家以及科研單位在一直推出各類監測監控系統，例如：KJ90NNNB、KJ95N、KJlOINA、KJ333以及KJG2000等，同時還有WEBGISMSNM煤礦安全數字化與綜合化的網絡監測管理體系，這些系統生產規模、企業性質、專業技術服務能力以及可靠性、穩定性、軟硬件的功能等都基本反映出了煤礦其監測監控體系技術水準。

煤礦安全監控系統安裝的報警斷電的執行機構工作站，以及傳感器是采取連續工作的模式，它能隨機監測瓦斯的含量，當瓦斯含量出現異常，就會聲光報警且斷電執行區域，預防事故發生，隨時把測量的數據運輸到地面的調度室以及調度室計算機內，調度人員就可以隨時掌握哪里存在異常，并按照實際狀況采取必要措施來解決隱患。例如覺得人員是否撤出、怎樣撤出、調度風量的大小等，煤礦安全監控系統能保障煤礦的安全，在礦井減災防災上和增強生產效率上有著重要作用。伴隨著計算機的不斷發展以及現場總線運用，我國煤礦安全監控系統巡檢速度與運行的可靠性得到了很大提高，今后，我國煤礦安全監控系統會朝著更廣覆蓋面、采取微處理器制定統一專業技術的標準，構建統一先進網絡系統方向發展，以實現資源的共享和安全系數的提高。

總之，監控系統最主要的功能就是環境參數監測和適時自動執行斷電，以甲烷傳感器為例，環境監測就是監測現場瓦斯濃度情況，瓦斯濃度一旦達到或者超過傳感器的報警設定值，甲烷傳感器就會發出聲光報警，以提醒現場作業人員及時撤離采取措施進行處理。當瓦斯濃度達到或超過傳感器的斷電值時，瓦斯傳感器就會向分站發送信號，分站就會立即給斷電器下發斷電信號，此刻斷電器執行此命令斷去被控開關電源，確保整個煤礦的安全。

[1]孔超．礦井安全監測監控系統現場安裝使用管理與維護[J]．煤礦開采．

[2]楊建全．礦井安全監測監控系統[J]．煤炭生產與管理．

[3]胡穗延．全礦井綜合自動化控制系統煤礦自動化．