對瓦斯監(jiān)測監(jiān)控綜合保護裝置的改進

賀永軍

(汾西礦業(yè)集團公司雙柳煤礦，山西 柳林 033000)

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對瓦斯監(jiān)測監(jiān)控綜合保護裝置的改進

賀永軍

(汾西礦業(yè)集團公司雙柳煤礦，山西 柳林 033000)

井下開采中經(jīng)常有瓦斯流入生產(chǎn)巷道的現(xiàn)象，給井下生產(chǎn)活動造成了嚴重影響，已經(jīng)成為煤礦企業(yè)發(fā)展的主要影響因素。瓦斯監(jiān)測監(jiān)控綜合保護裝置是防止瓦斯事故發(fā)生的主要手段，可以保證煤礦安全生產(chǎn)，改變了傳統(tǒng)的管理方式，提高了安全管理技術(shù)水平。為了充分發(fā)揮瓦斯檢測監(jiān)控綜合保護的功能，必須及時改進裝置，處理好瓦斯裝置供電開關(guān)在運行過程中發(fā)生的問題，保證系統(tǒng)安全運行，提高瓦斯監(jiān)測裝置的安全性。本文的分析以期給相關(guān)研究人員提供參考，保證煤礦井下作業(yè)安全進行。

瓦斯；監(jiān)測監(jiān)控；綜合保護裝置

引 言

我國煤礦開采條件較復(fù)雜，受各種自然問題影響，煤礦企業(yè)整體作業(yè)水平較低，影響煤礦企業(yè)的長期發(fā)展。為了保證煤礦作業(yè)安全進行，很多煤礦都安置了瓦斯監(jiān)測監(jiān)控綜合保護裝置，改善了煤礦作業(yè)安全現(xiàn)狀。但是，由于系統(tǒng)存在很多質(zhì)量問題，導(dǎo)致實際應(yīng)用中依然存在很多問題，影響瓦斯監(jiān)測監(jiān)控綜合保護裝置的應(yīng)用。本文主要對瓦斯監(jiān)測監(jiān)控綜合保護裝置中存在的問題進行探討，并針對性的提出一些措施。

1 瓦斯監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)概述

隨著煤礦企業(yè)的不斷發(fā)展，采煤技術(shù)越來越成熟，提高了煤礦生產(chǎn)力，增加了采煤量。但是，在發(fā)展的同時也出現(xiàn)了很多問題，例如，瓦斯氣體的涌現(xiàn)等，對煤礦井下安全造成了潛在威脅。雖然很多煤礦企業(yè)都已經(jīng)認識到瓦斯氣體的危害，并安裝了瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，但是由于維護和修理不當，導(dǎo)致很多設(shè)備都是“帶傷”運行。我國煤礦企業(yè)中使用的瓦斯監(jiān)測監(jiān)控保護設(shè)備較多，在系統(tǒng)運行方面積累了很多經(jīng)驗，但是依然不能及時將瓦斯監(jiān)測監(jiān)控產(chǎn)生的數(shù)據(jù)上報，無法發(fā)揮瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)功能[1-2]。目前，很多煤礦都已經(jīng)安裝了瓦斯監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，煤礦瓦斯安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)安裝數(shù)量已經(jīng)達到煤礦總數(shù)量的2/3。瓦斯監(jiān)測聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)取得了較快發(fā)展，可以分組完成無線業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸，各種傳輸設(shè)備都可以完成聯(lián)網(wǎng)操作，由監(jiān)控中心直接讀取數(shù)據(jù)，減少了瓦斯事故的發(fā)生。具體系統(tǒng)分析如第101頁圖1所示。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)和GPRS等傳輸設(shè)備是組成瓦斯監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)裝置的主要部分，可以直接利用分組無線完成數(shù)據(jù)處理和判斷，實現(xiàn)各種煤礦瓦斯的監(jiān)測監(jiān)控。瓦斯數(shù)字化遠程控制技術(shù)是一種先進性技術(shù)，是煤礦企業(yè)發(fā)展中引入的一種新技術(shù)，可以對區(qū)域內(nèi)煤礦瓦斯進行遠程監(jiān)控、集中監(jiān)控和實時監(jiān)控，并還可以跟蹤采礦工作位置，現(xiàn)在該項技術(shù)已廣泛應(yīng)用于全國各個區(qū)域[3-6]。

圖1 瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)分析

2 瓦斯監(jiān)測監(jiān)控裝置中存在的問題

雖然國家已經(jīng)制定了很多文件，實施了很多強制性要求，要求對礦井監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)進行優(yōu)化，而且還加強了煤礦井下安全生產(chǎn)的監(jiān)督和管理，但是仍有一些小煤礦，由于專業(yè)人員缺乏，不能及時進行煤礦井下設(shè)備的維護和管理，不能將與系統(tǒng)配接的傳感器進行調(diào)校。以上問題的出現(xiàn)嚴重影響了我國煤礦的發(fā)展，產(chǎn)生了各類煤礦安全事故。而且在市場化競爭下，生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)不斷出現(xiàn)，市場競爭越來越激烈，導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)能力低下，影響了用戶的正常使用。

2.1 傳輸設(shè)備物理接口協(xié)議不正確

傳輸設(shè)備物理接口協(xié)議不正確影響了系統(tǒng)功能的擴展，如，南京某煤礦采用KJF保護裝置，雖然都為FSK技術(shù)，但是傳輸信息的收、發(fā)電幅度和傳輸信息調(diào)制頻率不兼容。主要存在傳輸效率差、傳輸不穩(wěn)定、通訊接口較陳舊等問題，產(chǎn)生了很多干線故障問題，均由于物理協(xié)議不規(guī)范導(dǎo)致，而且還會受到傳輸電纜距離和傳感器數(shù)量等因素影響，影響了瓦斯監(jiān)測情況的反映，產(chǎn)生了各種不安全問題，不能適應(yīng)新時期煤礦企業(yè)發(fā)展需求，應(yīng)該快速找到技術(shù)設(shè)備基礎(chǔ)規(guī)范或解決系統(tǒng)兼容的途徑，促進礦井監(jiān)控系統(tǒng)的順利推廣和應(yīng)用，保證煤礦井下作業(yè)快速穩(wěn)定運行。

2.2 通信協(xié)議不規(guī)范

由于廠家有自己獨特的通信協(xié)議，根本不能滿足相互間兼容的要求，而且不同系統(tǒng)的兼容性也不相同。例如，不同廠家生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)都是在特定的數(shù)據(jù)中形成的，而且很多廠家為了保證生產(chǎn)安全，都對生產(chǎn)系統(tǒng)進行了加密。現(xiàn)階段，系統(tǒng)兼容已經(jīng)成為影響擴充系統(tǒng)功能和裝備系統(tǒng)布套的主要因素，很多用戶裝備了其他系統(tǒng)后，日后出現(xiàn)維修和售后等問題都必須由生產(chǎn)該系統(tǒng)的廠家進行，影響了維護和售后等工作的開進。很多廠家為了符合安全生產(chǎn)需求，在沒有安全問題和技術(shù)的基礎(chǔ)下，經(jīng)常摒棄原有系統(tǒng)而選擇其他系統(tǒng)。所以，現(xiàn)在很多通信系統(tǒng)主要由人控制，設(shè)備購買和軟件升級以及系統(tǒng)改造等都是企業(yè)發(fā)展存在的主要問題。所以，為了及時解決系統(tǒng)不安全技術(shù)下出現(xiàn)的各種問題，必須由監(jiān)管部門統(tǒng)一監(jiān)管系統(tǒng)通信協(xié)議，建立樣式統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，便于進行同維修、審計、監(jiān)管和資源共享。

2.3 瓦斯傳感器質(zhì)量不符合要求

瓦斯傳感器是礦井災(zāi)害預(yù)測和綜合治理中的關(guān)鍵設(shè)備，已經(jīng)得到普遍重視。但是，與國外很多國家相比較，我國瓦斯傳感器發(fā)展較緩慢，與國外瓦斯發(fā)展產(chǎn)生了較大差距。經(jīng)過對國產(chǎn)瓦斯傳感器分析發(fā)現(xiàn)，絕大部分瓦斯傳感器都使用催化元件和模擬電路等控制信號采集，主要存在響應(yīng)時間較長、可靠性差、故障發(fā)生率高、調(diào)校困難等問題。

國家制定的瓦斯傳感器調(diào)校標準具有嚴格要求，并且對瓦斯調(diào)效人員要求較嚴格。但是，甲烷傳感器依然存在以下問題：甲烷傳感器中模擬電路和催化元件制作水平較低；抗中毒能力差；過分追求低能耗的元件在生產(chǎn)環(huán)境中的作用，容易在元件表面產(chǎn)生大量水蒸氣，減少了元件使用壽命；抵抗高濃度瓦斯的能力不強；巷道涌入大量瓦斯后，會激活元件，在反復(fù)作用下，產(chǎn)生了零點漂移和催化性能下降等問題。為了減少以上問題的產(chǎn)生，可以從以下幾個方面做起：首先，推廣新型半導(dǎo)體傳感的開放和應(yīng)用，提高系統(tǒng)響應(yīng)時間，優(yōu)化系統(tǒng)性能。新型半導(dǎo)體傳感器還應(yīng)該滿足靈敏度高、功耗低、抗高濃度強、使用壽命長等特點，提高系統(tǒng)靈敏性和可靠性，降低施工成本。

3 結(jié)束語

在科學(xué)技術(shù)的帶動下，礦井瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到煤礦企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，覆蓋面較廣，給自動化煤礦生活系統(tǒng)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，也是我國煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的主要任務(wù)。為了促進瓦斯監(jiān)測監(jiān)控綜合保護的發(fā)展，必須與各個礦井、礦務(wù)局、全國煤礦系統(tǒng)等組成較穩(wěn)定且功能齊全的計算機監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)各個煤礦企業(yè)信息共享，保證煤礦井下作業(yè)安全，提高生產(chǎn)效率，促進井下生產(chǎn)活動的順利開進。本文主要對瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題進行分析，并針對性提出一些措施，希望可以給相關(guān)人員提供參考。

[1] 安葳鵬，趙建貴，賈琳瑋，等.煤礦瓦斯集中監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究[J].工礦自動化,2005(3):48-49.

[2] 牛朝亮.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].能源與節(jié)能,2016(2):113-114.

[3] 鄒建平.礦井瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及瓦斯災(zāi)害的預(yù)防措施[J].民營科技,2012(8):87-88.

[4] 王云愛.山西煤礦瓦斯監(jiān)測監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與應(yīng)用[J].山西焦煤科技,2006(8):3-5.

[5] 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.

[6] 賀嘉玉.信息技術(shù)在煤礦瓦斯監(jiān)測監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用狀況分析[J].科技資訊,2012(6):100.

Some improvements on the comprehensive protection device for gas monitoring and control

HE Yongjun

(Shuangliu Coal Mine, Fenxi Mining Group Company, Liulin Shanxi 033000, China)

In the underground mining, the gas often flows into the roadway, which has caused serious impact on the underground production and has become the main influence factors of the development of the coal mining enterprises.The comprehensive protection device of gas monitoring and control is the main means to prevent the occurrence of gas accidents, which can ensure the safe production of coal mine, and change the traditional management mode, and improve the level of safety management technology. In order to give full play to the function of comprehensive protection of gas detection and monitoring, the device must be improved, and the problems must be dealt with in operation process of power switch by gas device, which ensures the safe operation of the system, and improves the safety of gas monitoring device. The analysis of this paper can provide reference for relevant researchers and ensure the safety of coal mine.

gas; monitoring and control; comprehensive protection device

2016-09-05

賀永軍，男，1987年出生，2011年畢業(yè)于太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院，助理工程師，現(xiàn)從事技術(shù)管理工作。

煤礦工程

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2016.05.31

TQ712+.5

A

1004-7050(2016)05-0100-03