葛铺煤矿安全监测监控系统技术参数设计

摘 要：煤矿安全生产是一项错综复杂的系统工程。在生产作业过程中，随时掌握并利用自然规律，实时对瓦斯、一氧化碳、风速、温度等环境参数进行监控，及时掌握井下工作条件的变化对煤矿安全生产具有重大意义。简述了葛铺煤矿安全监测监控系统功能和技术参数，提出当前系统存在的问题，并对今后煤矿监测监控系统的发展前景进行了概述。

关键词：葛铺煤矿；监测监控；安全；技术参数

中图分类号：TD76 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）14-0003-02

随着我国工业化发展的步伐加快，煤矿大规模开采利用已成为趋势，而在“以人为本”的社会背景下，安全成为当前煤矿企业发展的第一要义。煤矿加大了安全投入，煤矿安全监测监控系统得到了普遍应用。坐落于山西岚县境内的葛铺煤矿装备了KJ95N型安全监测监控系统。目前来看，系统运行稳定，各项数据参数传输及闭锁功能齐全、有效，矿井实现了安全生产无事故。

1 矿井概况

葛铺煤矿位于山西省岚县县城东南10 km处，井田面积为9.26 km2，主要可采煤层为太原组4-1，4，7，9号煤层。矿井设计生产能力为1.5 Mt/a，服务年限为36年。矿井采用立井开拓方式，井田内地层展布主要以单斜构造为主，地质构造简单，水文地质类型为中等。矿井瓦斯绝对涌出量为8.57 m3/min，相对涌出量为4.03 m3/t，4-1号自燃倾向性等级为II，属自燃煤层。矿井设有35 kV变电站1座，实现了双回路供电。矿井采用机械抽出式通风方式，中央并列式通风系统。该矿井于2013-09月底通过了省煤炭厅组织的竣工验收，是山西焦煤集团下属的生产矿井。

2 安全监测监控系统

本系统为通过环网传输的KJ95N煤矿安全监测监控系统，由监控终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站和传感器组成。同时配备安装了由4块（2×2）三星液晶拼接大屏幕组成的显示系统一套，用于该安全监测监控的终端显示。

2.1 系统功能

本系统具有以下一些功能：①系统满足煤矿安全监控系统通用技术要求，可监测瓦斯、风速、负压、一氧化碳、烟雾、温度等环境参数，实现瓦斯、一氧化碳等参数超限断电和故障闭锁功能；②系统监测煤仓煤位、水仓水文、风压、各种机电设备开停等生产参数；③系统监测电源、电流、功率等电量参数；④系统通过显示器可以同时显示任选四个被测参数的实时动态曲线；⑤系统分站具有初始化参数掉电保护功能，分站停电后初始化参数不会丢失；⑥系统具有就地断电、异地断电、故障闭锁等分级断电闭锁功能，分站本地断电输出时间小于2 s；⑦系统软件具有设备调校职能管理功能，自动管理瓦斯调校周期；⑧系统软件具有操作权限管理功能，对参数设置、控制等必须使用密码操作并具有操作记录；⑨系统软件提供标准实时输出文本文件供互联网系统使用；⑩系统软件具有丰富的组态、画面编辑和报表生成功能；?系统软件支持图形、曲线、表格等多种显示方式；?系统软件对所有监测数据和重要操作时间均采用数据保存，用户可以根据需要自行设定保存期限，为用户二次开发和时间的追溯提供条件；?系统软件各种操作不影响系统的传输，保证系统的监测实时性；?系统软件具有强大的数据采集功能和先进的数据处理技术，每隔5 min，就会形成模拟量传感器的最大、最小和平均值记录，随时统计各分站的通信、供电、报警、断电和复电状态、机电设备开停和运行状态；?系统软件支持声光、语音报警、报警联动等多种类型的报警功能；?系统提供接入全矿井综合自动化平台的通用接口。

2.2 系统主要技术参数

系统容量：≤128台分站级设备；系统传输方式：以太环网；环网交换机到分站之间的最大传输距离：10 km；模拟量传感器信号：200～1000 Hz、RS485；开关量传感器信号：无电位接点及电平信号；设备供电：地面中心站为AC220 V，井下设备为AC127 V/380 V/660 V。

2.2.1 智能瓦斯传感器设备参数

测量范围：0～40%CH4；遥控范围：距离不大于5 m，角度不大于120°；报警点：0.5%～2.5%CH4可任意设置；报警方式：红色灯闪烁，蜂鸣器断续鸣叫；断电点：0.5%～2.5%CH4可任意设置；断电信号输出：电压5 V，电流大于4 mA；KGJ23型：200～1000 Hz频率；工作电压：DC9～18 V；外形尺寸：282 mm×135 mm×70 mm。

2.2.2 KGY3型负压传感器

量程：0～3 kPa或0～5 kPa；工作电压：直流12～18 V；工作电流：不大于80 mA；防暴型式：ExibⅠ；导管外径：￠7.5 mm；外形尺寸：250 mm×150 mm×68 mm；质量：1 kg。

2.2.3 KJF16B分站

输入测点数量：16个；输出点数量：8个；显示方式：液晶显示，一次显示32个汉字或64个字符；显示内容：分站端口接传感器类型、实测值、报警、断电值、模拟量24 h变化曲线；键盘和遥控：可以使用键盘和红外遥控显示或修改参数；供电电源：KDW16 A/KDW65，DC12～18 V，支持风电闭锁

2.2.4 大屏幕显示系统功能及参数

大屏幕由4块（2×2）三星液晶拼接而成，其功能及参数有以下几点：①系统基于Windows操作系统，支持各种操作系统互相跨平台显示操作，实现运行和显示各种计算机应用程序。②系统总共可接入1路10/100M、5路RGB信号、4路视频信号输入。每一路信号均可全屏放大、缩小和移动。③单屏尺寸：1 025.7 mm×579.8 mm×130 mm。④各类信号混合显示。RGB信号、视频信号和网路信号等多种信号可在大屏幕上混合显示，既可实现不同信号间的有条件叠加，也可以实现相同信号间的有条件叠加。

2.3 系统存在的问题

系统存在以下问题：①模拟量信号变化缓慢，传输速度不快，系统实时性差；②信息集成能力不强，控制器获取的信息量有限；③系统集成系有待增强，不同厂家产品缺乏互换性，不易于系统的功能扩展。

3 结束语

随着科技创新不断进步，煤矿信息化程度逐步提升，煤矿监测监控技术已经逐步渗透到采、掘、机、运、通等各个环节，在煤矿安全生产和防灾、减灾中发挥着重要作用。同时，煤矿监测监控技术也是一门不断发展、不断完善的技术，今后将朝着智能化、稳定化、多元化发展。相信高性能的计算机煤矿监测监控系统应用将会有更广阔的前景，为煤矿安全生产保驾护航。

参考文献

[1]张国盛，林安栋.矿井监测监控系统的发展历史及趋势[J].煤炭技术，2009，28（02）：11-12.

[2]郭玉达，王卉琴.王庄煤矿监测监控系统现状及发展趋势[J].问题探讨，2010，130（19）：93.

作者简介：仝冠华（1986—），男，山西大同人，助理工程师，主要从事煤矿安全生产管理工作，现职务为业务主办。

〔编辑：刘晓芳〕

Abstract： Coal mine production is perplexing system engineering. In the process of production and operation， to master and use the laws of nature， real-time monitoring of environmental parameters of the gas， carbon monoxide， wind speed， temperature， and timely grasp of underground working conditions are of great significance to the safety production of coal mine. This paper describes the functions and technical parameters of Gepu Coal Mine safety monitoring system， puts forward the problems existed in current system， and discusses the development prospect of the monitoring system of coal mine monitoring.

Key words： Gepu Coal Mine； monitoring； security； technical parameters