煤矿安全监控系统区域远程断电的研究及应用

薛雷雷

[摘 要]随着低瓦斯矿井转型为煤与瓦斯突出矿井，安全监控设备也不断增多，远程断电成为新的要求，通过在安全监控系统控制软件及控制设备的基础上，突破传统思维，探索和研究新的控制反法，达到远程断电的要求同时减少投入并保持系统的稳定。

[关键词]煤矿；安全监控；远程断电

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0227-01

1 问题的提出

随着矿井升级为煤与瓦斯突出矿井，对监测监控及现场断电范围等的要求也在不断提高，如在《煤矿安全规程》中对低瓦斯、高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面断电范围的要求就存在差异，对低瓦斯和高瓦斯矿井要求断电范围为“工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备”，但对煤与瓦斯突出矿井要求断电范围为“工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备”，多了进风巷的要求，而在煤矿的实际生产环境中，由于被控开关的位置、数量；监控分站的位置、供电电源、控制距离；掘进或回采巷道的布置；通风系统的变化等因素的影响，客观上扩大了断电范围，引入了区域断电的新要求，同时也导致在施工中存在较多的困难，不仅增加了设备的投入，也增加了工作量，造成系统复杂化，稳定性和可靠性降低，一旦发生故障也不好处理。

如何用简单的方法实现断电，而且符合相关要求，同时减少设备、电缆以及工作量的投入，也可以简化系统的复杂程度，提高系统的稳定性，因此在现场工作中试验并实践了以下两种不同的区域断电的方法，起到较好的效果。

2 安全监控系统概况

2.1 系统的性能及主要参数

车集煤矿隶属于河南能源永城煤电控股有限公司，2013年4月升级为煤与瓦斯突出矿井，安全监控系统为天地（常州）自动化股份有限公司研发的KJ95N型安全监控系统。

2.2 KJF16B型监控分站

KJF16B型监控分站是KJ95N型安全监控系统在煤矿井下的就地控制中心，分站采用18V直流稳压电源供电，可接入频率型和数字型传感器，其可以接入8路频率型或开关型传感器、8路开关量输入控制信号和8路开关量输出控制信号，分站具有两路RS482接口，最多可接入32个测点。

2.2 KDG15A型远程控制开关

KDG15A型远程控制开关是一种用于远距离控制设备的开关，同时带有馈电状态检测功能，能反映被控设备的状态，是安全监控系统中连接高、低压电路的枢纽，是重要的执行器，采用浇封设计，其本安侧与监控分站连接，其非本安侧与被控开关连接，可提供常开点（黑、绿两根线）和常闭点（黑、蓝两根线）的连接以及馈电的监测（红、黄两根线）。

3 远程断电的接线方法

3.1 利用远程控制开关断电的接线方法

3.1.1 接线及原理

控制原理：在A分站内甲烷传感器断电试验期间，当瓦斯超限后，甲烷传感器可通过A分站控制A区域被控开关断电；在B分站内甲烷传感器断电试验期间，当瓦斯超限后，甲烷传感器可通过B分站控制A区域和B区域被控开关断电；欲达到上述目的，在B分站上另接一远程控制开关，将控制口与B分站内甲烷传感器对应，将此远程控制开关的常开点与A分站的远程控制开关的蓝线串联，想当于在A分站的远程控制开关上加一开关（继电器），由于是常开点，正常情况下继电器闭合，蓝线保持通的状态，当B分站内甲烷传感器瓦斯超限，使新接的远程控制开关动作时，继电器由闭变开，A区域被控开关动作跳电。

3.1.2 软件设置

（1）A区域A分站内瓦斯控制A分站开出口动作。

（2）B区域B分站内瓦斯控制B分站及A分站内的开出口动作。

3.2 利用分站级联断电的接线方法

3.2.1 接线

A区域分站开出口（A区域瓦斯控制该开出口）级联B区域分站某一开入口（该开入口控制B区域开出口），B区域开出口本地连接断电器。详细接线见下图：

B分站X口作为虚拟开关量，控制B分站X+1口，B分站X+1口连接远动开关。

3.2.2软件设置

（1）A区域瓦斯控制A区域分站某一开出口动作。

（2）B区域开入口（与A区域开出口相连的开入口）控制B区域分站某一开出口，该开出口连接断电器。

4 应用效果

通过两种不同的区域断电方法在车集煤矿多个采区不同的采掘工作面的的试验和应用，不仅满足了断电的要求，而且达到如下效果：（1）减少了远程控制开关、分站以及监控电缆的投入；（2）大大简化了断电控制系统，减少了分站及电源的故障，使系统运行更加稳定；（3）避免了大范围的高压断电造成的影响。

5 结论

通过两种不同的远程断电方法的探索，第一种利用远程控制开关的断电创造性的将远程控制开关当做一个继电器，利用不同地点的分站进行联合断电；第二种利用分站连锁的断电既能达到断电目的，直接取消了硬件的投入，使断电控制更为直接，但更依赖于软件的设置；不同的控制方法在不同的情况下应用可以取得更理想的效果，都是对现有系统的一个突破，都能实现要求。

参考文献

[1] 国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局编.煤矿安全规程[M]. 煤炭工业出版社， 2011.

[2] 李娟.KDG15型远动开关的研制[J].工矿自动化，2008，78（4）：79.

[3] 蔡崇. 煤矿安全监控系统风电瓦斯闭锁实现方式的探讨[J]. 工矿自动化. 2010（07）.