节密切相关的一门综合性技术,其研究目的是对矿井上、下的环境参数及有关生产环节的机电设备运行状态进行监测,用计算机对采集的数据进行数据处理,对设备、局部生产环节或过程进行控制。
随着国家煤矿安全生产的规范管理,煤炭管理部门加强了对煤矿安全生产的监管力度,要求对所属矿井的安全生产与管理能够及时监控,实时了解与
查询现场安全监测监控信息,国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高。我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统,系统的装备大大提高了矿井安全产水平和安全生产管理效率。随着煤矿安全意识的提高,监控系统技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理也提出了更高的要求。本设计主要针对鸡西矿业集团东海煤矿地质灾害比较严重、瓦斯高突、有煤尘爆炸危险以及工作面温度越来越高的实际情况和存在的问题,从安全、可靠、稳定、优化等方面入手提出新的思路。
第2章 安全监测、监控系统设置要求和注意要点
1. 矿井空气成分的监测
矿井空气成分的监测主要是检测矿井空气中的污染物的浓度。对煤矿来说,这些污染物通常是指CH4、CO、CO2、NO、NO2等。
在矿井安全监测系统中甲烷传感器占的比例最大。对CH4进行连续监测,目的就是当风流中CH4含量值增加到非常值时,立即发出警报,以撤出人员,切断该区域电源等。由于有了可靠的监测手段,某些国家已放宽了风流中CH4含量的极限值。
CO是剧毒气体,它不仅会危害到工人的身体健康,而且还是矿井发生火灾的预兆,因而必须对CO进行连续监测。
CO2虽不是有毒气体,也不会发生爆炸,但矿内空气中的CO2含量的增高却会导致矿井空气中的氧含量的降低,因此CO2气体也是监测的对象。
矿尘不仅会对工人的身体健康带来严重的危害,而且具有爆炸性的煤尘还是矿井安全的重大威胁,因而对矿井进行连续监测是很有必要的。但由于目前监测空气中粉尘的传感器技术尚不成熟,目前还无法对矿尘进行连续性监测,只能采取定期测定的办法来评价矿井空气中矿尘的浓度。
2. 矿井空气物理状态的监测
直接影响矿井空气物理状态的主要物理因素是温度、湿度和风速。风速除会影响到矿井微气候外,还决定着进入矿井空气中的有毒有害气体及其他杂质的量。较大的风速可以保证矿井的风量,一方面达到稀释CH4浓度的目的;另一方面,较大的风速产生的紊流能使巷道边缘积聚的瓦斯被吹散。但是过高的风速却会使矿尘飞扬,影响矿工健康,对于有煤尘爆炸性危险的矿井则更是不利因素。因此对风速进行监测是非常重要的。
随着煤炭生产的发展,矿井深度越来越大,机械化程度也越来越高,加上其它原因,矿井生产环境中出现了高温热害。高温热害一方面损害了矿工的身体健康,另一方面大大降低了劳动生产率,因此治理矿井高温热害是矿井通风工作者一个重要课题。对矿井高温热害进行处理,就必须摸清通风系统中热源地点,系统高温变化趋势。因而在高温矿井中,设置必要数量的温度传感器来监测温度就显得十分必要了。
3. 通风设备(设施)运行状况的监控
通风设备(设施)运行如果出现异常,将会引起一些不良的后果。如,局部扇风机的停止运转,可能会使掘进工作面发生瓦斯积聚。因此每个矿井都要根据自己的安全需要,把一些重要的通风设备(设施)列入通风安全的监测范围。
4. 其他监控
在抽放利用瓦斯时,为保证人员及设施安全,还要在抽放泵输入管路中和储气罐输出管路中安设高浓度瓦斯、流量、压差、温度传感器。在煤仓处还要设置煤仓煤位传感器,对其煤位进行监测,以保证煤矿的安全生产。
2.1 矿井瓦斯