煤矿安全规程讲义2

第157条建立安全仪表计量检验制度 煤矿企业应建立安全仪表计量检验制度。这就要求矿区建立安全仪表计量检定站，负责校准气样配置和计量检定等工作。特别是校准气样的配置工作是保证矿井安全监控装置正常运行的关键。 第158条装备要求 煤矿安全监控设备装备标准应以保障煤矿安全生产为原则。因此，煤矿安全监控设备的装备标准主要依据矿井瓦斯等级，自然发火状况等确定，并不考虑矿井的生产能力。这是因为对于小煤矿，并不因为产量小，发生事故的概率小，也不因产量小，每次事故的伤亡人数少。并且由于小煤矿井田尺寸小，在同样装备标准条件下，安全监控设备投入的总数量要少，总造价要低。 由于矿井安全监控系统除具有甲烷超限声光报警、超限断电、甲烷风电闭锁功能外，还可在地面监视和存储矿井甲烷等参数变化、馈电／断电状态等，具有可靠性高、漏报概率小、功能强等优点。因此，高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井必须装备矿井安全监控系统。 有条件的低瓦斯矿井应优先装备矿井安全监控系统。没有装备矿井安全监控系统的矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面，必须装备甲烷风电闭锁装置或风电闭锁装置和甲烷断电仪。甲烷风电闭锁装置除具有甲烷断电仪全部功能外，还具有风电闭锁功能，甲烷风电闭锁装置应具备下列功能：①掘进工作面甲烷浓度达到1．5％ch4时，系统应能切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面甲烷浓度低于1．0%ch4时，系统应能自动解锁；②掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到1.0%ch4时，系统应能切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当掘进工作面回风流中的甲烷浓度低于1．0%ch4时，系统应能自动解锁；③被串掘进工作面入风流中甲烷浓度达到0.5%ch4时，系统应能切断被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当被串掘进工作面入风流中甲烷浓度低于0.5%ch4时，系统应能自动解锁；④局部通风机停止运转，或局部通风机风筒中的风速低于规定值时，系统应能切断供风区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当局部通风机恢复正常工作或风筒中的风速大于规定值时，系统应能自动解锁；⑤与闭锁控制有关的设备(含主机、甲烷传感器、设备开停传感器等)故障或断电时，系统应能切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；与闭锁控制有关的设备接通电源1分钟内，系统应继续闭锁该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，系统应能自动解锁。 没有装备矿井安全监控系统的无瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面，必须装备风电闭锁装置或甲烷风电闭锁装置。 没有装备矿井安全监控系统的低瓦斯矿井的回采工作面，必须装备甲烷断电仪。甲烷断电仪必须具备下列功能：(1)甲烷浓度达到或超过报警浓度时，声光报警；(2)甲烷浓度达到或超过断电浓度时，切断被控设备电源并闭锁；甲烷浓度低于复电浓度时，自动解锁；(3)与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，应切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。 第159条 设计 采区设计、采掘作业规程和安全技术措施，必须对安全监控设备的种类、数量和位置，信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域等明确规定，并绘制布置图。这样就从设计开始保证了安全监控装置的装备和使用。 第160条 对安全监控设备的要求 煤矿安全监控设备必须工作稳定、性能可靠，严禁由于设备在设计、制造中的隐患引起瓦斯、煤尘爆炸等事故或危及人身安全。为确保煤矿安全监控设备的产品质量，煤矿安全监控设备必须符合有关国家标准和行业标准，通过煤炭行业标准化归口审查，通过国家技术监督局认证的检测机构的型式检验，并取得“ma标志准用证”。用于爆炸性环境的煤矿安全监控设备，还必须通过国家技术监督局认证的检测机构的防爆检验，并取得“防爆合格证”。 在各种防爆型式中，本质安全型防爆电气设备具有防爆安全性能好、体积小、重量轻、电缆上传递的信号安全可靠等优点。因此，用于爆炸性环境的煤矿安全监控设备应优先采用本质安全型，防爆型煤矿安全监控设备之间的输入输出信号必须为本质安全型信号。 煤矿安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆连接，严禁与调度电话电线和动力电缆等共用，确保其本质安全防爆性能。同时当监控信号电缆发生故障时，还可通过调度电话及时了解井下甲烷浓度等信息。若监控信号与调度电话共用电缆，其本质安全防爆性能难以保证，并且当电缆发生故障时，监控设备和调度电话均无法正常工作，不能及时了解井下甲烷浓度等信息。 为防止安全监控设备发生故障时，无法实现甲烷超限断电等功能，安全监控设备必须具有故障闭锁功能；当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。 甲烷超限声光报警和断电、掘进工作面停风后断电是矿井安全监控系统的最根本功能。因此，矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。为防止系统主机和电缆发生故障时，无法实现甲烷超限声光报警、断电和停风断电，甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能必须由现场设备完成，当主机和系统发生故障时，系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。 为保证对甲烷浓度的连续监控，矿井安全监控系统、甲烷风电闭锁装置、甲烷断电仪必须装备备用电池。当电网停电后，必须保证正常工作时间不小于2h。 为防止雷电通过矿井安全监控系统引起井下瓦斯爆炸，系统必须具有防雷保护。 为防止人为取消断电功能，保证煤炭安全生产，系统必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。断电状态监测就是防止人为取消系统断电功能，保证煤炭安全生产的重要措施之一。断电状态监测就是系统对被控设备的馈电状态进行实时监测，当馈电状态与系统发出的断电、馈电命令不一致时，报警并记录相应测点的甲烷浓度、断电、馈电命令、监测的馈电状态、被控设备地点和名称等。根据系统现有功能和现场实际需要，断电状态监测方法主要有以下两种： ①将馈电状态传感器(馈电状态传感器不是设备开停传感器，是一种监测电缆芯线对地电场的传感器，与负载是否工作，电缆有无电流流过无关，只要电缆芯线带电，则输出馈电状态；反之，输出非馈电状态)卡在控制被控设备的馈电开关或磁力启动器的负荷侧电缆上；将馈电状态传感器的输出接至分站的开关量输入口；断电控制装置的信号输入端接分站的开关量输出；断电控制装置的控制输出端接馈电开关或磁力启动器；在中心站主机的软件内增加断电逻辑判别功能；当监测到的馈电状态与系统发出的断电／复电命令不符时，则报警并记录。 ②将馈电状态监测和断电控制电路置于馈电开关或磁力启动器中；馈电状态监测电路的信号输出接分站的开关量输入口；断电控制电路的信号输入接分站的开关量输出口；在中心站主机软件中增加断电逻辑判别功能；当监测到的馈电状态与系统发出的断电／复电命令不符时，则报警并记录。 当被控开关闭合，一定有负载电流时，即被控开关直接控制负载时，馈电状态传感器可由设备开停传感器替代。馈电状态传感器也可以由被控开关的辅助接点替代，但一定要注意本质安全防爆的要求，即所用的辅助接点没有被其他电路使用，该接点不能直接接本质安全输入接口。 矿井安全监控系统除必须满足上述安全方面的要求外，还应满足下列要求： (1)系统应具有甲烷、风速、压差、c0、温度等模拟量监测，馈电状态、设备开停，风筒开合、烟雾等开关量监测和累计量监测功能。 (2)系统应具有甲烷浓度超限声光报警和断电／复电控制功能。 (3)系统应具有中心站手动遥控断电／复电功能，断电／复电响应时间应不大于系统巡检周期。中心站手动遥控断电／复电功能是防止瓦斯超限违章作业的措施之一。当瓦斯超限时，中心站值班人员可通过系统切断有关区域的电源，待瓦斯浓度降低，通风系统工作正常后，中心站值班人员可通过遥控有关区域复电。中心站手动遥控断电／复电功能，由中心站发送命令，传输系统传至相应分站，因此，断电／复电响应时间不大于系统巡检周期。 (4)系统应具有异地断电／复电功能。异地断电／复电功能是解决接于a分站甲烷等被测量超限时，控制接于b分站的被控设备断电，以提高系统的灵活性。在主从式系统中，a分站的监控信息，需经传输系统传至中心站后，再经传输系统传至b分站，因此，断电／复电响应时间应不大于2倍系统巡检周期。 (5)系统应具有自检功能。当系统中传感器、分站、主站、传输电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间，故障设备，以供查询及打印。 (6)系统主机应双机备份，并具有手动切换功能(自动切换功能可选)。当工作主机发生故障时，备份主机投入工作，保证系统的正常工作。 (7)系统应具有实时存盘功能。存盘内容包括： ①甲烷、风速、负压、一氧化碳等重要测点模拟量的实时监测值； ②模拟量统计值(最大值、平均值、最小值)； ③报警及解除报警时间及状态； ④断电／复电时间及状态； ⑤断电／复电逻辑关系不符报警时间及状态； ⑥设备开／停时间及状态； ⑦累计量值； ⑧设备故障／恢复正常工作时间及状态等。在这些存盘项目中，除重要监测模拟量的实时监测值存盘记录应保持24小时外，其余均应保存3个月以上，并且当系统发生故障时，丢失上述信息的时间长度应不大于10分钟。 (8)系统应具有列表显示功能。模拟量及相关显示内容包括地点、名称、单位、报警门限、断电门限、复电门限、监测值、最大值、最小值、平均值、断电／复电命令、馈电状态、超限报警、断电逻辑不符报警、传感器故障等。开关量显示内容包括地点、名称、开／停时刻、状态、工作时间、开停次数、传感器状态等。累计量显示内容包括地点、名称、单位、累计量等。 (9)系统应具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能。在同一坐标上用不同颜色显示最大值、平均值、最小值3种曲线。在一屏上，同时显示不小于3个模拟量，并设时间标尺，可显示出对应时间标尺的模拟量值。在同一屏上同时显示不小于3个模拟量是为了分析事故和甲烷等重要监测物理量的变化规律，例如：为分析事故需了解工作面甲烷、回风巷甲烷和总回风巷甲烷浓度的变化情况。 (10)系统应具有柱状图显示功能，以便直观地反映设备开机率。显示内容包括地点、名称、最后一次开／停时刻和状态、工作时间、开机率、开／停次数、传感器状态等，并设时间标尺。 (11)系统应具有模拟动画显示功能，以便形象、直观、全面地反映安全生产状况。显示内容包括工艺流程模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等。为满足大型复杂生产系统的需要，应具有漫游、总图加局部放大、分页显示等功能。为便于使用模拟图，除具有一幅显示全矿概况的总图外，一般按使用功能划分多个系统图，例如，通风安全系统模拟图、轨道运输系统模拟图、胶带运输系统模拟图、提升运输系统模拟图、供电系统模拟图、排水系统模拟图、巷道布置图、避灾路线图等。 (12)系统应具有系统设备布置图显示功能，以便及时了解系统配置、运行状况、便于管理与维修。显示内容包括传感器、执行机构、分站、电控箱、主站和电缆等设备的设备名称、位置和运行状态等。若系统庞大一屏容纳不了，可漫游、分页或总图加局部放大。 (13)系统应具有报表、曲线、柱状图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能(定时打印功能可选)，以便于报表分析。 (14)系统应具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用。 (15)系统应具有抗干扰措施，防止架线电机车火花、大型机电设备启停等电磁干扰影响系统正常工作。 (16)系统分站应具有初始化参数掉电保护功能，以防分站停电后，初始化参数丢失。 (17)系统宜具有工业电视图像等多媒体功能，以便于提高信息的利用率。 (18)系统宜具有网络通信功能，以便于矿领导及上级主管部门对监控信息的利用。 (19)地面设备应具有防静电措施。 (20)系统应工作稳定,性能可靠,出厂前要进行连续7天的稳定性试验,系统软件死机率应小于1次／720小时。 (21)系统调出整幅实时数据画面的响应时间应小于5秒。 (22)电源波动适应范围：①90—110％(地面)；②75—115％(井下)。 (23)系统的传输距离、传输处理误差、最大巡检周期、传输速率、误码率、最大节点容量等与传输有关的要求应符合煤炭行业标准mt／t899-2000《煤矿用信息传输装置》。 第 161条 安装 安全监控管理机构负责安全监控设备的安装、调试和维护工作。安装安全监控设备前，必须根据已批准的作业或安全技术措施提出《安装申请单》，分别送通风和机电部门。在安装断电控制系统，使用单位或机电部门必须根据断电范围要求，提供断电条件，并接通井下电源及控制线，在连接时必须有安全监测人员在场监护。 为防止甲烷超限断电，切断安全监控设备的供电电源，安全监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧，严禁接在被控开关的负荷侧。为保证局部通风机的供电可靠性，严禁与局部通风机共用电缆、变压器或开关。 与安全监控设备关联的电气设备，电源线及控制线在拆除或改线时，必须与安全监控管理部门共同处理。检修与安全监控设备关联的电气设备，需要安全监控设备停止运行时，须经矿调度室同意，并制定安全措施后方可进行。 在使用安全监控设备前，必须按产品使用说明书的要求，调试合格后方可使用。 模拟量传感器应设置在能正确反映被测物理量的位置。开关量传感器设置在能正确反映被监测状态的位置。声光报警器应设置在经常有人工作便于观察的地点。井下主站或分站，应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中，安设时应垫支架，使其距巷道底板不小于300mm，或吊挂在巷道中。 隔爆兼本质安全型等复合型防爆电源，应设置在采取变电所，严禁设置在断电范围内。隔爆兼本质安全型防爆电源严禁设置在低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内，煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面、进风巷和回风巷，采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷、采用串联通风的被串掘进巷道内。 第162条 调校与故障处理 为保证安全监控设备灵敏可靠，安全监控仪器设备必须定期调校校正，每月至少一次。在设备验收时、安装前也必须调试校正。 由于甲烷载体催化元件的稳定性≥7d。因此，采用载体催化元件的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等，每隔7d必须使用标准气样和空气样，按产品使用说明的要求调校一次。 为保证甲烷超限断电和停风断电功能准确可靠，每隔7d必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。 安全监控仪器及设备校正包括零点、灵敏度、报警点、断电点、复电点、指示值、控制逻辑等。 监测气体的安全监控仪器及设备，应采用空气样和相应的标准气样或校准气样进行调试和校准。测量风速的安全监控仪器及设备，选用经过标定的风速计校对。测量温度的安全监控仪器及设备，选用标定的温度计校对。 安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在故障期间必须采用人工监测等安全措施，并填写故障登记表。