煤矿安全监控系统关键技术标准规范.doc

四川省质量技术监督局 公布-实施-公布煤矿安全监控系统安全技术实施规范DB51/ DB51四川省地方标准ICS：分类号：立案号：目 次前 言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 通常要求25 联网要求26 软件要求37 设计和安装38 使用和维护6附录A9前 言本标准全部技术内容为强制性标准。本标准由四川省安全生产监督管理局、四川煤矿安全监察局提出并归口。本标准由四川省质量技术监督局同意。本标准关键起草单位：四川省安全生产监督管理局安全技术中心、四川煤矿安全监察局安全技术中心。本标准关键起草人：鄢正文、胡孝荣、姬有仓、鲜林、周明光。煤矿安全监控系统安全技术实施规范1 范围本标准要求了煤矿安全监控系统选择设计、安装、使用、维护及联网信息处理等要求。本标准适适用于全部井工煤矿，包含新建和改、扩建（整合）煤矿。2 规范性引用文件下列文件对于本文件应用是必不可少。通常注日期引用文件，仅注日期版本适适用于本文件。通常不注日期引用文件，其最新版本（包含全部修改单）适适用于本文件。GB 50581- 煤炭工业矿井监测监控系统装备配置标准AQ 6201- 煤矿安全监控系统通用技术要求AQ 1029- 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范MT 423 空气中甲烷校准气体技术条件煤矿安全规程（）（国家安全生产监督管理总局第37号令）煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行要求（国家安全生产监督管理总局）煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基础规范（试行）（国家安全生产监督管理总局）3 术语和定义下列术语和定义适适用于本标准。3.1 煤矿安全监控系统含有模拟量、开关量、累积量采集、传输、存放、处理、显示、打印、声光报警、控制等功效。用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度、二氧化碳浓度、粉尘浓度、风速、负压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、设备开停等，并实现甲烷超限声光报警并断电闭锁、风电闭锁控制等，由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成系统。3.2 安全生产物联网远程监管平台由企业、县、市和省四级联网组成，是安全生产监督管理部门和煤矿安全监察机构监督和检验企业安全生产情况智能信息化平台，为安全生产监管提供基础信息数据，为事故应急处理提供决议依据。3.3 传感器将被测物理量转化为电信号输出装置，煤矿安全监控系统使用传感器关键有：甲烷传感器、粉尘浓度传感器、风速传感器、风压传感器、流量传感器、压力传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、温度传感器、烟雾传感器、风筒传感器、风门开关传感器、设备开停传感器和馈电状态传感器等。3.4 风电闭锁装置当掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量低于要求值时，能自动切断被控设备电源，并实现闭锁装置。3.5 瓦斯电闭锁装置当甲烷浓度超限时，能自动切断被控设备电源，并实现闭锁装置。3.6 馈电异常 被控设备馈电状态和系统发出断电命令或复电命令不一致。3.7 模拟图显示在巷道实测图上，将实时监测到开关量状态，用对应图样在对应位置模拟显示，同时将实时监测到模拟量数值在对应位置显示。4 通常要求4.1 煤矿选择安全监控系统必需满足GB50581-要求，并符合AQ6201-要求，有产品合格证、出厂检验合格证，是取得煤矿矿用产品安全“MA”标志产品。4.2 煤矿安装安全监控系统必需满足AQ1029-要求，保障系统安全可靠运行。4.3 井下设备如分站、电源箱、传感器等能对H2S等有害气体含有防腐蚀性能。4.4 系统主机、传输接口、入井电缆等设备应含有可靠接地装置和防雷装置。防雷设施应达成GB50057-要求三级标准。4.5 煤矿选择安装煤矿安全监控系统必需按矿用产品安全标志证书要求型号选择监控系统传感器、断电控制器等关联设备，严禁对不一样系统间设备进行置换。4.6 煤矿安全监控系统在瓦斯超限后应能快速自动切断被控设备电源，并保持闭锁状态。4.7 掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量低于要求值时，应自动切断被控设备电源，并保持闭锁状态。4.8 煤矿安全监控系统设备之间必需使用专用阻燃电缆或光缆连接，严禁和调度电话电缆或动力电缆等共用。5 联网要求5.1 安全监控系统必需能上传下列基础数据到省级安全生产物联网远程监管平台：甲烷浓度监测数据、一氧化碳浓度监测数据、主通风机开停情况、局部通风机开停情况等。5.2 国相关键煤矿安全监控系统必需实现集团企业统一联网，接收统一监管，其它煤矿安全监控系统必需实现和县（区）、市（州）和省三级安全生产物联网远程监管平台联网。5.3 系统应向省级安全生产物联网远程监管平台提供数据接口和程序接口，许可省级安全生产物联网远程监管平台直接调用。6 软件要求6.1 系统软件应符合AQ6201-中相关软件要求。6.2 系统软件必需满足省级安全生产物联网远程监管平台能接入，软件必需含有煤矿、县（区）、市（州）、省多级联网功效，可实现异地远程登录。6.3 系统软件必需使用实测矿图，系统软件必需能在实测矿图上显示甲烷传感器监测情况和所处位置。矿图能经过标准接口导入到矿山地理信息数据库，能同时更新，并能够灵活导入CAD等图形。6.4 软件界面、功效菜单等设计应做到简练且便于操作，报警界面清楚和正确。6.5 软件宜采取模块化设计，含有较强易维护性、易集成性和可扩展性。7 设计和安装7.1 煤矿安全监控系统主机（包含传输接口）必需双机或多机热备份，当主机出现故障或断电，备用机能在30s内自动开启并正常工作，确保安全监控系统24h连续运行。7.3 煤矿安全监控系统主机、分站必需实现双回路供电，且必需配置2h以上不间断UPS电源。7.4 为预防甲烷超限断电时切断井下安全监控系统分站供电电源必需取自被控开关电源侧，严禁接在被控开关负荷侧。7.5 煤矿采区设计、采掘作业规程和安全技术方法，必需对传感器种类、数量和位置，信号电缆和电源电缆敷设，断电区域等做出明确要求，并在实测矿图上绘制部署图和断电控制图。安全监控系统部署图应标明下列内容:传感器、声光报警器、断电控制器、分站、电源、中心站等设备位置，报警值、断电值、复电值、传输电缆、供电电缆等。断电控制图应标明下列内容:甲烷传感器、馈电状态传感器和分站位置，断电范围，被控开关名称和编号，被控开关断电接点和编号等。7.6 井下分站应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物进风巷道或硐室中，安设时应垫支架，使其距巷道底板大于300mm，或吊挂在巷道中。宜设置在采区变电所，严禁设置在断电范围内。井下分站及电源箱严禁设置在下列区域：a）低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面和回风巷内；b）煤和瓦斯突出矿井采煤工作面、进风巷和回风巷；c）掘进工作面内；d）采取串联通风被串采煤工作面、进风巷和回风巷；e）采取串联通风被串掘进巷道内。7.7 煤矿井下安装甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、二氧化碳传感器和氧气传感器等应垂直悬挂在巷道上方风流稳定位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无改变、能正确计算风量地点。7.8 甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度、断电范围必需符合AQ 1029-中表1要求。7.9 甲烷传感器设置7.9.1 采煤工作面和掘进工作面甲烷传感器设置必需符合AQ 1029-要求。7.9.2 采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站必需设置甲烷传感器。7.9.3 设在回风流中机电硐室进风侧必需设置甲烷传感器，图1所表示。图1 在回风流中机电硐室甲烷传感设置7.9.4 使用架线电机车关键运输巷道内，装煤点处必需设置甲烷传感器，图2所表示。图2 装煤点甲烷传感器设置7.9.5 矿用防爆特殊型蓄电池电机车必需设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪；矿用防爆型柴油机车必需设置便携式甲烷检测报警仪。7.9.6 兼做回风井装有带式输送机井筒内必需设置甲烷传感器。7.9.7 井下煤仓上方应设置甲烷传感器。7.9.8 地面瓦斯抽放泵站甲烷传感器设置必需符合下列要求：a）地面瓦斯抽放泵站内距房顶300mm处必需设置甲烷传感器；b）井下移动式瓦斯抽放泵站内必需设置甲烷传感器；c）瓦斯抽放泵站输入管路中应设置甲烷传感器；d）瓦斯抽放泵利用瓦斯时，应在输出管路中设置甲烷传感器。7.9.9 矿井紧急避难设施内、外均应设置甲烷传感器。7.10 粉尘浓度传感器设置7.10.1 井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口下风侧35m范围内应设置粉尘浓度传感器。7.10.2 采煤工作面、掘进工作面、采煤工作面回风巷、采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应设置粉尘浓度浓度传感器。7.10.3 地面装载机煤炭装载点和卸载点应设置粉尘浓度传感器。7.11 一氧化碳传感器设置7.11.1 开采轻易自燃、自燃煤层采煤工作面必需设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。7.11.2 开采轻易自燃、自燃煤层矿井，采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。7.11.3 带式输送机滚筒下风側10-15m处应设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。7.11.4 自然发怒观察点、封闭火区防火墙栅栏外应设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。7.11.5 瓦斯抽放泵站输入管路中应设置一氧化碳传感器。7.11.6 井下中央变电所、采区变电所应设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。7.12 风速传感器设置采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设置风速传感器。当风速低于或超出煤矿安全规程（）要求值时，应发出声、光报警信号。7.13 风压传感器设置关键通风机风硐应设置风压传感器。7.14 瓦斯抽放管路中传感器设置瓦斯抽放泵站抽放泵输入管路中应设置流量传感器、温度传感器和压力传感器；利用瓦斯时，应在输出管路中应设置流量传感器、温度传感器和压力传感器；防回火安全装置上应设置压差传感器。7.15 烟雾传感器设置7.15.1 带式输送机滚筒下风側10-15m处应设置烟雾传感器。7.15.2 井下中央变电所、采区变电所应设置烟雾传感器。7.16 温度传感器设置7.16.1 开采轻易自燃，自燃煤层矿井采煤工作面回风巷应设置温度传感器，温度传感器报警值为30。7.16.2 井下中央变电所、采区变电所应设置温度传感器，温度传感器报警值为34。7.17 开关量传感器设置7.17.1 关键通风机、局部通风机必需设置开停传感器。7.17.2 矿井和采区关键进回风巷道中关键风门必需设置风门传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。7.17.3 掘进工作面局部通风机风筒末端应设置风筒传感器。7.17.4 被控设备瓦斯超限、掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量低于要求值时需要断电时，必需设置断电控制器。7.17.5 为监测被控设备瓦斯超限、掘进工作面局部通风机停止运转或风筒风量低于要求值时是否断电，被控开关负荷侧必需设置馈电状态传感器。7.18 紧急避险设施内、外传感器设置避险设施外应设置甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器；避险设施内应设置氧气传感器、甲烷传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器和温度传感器。必需有方法确保避险设施内二氧化碳浓度1.0%，甲烷浓度1.0%，一氧化碳浓度0.0024%CO，温度35，氧气含量应在18.5%23.0%之间。8 使用和维护8.1 煤矿必需建立安全监控系统管理机构，由煤矿技术责任人领导，并配置足够人员，并制订瓦斯事故应急预案。8.2 从事煤矿安全监控系统管理、维护、检修、值班人员必需经过三级以上培训机构培训合格，持证上岗。8.3 煤矿企业应建立安全监控系统管理制度，指派专门机构和人员对安全监控系统进行维护和管理，确保其一直处于正常连续工作状态。8.4 煤矿应建立以下帐卡及报表：a）安全测控设备台帐；b）安全测控设备故障记录表；c）检修统计；d）巡检统计；e）传感器调校统计；f）中心站运行日志；g）安全监控日报；h）报警断电统计月报；i）甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功效测试统计；j）安全监控仪器使用情况月报等。安全监控日报、报警断电统计月报、甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功效测试统计内容必需符合AQ1029-要求。8.5 因为检修需要，需要对安全监控仪器停止运行时，须经矿关键责任人或关键技术责任人同意，并制订安全方法后方可进行。8.6 甲烷传感器在放炮前移动后,放炮后必需恢复到正确位置，严禁私自停用。8.7 煤矿应建立安全监控仪器检修室，国相关键煤矿、产煤县（市、区）应建立安全监控仪器检修中心（站），负责区域煤矿安全监控仪器调校、维修、报废判定等工作。8.8 安全监控仪器检修中心（站）应配置甲烷传感器、测定器检定装置、稳压电源、示波器、频率计、万用表、流量计、声级计、甲烷校准气体、标准气体等仪器装备等。8.9 调校配制甲烷校准气体必需符合MT 423要求，配制好甲烷校准气体应以标准气体为标准，其不确定度应小于5。8.10 甲烷校准气体配气装置应放在通风良好，符合国家相关防火、防爆、压力容器安全要求独立建筑内。配气气瓶应分室存放，室内应使用隔爆型照明灯具及电器设备。8.11 地面中心站必需24h有些人值班，值班人员应认真监视监视器所显示多种信息，具体统计系统各部分运行状态，接收上一级网络中心下达指令并立即进行处理，填写运行日志，打印安全监控日报表，报矿关键责任人和关键技术责任人审阅。8.12 系统发出报警、断电、馈电状态异常信息时，中心站值班人员必需立即通知矿井调度部门，查明原因，并按要求程序立即报上一级网络中心，处理结果应统计立案。8.13 调度值班人员接到报警、断电信息后，应立即向矿值班领导汇报，同时按要求指挥现场人员停止工作，断电时撤出人员，处理过程应统计立案。8.14 当系统显示井下某一区域瓦斯超限并有可能波及其它区域时，中心站值班员应按瓦斯事故应急预案手动遥控切断瓦斯可能波及区域电源。8.15 采取催化元件甲烷传感器每隔7d必需使用校准气体和空气样按产品使用说明书要求调校一次。红外线和激光甲烷传感器每隔6个月必需根据产品使用说明书要求调校一次。调校内容包含零点、显示值、报警点、断电点、复电点、控制逻辑等。8.16 每隔10d必需对甲烷超限断电闭锁和风电闭锁功效进行测试一次。8.17 安全测控仪器在井下连续运行612个月，必需升井检修。8.18 煤矿安全监控系统和网络中心应每3个月对数据进行备份，备份数据介质保留时间应不少于2年；图纸、技术资料保留时间应不少于2年。附录A（资料性附录）催化元件低浓度甲烷传感器调校方法一、低浓度甲烷传感器每隔7d应按以下方法调校1.配置器材 1%2%CH4校准气体、配套减压阀、气体流量计和橡胶软管，空气样。2.调试程序(1) 空气样用橡胶软管连接传感器气室。(2) 调校零点，范围控制在0.000.03%CH4之内。(3) 校准气瓶流量计出口用橡胶软管连接传感器气室。(4) 打开气瓶阀门，先用小流量向传感器缓慢通入1%2%CH4校准气体，在显示值缓慢上升过程中，观察报警值和断电值。然后调整流量控制阀把流量调整到传感器说明书要求流量，使其测量值稳定显示,连续时间大于90s。使显示值和校准气浓度值一致。若超差应更换传感器，预热后重新测试。(5) 在通气过程中，观察报警值、断电值是否符合要求，注意声、光报警和实际断电情况。(6) 当显示值小于1.0 %CH4时，测试复电功效。测试结束后关闭气瓶阀门。3.填写调校统计，测试人员签字。二、新甲烷传感器使用前、在用甲烷传感器大修后应按以下方法调校1配置仪器及器材催化燃烧式甲烷测定器检定装置、秒表、温度计、校准气（0.5、1.0、3.0%CH4）、直流稳压电源、声级计、频率计、系统分站等。2调校程序（1）检验甲烷传感器外观是否完整，清理表面及气室积尘。（2）甲烷传感器和稳压电源、频率计（或分站）连接，通电预热10min。（3）在新鲜空气中调仪器零点，零值范围控制在0.000.03%CH4之内。（4）按说明书要求气体流量，向气室通入2.0%CH4校准气，调校甲烷传感器精度，使其显示值和校准气浓度值一致，反复调校，直至正确。在基础误差测定过程中不得再次调校。（5）基础误差测定。按校按时流量依次向气室通入0.5、1.0、3.0%CH4校准气各约90s，每种气体分别通入三次，计算平均值，用平均值和标准值计算每点基础误差。（6）在每次通气过程中同时要观察测量报警点、断电点、复电点和声、光报警情况。以上内容也能够单独测量。（7）声、光报警测试。报警时报警灯应闪亮，声级计距蜂鸣器一米处，对正声源，测量声级强度。（8）测量响应时间。用秒表测量通入3.0%CH4校准气，显示值从零升至最大显示值90%时起止时间。（9）测试过程中统计分站或频率计传输数据。误差值不超出0.01%CH4或2HZ。（10）数字传输传感器，必需接分站测量传输性能3填写调校统计，测试人员签字。 DB51/