煤矿安全监控系统升级改造关键技术专项方案.docx

织金县八步镇青龙煤矿安全监控系统升级改造技术方案 二0一七年三月二十日织金县八步镇青龙煤矿安全监控系统升级改造技术方案为确保青龙煤矿安全监控系统升级改造工作有序、有效进行，确保达成预期效果，依据煤矿安全监控系统升级改造技术方案通知（煤安监函5号）文件要求，结合我矿安全监控系统现实状况、监测监控技术发展和青龙煤矿安全生产客观需求，制订本方案。一、煤矿介绍1、隶属关系、地理位置织金县八步镇青龙煤矿在织金县八步镇，属织金县八步镇管辖，行业主管隶属织金县煤炭工业管理局管辖，企业性质为私营企业，现属于贵州绿宝能源开发下属煤矿；青龙煤矿距织金县县城距离约20公里，距八步镇政府约8.0km。 矿区地理坐标: 东经10550051055030，北纬264710264740。区内交通以公路为主，矿山主井口距省道307（织金毕节）仅4km,交通较为方便。2、井田范围依据贵州省国土资源厅9月17日下发贵州省国土资源厅文件（黔国土资矿管函1469号）相关调整织金县八步镇青龙煤矿矿区范围批复，青龙煤矿矿区范围得到扩大。矿区井田范围由6个拐点坐标圈定，井田面积0.6179Km2,矿井开采标高+1500m+975m。3、矿井投产时间，设计生产能力、核定能力青龙煤矿扩建为15万吨/年后于6月经过安全生产许可证验收正式投产，设计生产能力为15万吨/年，重新根据276个工作日核定能力为13.2万吨/年。二、煤矿瓦斯等级依据贵州省煤炭管理局文件（黔煤生产字512号对毕节地域煤矿矿井瓦斯等级判定汇报批复，青龙煤矿矿井瓦斯等级判定结果为：矿井绝对瓦斯涌出量：1.2m3/min，相对瓦斯涌出量：16.46m3/ t；绝对二氧化碳涌出量为0.9m3/min，相对二氧化碳涌出量为12.34m3/t，矿井为高瓦斯矿井。经毕节市地方煤矿勘测设计队出具瓦斯数据测定汇报，矿井绝对瓦斯涌出量：3.41m3/min，相对瓦斯涌出量：11.37m3/ t；矿井为高瓦斯矿井（相关部门批复未出具）。三、在用安全监控系统简述矿井安装有KJ90N煤矿综合监控系统一套，监控主机2台，对井下采掘工作面及其它地点瓦斯、一氧化碳、温度、风门开闭、设备开停等参数及状态进行地面集中监测监控。系统多种状态下监测、报警、显示、储存、报表功效齐全，系统含有软件故障闭锁功效，配置有不间断电源，系统运行正常，煤矿配置安全监测仪器、仪表，满足生产要求。（设备装备表附后）表3-4-1 矿井安全监控装备表名称型号数量名称型号数量在籍使用在籍使用安全监控系统KJ90N22计算机联想22分站KFD-263甲烷传感器低浓度KJ9701A106烟雾传感器高低浓度KJ9001C2515断电气KDJ2.542温度传感器KJW5/KJW50A126开停传感器KG79-A158负压传感器KGY3A64风速传感器GFY15(B)86风门传感器KGF-4264CO传感器GTH500(B)106风筒传感器粉尘传感器馈电传感器GKD12784四、安全监控系统升级改造基础目标1.促进安全监测监控新技术新装备推广应用，提升安全监控系统技术性能和安全可靠性，适应煤矿安全生产需要。2.促进安全监测监控多元融合和信息共享，提升煤矿安全估计预警水平，实现安全监测监控信息深度分析和综合利用。3.支持安全监管监察，合理有效使用安全监控系统，充足发挥安全监控系统在煤矿安全生产中关键作用，提升安全监控系统应用水平。六、安全监控系统升级改造基础标准1 .统筹计划、试点先行、有序推进。 制订国家层面安全监控系统升级改造总体方案、技术方案，明确总体技术要求，立即完成标准换版;在分类试点基础上稳步推进。2 .政府引导、企业主体、协同配合。突出煤矿企业在安全监控系统升级改造中主体地位和作用;引导安全监控系统生产企业积极进行产品升级，督促检测检验机构和安标中心主动配合开展相关工作。3 .立足现实状况、着眼需求、确保有效。 在充足利用现有安全监测监控技术装备基础上，依据安全生产实际需求，进行安全监控系统升级改造;确保经过升级改造，提升安全监控系统技术水平和应用水平，适应煤矿安全生产发展需要。4 .新安装系统和煤矿在用系统分类处理。 新安装系统满足全部新要求，煤矿在用系统应满足基础要求，其它要求可分步实施。七、安全监控系统升级改造关键内容1 .全数字化在分站至中心站数字化传输技术上，将各类传感器、实施器至分站升级为数字传输，实现安全监控系统全数字化。2 .增强抗电磁干扰能力安全监控系统及组成设备采取抗干扰(EMC)技术设计，经过以下试验：地面设备3级静电抗扰度试验，评价等级为A;2级电磁辐射抗扰度试验，评价等级为A;3级脉冲群抗扰度试验，评价等级为A;交流电源端口3级、直流电源和信号端口1级浪涌(冲击)抗扰度试验，评价等级为B。试验条件：形成完整系统架构，组成设备类型齐全;最少一台分站达成满载要求;交换机及接口每个电口最少带载一台设备。试验加载方法：系统中不一样类型组成设备均分别进行试验;试验在系统正常工作状态下进行，即系统传感、传输、显示、控制、实施功效正常。3 .应用优异传感技术及装备采掘工作面及总回风，瓦斯传感器必需使用激光传感器等全量程传感器;回风上隅角，采取无线传感器。使用低功耗传感器、自诊疗型传感器，激励使用多参数传感器。4 .提升传感器防护等级将传感器防护等级由IP54提升到IP65。5 .完善报警、断电等控制功效实现分级报警，依据瓦斯浓度大小、瓦斯超限连续时间、瓦斯超限范围等，设置不一样报警等级(响度或频度)，实施分级响应。推行逻辑报警，依据巷道部署及瓦斯涌出等内在逻辑关系，实施逻辑报警，促进各类传感器正确安装、设置、维护，监控系统正常使用，预防违法行为。完善就地断电功效，提升断电可靠性，并加强馈电状态监测。推行区域断电，依据井下供电系统实际情况进行设置。6 .支持多网、多系统融合实现井下有线和无线传输网络有机融合、监测监控和GIS技术有机融合。多系统融合能够采取地面方法，也能够井下方法。在地面统一平台上必需融合系统：环境监测、人员定位、应急广播，如有供电监控系统，也应融入。其它可考虑融合系统：视频监测、无线通信、设备监测、车辆监测等。7 .格式规范化规范传感器、实施器至分站，分站至中心站信息传输格式，逐步实现安全监控系统信息传输格式统一。传感器、实施器至分站有线传输采取现场总线方法，包含RS485、CAN;无线传输采取无线传感网络，包含WaveMesh、Zigbee、Wi-Fi、RFID、蓝牙4.0。分站至中心站传输采取工业以太网、RS485、CAN。8 .增加自诊疗、自评定功效实现系统定时自诊疗、自评定，能够预先发觉系统在安装使用中存在问题。自诊疗内容包含：(1)传感器、控制器设置及定义;(2)传感器、控制器、电源箱等设备及通信网络工作状态;(3)传感器维护、定时未标校提醒;(4)中心站软件自诊疗，包含双机热备、数据库存放、软件模块通信。9 .加强数据应用分析安全监控系统应含有大数据分析和应用功效，最少应包含以下内容：(1)伪数据滤除及异常数据分析;(2)瓦斯、煤和瓦斯突出等估计预警;(3)大数据分析，如多系统融合条件下综合数据分析等。10 .应急联动在瓦斯超限、断电等需立即撤人紧急情况下时，可自动和应急广播、通信、人员定位等系统应急联动。11 .提升系统性能指标(1)系统巡检周期不超出25s，并含有对瓦斯涌出异常区域监控设备加速巡检功效，在瓦斯超限时瓦斯超限区域监控设备巡检时间不超出10s;(2)异地断电时间不超出40s;(3)备用电源能维持断电后正常供电时间由2h提升到3h，更换电池要求由仅能维持1h时必需更换，提升到仅能维护1.5h时必需更换;(4)突出、高瓦斯矿井采掘工作面甲烷传感免调校周期不低于6个月。(5)含有双机热备自动切换，切换时间不得超出5s。(6)模拟量传输处理误差不超出0.5%。(7)分站最大远程本安供电距离(在设计工况条件下)实施分级管理，分别为2km、3km、6km。12 .增加加密存放要求为有利于安全监管监察和企业安全管理，对采掘工作面等关键区域瓦斯超限、报警、断电信息应进行加密存放，采取如著名加密算法MD5、RSA对数据进行加密。由国家局指定加密密钥，确保数据无法被破解篡改。13 .方便用户使用、维护、培训软件界面友好，方便调用，强化帮助功效。以上升级改造内容，我矿可采取逐步推进、逐步完善方法，确保改造后安全监控系统满足升级改造基础要求。八、改造计划时间安排我矿根据在用安全监控实际情况，结合新标准计划在“十三五”末完成安全监控系统改造改造工作。九、技术实施方案1.新标准公布后，严格根据新要求进行产品设计和生产制造，并取得安全标志。煤矿新安装安全监控系统，必需满足新要求。2.在用安全监控系统，依据相关标准要求，应在相关煤矿安全监控系统生产厂家帮助下，制订升级改造方案，并实施改造，升级改造方案报煤矿企业报属地省级煤矿安全监察机构。对于经评定后没有改造价值，应安装新安全监控系统。3.在用安全监控系统升级改造，可选择采取以下方法：(1)按安标认可配置进行部分更换。更换过程中包含本安关联，应根据实际连接情况进行本安关联评定，出具本安关联评定汇报;使用性能由生产单位确保。对已经进行本安关联评定同类情况，在其它矿井升级改造时不再进行。(2)在用传感器、分站升级过程中，假如仅包含软件更新，不包含防爆性能，由生产单位自行试验并确保。假如包含防爆性能，改造后设备需进行本身防爆检验和和所连接设备本安关联检验，出具关联检验汇报;使用性能由生产单位确保。以后同类情况不再进行关联检验。(3)升级改造过程中，经过增加数字转换器以满足全数字化要求情况，而且应进行和所连接设备关联检验;使用性能由生产单位确保。4.安全监控系统升级改造试点结束后，应组织教授评定，以总结经验，发觉共性、关键性问题，确保达成升级改造效果。