罗州煤矿矿井监控系统设计.doc

赫章县罗州煤矿
矿井监控系统设计

第一节 矿井安全监控系统

1、根据矿井安全生产条件，选定具有煤矿矿用产品安全标志的安全监控系统，并按规定配置相应设备。
1）开采技术条件
　　矿区内含煤地层为二叠系上统宣威组（P3X）总厚度151.98m。含煤约7—9层，煤层总厚6.87m，含煤系数4.52％，可采煤层2层，可采总厚度约2.26m，可采煤层含煤率为1.49％。其它为零星或不可采煤层。
　　矿区可采煤层为M9、M18煤层，煤层特性如下：
M9煤层：黑色，碎块状，为半暗及半亮型煤及镜煤条带，结构单一，一般不含夹矸，煤层厚0.80～0.88m，平均厚0.82m，顶板为灰色泥质粉砂岩，底板为深灰色泥岩，位于宣威组第四段中部，区内由3个小矿井工程(Jl、J2、J3)及原贵州省地矿局113地质大队施工的KTCll探槽进行控制。为矿区主采煤层，属稳定可采煤层。
M18煤层：黑色，条带状构造，由暗淡一半亮型煤及半暗型煤窄条带相间组成，煤层结构较简朴，局部含1层夹矸，煤层厚1.16～1.65m，平均厚1.44m。项板为灰色粉砂质泥岩，底板为灰色粘土岩。上距M9煤层15—28m，区内由3个小矿井(Jl、J2、J3)及原贵州省地矿局113地质大队施工的KTCll探槽工程进行控制。为矿区主采煤层，属稳定可采煤层。
M9、M18煤层的顶底板，抗压强度低，水稳性差，遇水极易软化膨胀，也许发生底鼓及支柱下陷。区内构造复杂限度为中档，本矿床属以大气降水为重要补给来源的顶板裂隙充水矿床，水文地质条件复杂限度为中档。即矿井水文类型为二类二型。矿井按煤与瓦斯突出矿井、容易自燃煤层，煤尘有爆炸危险性设计。
运用原罗州煤矿主平硐做回风井，新建主皮带斜井、轨道副斜井，采用平硐斜井综合开拓方案。根据井田范围和现有工业场地实际状况，将井田以拐点1-2联线延长线为界划为两翼开采，分为东翼井田和西翼井田，一方面开采东翼井田。主皮带斜井在X：3000225.9，Y：35451679.5，Z：+1813.4，β：206°，α：20°，斜穿煤层底板向下掘进至+1600m标高进入M9煤层，与回风上山联通形成通风系统。轨道副斜井在X：3000254.1，Y：35451621.7，Z：+1813.4，β：206°，α：20°，斜穿煤层底板向下掘进至+1600m标高进入M9煤层，与回风上山联通形成通风系统。同时掘进车场和大巷与主斜井联通。在+1600布置水仓、泵房。变电所。回风井在X：3000267.0，Y：35451663.8，Z：1801.8，β：206°，α：3‰，维修加固原有巷道92m后，在煤层顶板岩石中以倾角28°向下掘进回风上山至+1600m标高后于主、副井联通，形成通风系统。在上述生产系统形成后，从轨道副斜井掘进一区段10901运送石门和材料石门，进入到M9煤层掘进10901运送巷和回风巷至边界后，用开切联通，形成采煤工作面。从主皮带斜井向上掘进一区段煤仓与10901运送巷联通，形成煤炭运送系统。从回风上山掘进回风石门与10901回风巷联通，形成回风系统。在10901工作面对面布置10902运送巷和回风巷二个掘进工作面，掘进工作面均为独立通风系统。
2）重要设备
　　（1）提高、运送设备
矿井设计生产能力15万t/a，主斜井采用DP-150/800S钢丝绳强力皮带机，B＝800mm，V=1.6m/s，长度550m,α=12°～25°,电动机功率N=75KW×2，厂家供应电控设备。
副斜井为辅助提高，设立一套选用JTPB1.6×1.5型单滚筒提高绞车，绳速2.5m/s,最大静拉力45KN，配套电机110kw，380/660V，厂家配套供应电控设备。
（2）排水设备
MD46-50×6型矿用多级卧式离心泵，其流量为46m3/h，扬程为300m；电机型号为YB2280S-2防爆型，功率55KW。
上述水泵选择三台(其中一台工作、一台备用、一台检修)作为主排水用，用1台水泵排除矿井正常涌水量，用2台水泵可满足矿井最大涌水量。
（3）压缩空气设备
矿井在地面工业场地设压风机房，配备LGFD-17.5/7-X型固定式空气压缩机2台，1台工作，1台备用。
该空压机额定排气量为每台17.5m3/min，额定排气压力为0.7Mpa，配套电动机功率55kw，厂家供应电控设备。此空压机同时兼做压风自救空压机用。
（4）通风设备
FBCDZ－6－№15A型防爆对旋轴流式风机两台，一台运营，一台备用。风机配套电机型号YBFe250M-6，配套电机功率45kw×2，风量范围16～40m³/s,风压范围98～1746Pa。选用变频调速器装置，使风机在保持高效的条件下，随时按矿井需求风量调节。
通风机工况点：
通风容易时期：风量38.5m3/s，静压596Pa，效率0.59，叶片工作角度30°/25°。
通风困难时期：风量36.1m3/s，静压1320Pa，效率0.79，叶片工作角度36°/31°。
（5）瓦斯抽放设备
根据瓦斯抽放规定及原则，本设计采用高低负压集中抽放系统对矿井瓦斯进行抽放。在风井井口附近设立瓦斯抽放泵站,泵站內配备瓦斯抽放泵，采用布置沿层钻孔对回采工作面、掘进工作面预抽，采用埋管对采空区抽放。
根据计算的瓦斯泵的H，高负抽放选用：2BE1253-0型水环式真空泵，其Q＝35m3/min，H＝40kpa，电动机功率55kw。 2台，一台运转，一台备用。
低负抽放选用：2BE1252-0型水环式真空泵，其Q＝18m3/min，H＝20kpa，电动机功率30kw。 2台，一台运转，一台备用。
低负压瓦斯抽采系统瓦斯抽采管路选用管径为200mm的无缝钢管；高负压瓦斯抽采系统瓦斯抽采主管路选用管径为200mm的无缝钢管，支管选用管径为100mm的无缝钢管。
泵房设在地面回风斜井井口附近50米外的合适场地。
　3）采煤方法
本矿区设计可采煤层为M9、M18煤层，倾角33°，煤层为倾斜、薄～中厚煤层，采用走向长壁后退式采煤法。
4）运送方式
地面采用汽车运送，井下运送方式为：工作面崩落的煤炭由工作面搪瓷溜槽自滑运至工作面运送巷皮带外运。运送巷采用DTL65/15/40-A型胶带机运送，回风巷材料及设备运送采用JD11.4调度绞车运送。主斜井采用DP-150/800S钢丝绳强力皮带机运送原煤；副斜井采用JTPB1.6×1.5型单滚筒提高绞车作辅助提高运送。
　　5）瓦斯、煤尘和煤的自燃
　　（1）瓦斯
本矿未作瓦斯鉴定工作，按照《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018-2023）标准，对矿井采用分源预测法进行瓦斯涌出量预测，矿井绝对瓦斯涌出量为：7.46m3/min，相对瓦斯涌出量为23.64m3/t，为高瓦斯矿井。
根据省安监局、省煤监局和省煤炭管理局联合下发的《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》（黔安监管办字[2023]345号文献）规定，赫章县已划为突出区域。因此，本矿井按煤与瓦斯突出设计和管理。
（2）煤尘爆炸性
根据贵州省煤田地质局实验室2023年7月16日所做煤尘爆炸性鉴定报告、M9 M18 煤层煤尘均无爆炸性。本设计按煤层无爆炸性进行设计和管理。
（3）煤炭自燃倾向性
　　根据贵州省煤田地质局实验室2023年7月16日所做煤炭自燃倾向等级鉴定报告，M9煤层煤炭自燃倾向等级为Ⅲ级，是不易自燃煤层；M18煤层煤炭自燃倾向等级为Ⅱ级，是自燃煤层。
本设计按煤层属二类自燃矿井进行设计和管理。
5）矿山环境地质
通过实地调查，目前矿区内无崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害发生。但据矿区内地形地貌特性及地质特性，在矿区内由于民采煤矿所形成的老窑，也许会产生一定规模的塌陷崩塌。
矿区内未见新构造活动与地震活动的迹象，根据“贵州省地震烈度区划图”，本区地震基本烈度为Ⅵ度，区域上为稳定地块。
6）安全监测监控和传输设备系统选择
根据《煤矿安全规程》第一百五十八条规定之规定，结合现有国产监测监控系统：KJ75、KJ80、KJ90NA、JK91A、KJ92、KJ95、KJF2023等系统的重要特点，考虑技术的先进性、系统技术性能、软件功能、用户使用反馈意见、系统发展前景、适应性以及售后服务的保证限度等情况， 本矿井采用KJ90NA型煤矿综合监测监控系统，并配套建设KJ90NA型人员定位系统，作为该矿的矿井安全监测监控系统。
2、中心站设立。
电源由10/0.4kV终端式变电所两回的0.4kV母线段供电。监控机房设有一部直通矿井调度室电话。安全监测监控总站是KJ90NA型矿井监控系统的核心，融计算机网络系统、监测监控系统、工业电视系统、人员监测系统及程控调度通信系统于一体，是整个矿井网络信息管理系统的核心部分，重要监测监控矿井上下各类安全及生产参数及电力参数，汇接管理多个安全与生产环节子系统，该系统具有数据解决、报表、曲线、图形等屏幕显示、打印和绘图、实时数据存储和各种记录数据存储解决、参数超限报警、控制等多种功能，系统能报警和记录并自动切除故障支路。系统设备具有完善的故障闭锁功能，当与闭锁有关的设备未投入正常运营或故障时能切断与之有关设备的电源并闭锁。系统具有可靠的避雷保护措施。
　　监控系统KJ90NA地面总站（中心站）配备两台监测主机IPC610 2台（一台工作，一台备用），数据库服务器2台图形工作站1台(可选配4屏或2屏多屏模式)、KJJ46数据通信装置2台、LQl600K或喷墨打印机1台、山特2KVA在线不间断电源1台、DHX90避雷器1套、10/100M自适应网络集线器1台。此外配备系统软件。
　　监控系统中心站应双回路供电并配备不小于2h在线式不间断电源。监测监控主机的串行接口通过传输接口与地面分站、井下分站、人员定位分站进行通讯安全监控系统地面中心站设在调度室，以便矿领导及有关部门可随时查看全矿的监测、监控实时信息，及时准确地掌握当前的各类生产、工况信息，以便做出对的的决策。
　　1、主机必须24h不间断运营。当工作主机发生故障时，备份主机应在5min内投入工作；2、监控系统中心站应双回路供电并配备不小于2h在线式不间断电源。3、中心站应使用可靠的接地装置和防雷装置；4、中心站值班应设立在矿调度室内，实行24h值班制度。
3、分站及传输电缆设立。
1）分站重要设备的功能
井下分站应采用本质安全型或隔爆兼本质安全型。要符合爆炸环境电器设备的使用规定，有相应的防爆合格证和产品检查合格证及安全标志。
分站既能与监控中心汇接，又可独立工作。系统具有传输故障、设备故障、供断电状况和软件运营故障等的自诊断功能，还具有故障闭锁、远程维护功能；分站还具有甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的所有功能。
监控分站分大、中二种，KJ90-F16大型通用监控分站，16个输入端口，8个控制输出，可直接接入8路模拟量传感器和8路开关量传感器，并有8路开关量输出（模拟量和开关量可任意互换）；KJ90-F8中型通用监控分站，有8个输入端口，4个控制输出，可直接接入4路模拟量传感器和4路开关量传感器，并有4路开关量输出（模拟量和开关量可任意互换）。重要实现对各类传感器数据采集、实时解决、存储、显示、控制、和与地面监控中心的数据通信。具有红外遥控初始化功能，可独立使用，实现瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置的所有功能；并带有2—4小时的备用供电电源。选用分站型号和数量详见表10-1-1。
2）总站和分站重要设备的型号、数量、设立地点、控制区域
地面设立一个中心站（总站），在中心站内设立KJ90NA一体化机一套，主机两台，一台使用，一台备用，重要监测监控8个分站的具体情况；地面设立三个大型分站（KJ90-F16），井下设立三个大型分站（KJ90-F16）和二个中型分站（KJ90-F8）。1号分站设立在地面风机房内，电源引自监控中心，重要监控重要监控空压机房、主斜井、副斜井的情况； 7号分站设立在风机房内，电源引自监控中心，重要监控风井情况；8号分站设立在瓦斯泵房内，电源引自监控中心，重要监控瓦斯泵的情况； 2号分站设立在10902采区回风巷，电源引自监控中心，重要监控110902工作面的情况；3号分站设立在10902运送巷，电源引自监控中心，重要监控10902回运送掘进工作面的情况；4号分站设立在水泵房内，电源引自监控中心，重要监控水泵房、变电所及车场与回风井的联络风门的情况； 5号分站设立在10901运送巷内，重要10901运送巷及10901工作面的情况；6号分站设立在10901回风巷内，重要10901回风巷的情况；见总站、分站设备配备表表10-1-1。监控总站和各分站的设备配备表 表10—1—2；罗州煤矿传感器配备见表10-1-3；矿井安全监测监控系统设备表见表10－1－4。井下分站安装在便于人员观测、调试、检查及支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中，安装时加垫支架，使其距巷道底板不小于300mm或吊挂在巷道中。声光报警器设立在相邻分站附近。
监控分站为矿用本质安全型，防爆型式为ExibⅠ矿用本安型，符合爆炸环境电器设备的使用规定，有相应的防爆合格证和产品合格证及安全标志,输入电源电压为AC36V、AC127V、AC220V、AC380V（用户选定），频率50Hz。分站在接传感器时，不用区别开关量、模拟量，最后完全由地面计算机作统一定义。分站重要实现对各类传感器数据采集、实时解决、存储、显示、控制和与地面监控中心的数据通信，具有红外遥控初始化设立功能。分站可单独使用于井上井下各种场合，实现瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置的所有功能。分站使用带备用电池电源（独立供电＞2h），当系统因井下发生事故而使系统瘫痪时，仍可从分站调出事故前后有关参数的变化情况供事故分析用。
煤矿编制采区设计、采掘作业规程和安全技术措施时，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，断电区域等做出明确规定，并绘制布置图和断电控制图；采区设计、采掘作业规程及安全措施须对以上内容做出规定，并根据实际布置及时进行修改。
本矿井下在10901运送巷、10901回风巷、10902运送巷、10902回风巷设立四台断电仪，10901运送巷断电仪断电范围是10901采煤工作面及其运送巷内所有非本质安全型电气设备，10901回风巷断电仪断电范围是10901回风巷内所有非本质安全型电气设备，10902运送巷断电仪断电范围是10902运送巷内所有非本质安全型电气设备，10902回风巷断电仪断电范围是10902回风巷内所有非本质安全型电气设备。见断电控制图（插图10-0）。
表10－1－1 分站型号一览表
序号
分站编号
分站型号
备 注
1
1#分站
KJ90-F16
地面分站
2
2#分站
KJ90-F16
井下分站
3
3#分站
KJ90-F16
井下分站
4
4#分站
KJ90-F16
井下分站
5
5#分站
KJ90-F8
井下分站
6
6#分站
KJ90-F8
井下分站
7
7#分站
KJ90-F16
地面分站
8
8#分站
KJ90-F16
地面分站

表10-1-2 总站、分站设备配备表
序号
分站
型号
监测范围
安设地点
1
总站
KJ90NA
地面、井下所有分站
调度室
2
分站1地面
KJ90-F16
空压机房、主斜井、副斜井
地面风机房
3
分站7地面
KJ90-F16
风井
风机房
3
分站8地面
KJ90-F16
瓦斯抽放站
瓦斯泵房
4
分站2井下
KJ90-F16
10902采区回风巷
10902回风巷口
5
分站3井下
KJ90-F16
10902运送巷
10902运送巷口
6
分站4井下
KJ90-F16
水泵房、变电所及车场与回风井的联络风门
水泵房
7
分站5井下
KJ90-F8
10901运送巷及10901工作面
10901运送巷口
8
分站6井下
KJ90-F8
10901回风巷
10901回风巷口
3）传输设备及器材选型
（1）传输设备器材的选型原则
传输设备应符合《中华人民共和国煤炭行业标准煤矿用信息传输装置》(899—2023)。用于监测监控系统的误码率应不大于10-8，最大巡检周期不应大于30s。安全监测监控设备之间的输入输出信号必须为本质安全型信号，设备之间必须使用专用的阻燃电缆连接，严禁与调度电话线和动力电缆等共用。

10-1-3 罗州煤矿传感器配备表

表10－1－4 安全监测监控系统设备表

（2）传输设备及器材型号、数量
根据《煤矿安全规程》规定，井下电缆必须选用经检查台格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。KJ90NA型安全监测监控系统采用三种电缆，根据本矿安全监测监控系统设备布置选用下列两种电缆：
Ⅰ、主传输线路采用MHYV32 l×4×1.0型矿用阻燃信号电缆，1550米；分站到模拟量传感器电缆选择MHYVRP l×4×0.52进行传输信号电缆7630米。
Ⅱ、分站到开关量传感器电缆选MHYVRP l×2×7/0.28进行传输，2550
4、甲烷传感器的设立。
1）10901回采工作面
回风顺槽设立有瓦斯传感器3台（上隅角一台，10901回风顺槽近10901工作面10米范围内一台、距回风巷10～15米范围内一台），采煤工作面运送巷设立瓦斯传感器1台、工作面瓦斯传感器T1设在回风顺槽距采面≤10m处，监测采面瓦斯。瓦斯传感器T3设在运送顺槽距采面≤10m处；距离巷道顶部250mm。采煤工作面长度大于1000m时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。工作面运送顺槽设粉尘传感器一台。回采工作面瓦斯传感器布置详见图10—1。

T1--回采工作面风流中的瓦斯传感器
T2--回采工作面回风流中的瓦斯传感器
T3--回采工作面进风流中的瓦斯传感器
图10—1 回采工作面瓦斯传感器布置图

2）掘进工作面
1092运送巷掘进工作面设立瓦斯传感器1台，回风流内设立瓦斯传感器1台；10902回风巷掘进工作面设立瓦斯传感器1台、粉尘传感器1台，回风流内设立瓦斯传感器。掘进工作面长度大于1000m时，必须在掘进巷道中部增设甲烷传感器。图10—1掘进工作面瓦斯传感器布置图

图10—2 掘进工作面瓦斯传感器布置图
3）其它地点瓦斯传感器的设立
水泵房及变电所各设一台瓦斯传感器；在瓦斯抽放站内设低浓度瓦斯传感器，瓦斯传感器设立在距房子顶部300mm处，当空气中瓦斯浓度超过0.5%时，发出声光报警；在回风井内安设一台瓦斯传感器。 见表10－1－5矿井各处瓦斯传感器其报警浓度、断电浓度、复电浓度、断电范围。
表10－1－5矿井各处瓦斯传感器其报警浓度、断电浓度、复电浓度、断电范围
甲烷传感器设立地点
报警浓度
断电浓度
复电浓度
断电范围
采面工作面回风顺槽
≥1.0%CH4
≥1.0%CH4
＜1.0%CH4
工作面及其回风顺槽内所有非本质安全型电气设备
采面工作面上隅角
≥1.0%CH4
≥1.0%CH4
<1.0%CH4
工作面及其回风顺槽内所有非本质安全型电气设备
采面工作面运送顺槽
≥1.0%CH4
≥1.0%CH4
＜0.5%CH4
工作面及其运送顺槽内所有非本质安全型电气设备
掘进工作面
≥1.0%CH4
≥1.5% CH4
＜1.0%CH4
掘进巷道内所有非本质安全型电气设备
掘进工作面回风流
≥1.0%CH4
≥1.0%CH4
＜1.0%CH4
掘进巷道内所有非本质安全型电气设备
瓦斯泵房
≥0.5%CH4

瓦斯泵房内所有非本质安全型电气设备
回风井
≥0.70%

回风井内所有非本质安全型电气设备
5、其它传感器的设立
1）风速传感器
风速传感器安装在井下各重要风道（主斜井、副井、回风井、10901回风巷），测量其风速，以保证井下各井巷中的风流速度符合规程规定，同时还可依据所测的风速及所测点巷道断面计算出其风量及吨煤风量。各安装地点风速传感器参数表10-1-6
测量范围：0.3～15m/s。 测量精度：0.5级。
表10-1-6 各安装地点风速传感器参数
安装地点
允许风速(m/s)
测量范围(m/s)
显示精度(m/s)
重要进风巷
＜8
0～12
0.1
重要回风巷
＜8
0～12
0.1
工作面回风巷
0.25～4
0～8
0.1
掘进岩巷
0.15～4

0.1
2）负压传感器
负压传感器安装通风机的进风口处，用以连续监测矿井风机的负压。
测量范围：0～0.5kPa，0～5kPa，
测量精度：≤±2％
3）风流压力传感器
风流压力传感器安装在压风管路中,用以实时连续监测瓦斯抽放管道中的负压和压风管路中的压力变化情况。
测量范围：0～0.5kPa，0～1kPa，
测量精度：≤±1％F.S
4）粉尘传感器
GC1000J矿用粉尘浓度传感器，是运用激光散射原理开发的高科技产品。该传感器可以连续实时检测井下粉尘浓度，同时输出与矿用监控系统相适应的信号。该传感器KJ90NA煤矿监测系统相兼容。
防爆型式：Exib Ⅰ，本安兼隔爆型
测量范围：2～1000mg/m3
测量误差：±25%
输出信号：（2 - 1000）mg/m3 相应 (200 ～ 1000) mg/m3
电 源：DC12V 三组
显示方式：3位数码管直接显示
外形尺寸：（300*250*300）mm
重 量：7kg
5）感应式馈电传感器
安装在井下被控电气设备开关负荷侧，用以监测被控设备是否被可靠地断电，从而向监控系统返回其断电控制执行情况。
KGT19型馈电状态传感器，此传感器专门用于井下供电线路馈电状态检测，通过检测电场来感知线路中有无电压，与KJF19.2型继电器箱配合可构成断电失效检测反馈环节。全封闭免维护结构，本质安全型电路，二线制，带有电子接点输出，适配各种监控系统。KJT19馈电状态传感器重要技术指标：
监测电压：127-1140V
工作电压：6-20V
工作电流：无电1mA/有电6mA
传感器接线：供电与信号回传二线制
检测灵敏度：>100mm
信号输出：NPN晶体管共地导通
响应速度：<2s
防爆型式：本质安全型ibI(150℃)
使用环境：环境温度0-50℃
相对湿度：<95%
仪器重量：0.3公斤
传感器接线距离：二线制2Km、三线制1.5Km
6）风门开闭传感器
安装在井下各风门设立处，用以监测各风门的开、关状态，保证井下风路畅通。
合用于连续检测煤矿井下通风系统风门的开闭状态，输出多种信号制，具有现场风门“开”、“闭”状态的指示。可与各类监控系统配套使用。
测量原理：磁场感应
输出信号制：二线制1～5mA DC、四线制-5～5mA DC
触 点 式：常开或常闭
传输距离：2km
工作电压电流：12～24V DC
防爆型式：ExibⅠ矿用本安型
7）机电设备开停传感器
安装在井下各机电设备设立处，用以监测各机电设备的开、停状态，保证机电设备的正常运营。
开停传感器适于煤矿等具有瓦斯煤尘爆炸危险场合的各种机电设备(如采煤机、运送机、局部通风机、水泵等)开、停状态的连续实时监测。具有体积小、重量轻、结构新奇、感应灵敏度高、抗干扰能力强、安装维修方便、工作稳定可靠等特点，可输出多种信号制供选择。其中1/5mA DC信号，可以电源与信号线共用，二芯线无极性(任意)四线并轨连接。可与KJ90NA等各种监控系统的配套使用。
测量原理：电磁感应
电源电压：9～24V DC
工作电流：1/5mA DC、5/-5mA DC、无电位(继电器)触点、信号制时＜30mA DC、其它信号制时＜15mA DC
工作方式：锁固吊挂于被测电缆上，连续工作
输出信号：1/5mA DC、0～5V DC、±5mA DC、无电位触点
显示方式：绿色灯为电源指示、红色灯指示开停
防爆型式：ExibⅠ矿用本安型
外形尺寸：(100×74×200)mm
重量：800g
8）温度传感器
温度传感器设立在回风井（1个）、瓦斯抽放泵管（2个）、井下变电所（1个）、10901工作面（1个）和10901回风巷（1个），用以监控瓦斯抽放管内、井下巷道、硐室和工作面作业空间温度。
测量范围：0～+50℃
测量精度：±0.5℃。
温度传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应不影响行人和行车，安装维护方便。
开采容易自燃，自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面应设立温度传感器。温度传感器的报警值为30℃。
机电硐室内应设立温度传感器，报警值为34℃。
9）一氧化碳传感器
一氧化碳传感器安设于主斜井皮带机机尾、总回风巷内、10901采区运送巷皮带机机尾、10901采区回风巷、10902采区回风巷、10902采区运送巷各一个，报警浓度为0.0024％CO。
自然发火观测点、封闭火区防火墙栅栏外宜设立一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。开采容易自燃、自燃煤层的矿井，采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应设立一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。
10）瓦斯突出动态监测系统
TC-1型煤与瓦斯突出动态监测系统,重要安装于10901工作面、10902运送巷工作面、10902回风巷工作面各一个，用于煤矿井下动态连续监测煤与瓦斯突出危险，在线显示井下被测试地点的瓦斯浓度、风速及工作面的距离等，对煤与瓦斯突出危险自动预警。煤与瓦斯突出连续监测系统可与煤矿现有环境监测系统完全兼容，不需要将数据传输到中心站时可独立使用。本系统为矿用本质安全型，合用于煤矿井下具有甲烷等爆炸性气体环境中使用。
工作电压：12～21 V
最大工作电流：＜60 mA
最大短路电流：＜350 mA
电缆长度：≤1.5 km
电缆分布电感：≤1 mH/km
电缆分布电容：≤0.1 μF/km
防护等级：IP54
输入信号：6路（甲烷、风速、测距等传感器） 
输出信号：1路（频率200～1 000 Hz；电流4～20 mA）
防爆型式：矿用本质安全型
防爆标志：ExibI。
11）烟雾传感器
烟雾传感器安装于10901主斜井皮带机尾、10901运送巷皮带机尾各一个，响应时间和报警：＜60s声报警；
输出信号(无烟/有烟)：1.0(4.0)/5.0(20.0)mA DC、200/1000Hz可调。
 12）流量传感器
是用于监测煤矿井下或地面瓦斯抽放管道标况流量的本质安全型仪器，合用于煤矿井下或地面瓦斯抽放管道。
介质压力：≤2.5MPa
测量范围：8～100m3/min(标况流量)
基本测量误差：≤2.5% F.S
在流量范围内，传感器的反复性应不大于±0.8%
13）KG5009型风筒开关传感器
KG5009型风筒开关传感器重要用于煤矿井下关于帆布或橡胶等柔性材质风筒的安全监测。它安装在出风口处的风筒上，进行风筒工作状态的遥测，并实现当风筒中无风或风量低于预定值时，巷道总开关断电并闭锁。
工作环境：
a.　温度 　　　　　　0～40℃
b. 相对湿度 　　　　≤98%
c. 大气压力 　　　　85～110kPa
d. 有沼气及煤尘爆炸危险环境
14）液位传感器
安装在井底水仓，监测水仓的水位。
测量范围： 0～5m
过载能力： 200%最大测量值

表10-1-9其它类型各设立地点和布置表
序号
监测设备名称
型号
设立地点
安装规定
3
风速传感器
CW-I
回风井测风站
风流方向与传感器的风流指向偏差不小于5度,悬挂距顶板300mm
副井测风站
主斜井测风站
采面回风顺槽
4
负压传感器
KG4003A
回风井引风道口
悬挂距顶板300mm
5
风筒传感器
KG5009
风筒
风筒上
6
管道压力传感器
KG4092
压风机房及瓦斯泵房
空压机及瓦斯泵管道
7
开停传感器
KTC-90
压风机房压风机
安装在设备的磁力起动器负荷断电缆上
瓦斯抽放泵
10901运送巷
刮板机
绞车
风机房
局部通风机
水泵房
8
风门传感器
KG92-1
在1801运送上山石门风门处
安装在风门及门框上
主斜井风门处
井底车场与风井风门处
10902回风巷风门处
1753运煤石门风门处
10902运送巷风门处
回风井安全出口风门处
10
粉尘传感器
GCG500
掘进面
距掘进面小于5m处，悬挂距顶板300mm
采面
距采面小5m处，悬挂距顶板300mm
煤仓上口
距煤仓上口小于5m处，悬挂距顶板300mm
11
突出监测测传感器
TC-1
10901工作面
距掘进面小于5m处，悬挂距顶板300mm
10902回风巷
10902运送巷
12
一氧化碳传感器
KG9201
主斜井
安设在胶带输机传感器滚筒下风侧10～15m设立。
10901采区运送巷
总回风巷内
悬挂距顶板300mm
10901采区回风巷
10902采区回风巷、
10902采区运送巷
13
流量传感器

瓦斯泵房
瓦斯泵管内
14
烟雾传感器
KG8005A
10901主斜井
安设在胶带输机传感器滚筒下风侧10～15m设立
10901运送巷
15
馈电传感器
KGT19
10901采区运送巷
安装在井下被控电气设备开关负荷侧
10902采区回风巷
10902采区运送巷
10901采区回风巷
16
温度传感器
GW50A
回风井
悬挂距顶板300mm
井下变电所
10901工作面
10901回风巷
瓦斯抽放泵房
瓦斯抽放管上
17
液位传感器
GUY10
水仓
水仓水面上

应明确压差传感器是安装在防火安全装置上的。
运用瓦斯时，输出管路中也应设立瓦斯、流量、温度、压力、压差等传感器。
6、分站、传感器的备用。
1）、矿井传感器装备标准
罗州煤矿必须严格执行《煤矿安全规程》。本安全设施设计按有煤尘无爆炸性和煤层属自然煤层设计。矿井正常生产期间布置1个回采工作面和2个掘进工作面。根据罗州煤矿各监测地点及监测内容表，即可拟定所需的传感器种类和数量。同时根据各传感器在运营期间的故障，考察一定的备用量，各传感器的备用系数为：瓦斯传感器：35%；负压传感器：25%；其它模拟传感器：20%；开关类传感器：20%；控制类传感器：20%。一体化主机采用双机热备份。
2）、矿井各类传感器的装备量
罗州煤矿传感器的装备量、备用量及配备总量见表10—1—6。
表10—1—6 井上、下各类传感器装备量
序号
传感器名称
型号规格
装备量
备用系数
备用量
配备总量

一体化主机
KJ90NA
1

1
2
1
监测分站
KJ90-F16
8

2
负压传感器
KG4003A
1
20%
1
2
3
高低浓度瓦斯传感器
KG970l
13
35%
5
18
4
设备开停传感器
KTC—90
19
20%
4
23
5
风速传感器
CW—I
4
20%
1
5
6
风门开闭传感器
KG92-l
14
20%
2
16
7
水位传感器
SW
2
20%
1
3
8
温度传感器
KG-42
6
20%
2
8
9
粉尘传感器
NF10GCG1000
3
20%
1
4
10
馈电传感器
KGT16
6
20%
2
8
11
一氧化碳传感器
KG-38
6
20%
2
10
12
烟雾传感器
KGN2
2
20%
1
3
13

流量传感器
KGF4
2
20%
1
3
14
突出危险预报仪
KBD5
3
20%
1
4
15
压力传感器
GPY6
4
20%
1
5
16
风筒传感器
KGV6
2
20%
1
3
合计

88

26
114
同时配备矿井安全监测传感器的检查装置，以保矿井监测探头的准确正常工作。矿井安全监测传感器的检查装置可由煤炭局统一按区域建立，否则矿上自行设立。

第二节 其它安全生产监控系统
一、束管监测系统
本矿井按照二类自燃煤层矿井设计。因此，需采用瓦斯束管监测系统连续监测煤矿井下密闭区、采空区和巷道中一氧化碳、甲烷（瓦斯）、乙烯、乙烷、乙炔、二氧化碳、氧气、氮气等气体浓度，通过对自燃火灾标志气体的测定和分析，及时预测预报发火点的温度变化，判断煤面的氧化情况。
具体设计见第六章第一节。
束管监测必须与监控系统联网。
二、井下人员定位系统
1）安装矿井井下人员跟踪定位系统监测监控的必要性
当今煤矿开采业的不断发展以及采矿规模的不断扩大，各种煤矿安全事故频繁发生，迫使人们不得不重视煤矿安全问题，特别是进入21世纪以来，随着煤矿技术的的进一步发展，新技术、新材料、新工艺、新设备、新装备的不断使用，矿井监测监控技术取得了令人瞩目的成就，技术面貌发生了巨大的变化，获得了良好的技术经济效果和安全效益。
随着当今煤矿开采业的不断发展以及采矿规模的不断扩大，由于井下工人素质的参差不齐，不可避免的会出现井下作业人员误入危险场合（如盲巷等），导致人员中毒或窒息等事故；入井人员的位置及活动轨迹不能随时掌握，导致井下人员工作状况无法监控，给井下管理带来巨大困难等，迫使人们不得不重视和研究煤矿井下人员跟踪定位及考勤管理问题，特别是进入21世纪以来，随着科学技术的进一步发展，新技术、新材料、新工艺、新装备的不断使用，煤矿井下人员跟踪定位及考勤管理技术必将在煤矿广泛推广运用，为煤矿的安全生产带来良好的经济效果。
目前大多数煤矿普遍存在安全管理手段落后，装备局限性的状况，特别是在对井下人员的清点上，重要还是靠矿灯房矿灯牌的清点进行，往往对井下事故点人员的清点速度慢，不精确；另一方面是不能随时掌握每个人员在矿井下的位置及活动轨迹；一旦发生事故，不能及时了解被困人员的数量、遇险人员位置及撤退线路等信息，必将给安全生产和人员抢险救助等方面的管理带来不便。针对这种情况，迫切需要在煤矿井下安装人员跟踪定位及考勤管理系统。
2023年，全省共发生煤矿事故453起，死亡698人，在煤矿事故中，顶板事故居第一位，分别占煤矿事故起数和人数的56.51%和42.41%；另一方面是瓦斯事故分别占的14.13%和29.23%；水害事故起数和死亡人数分别占5.52%和11.46%；运送事故起数和死亡人数分别占15.67%和10.46%；放炮事故起数和死亡人数分别2.56%和1.86%;机电事故起数和死亡人数分别占1.77%和1.75%；其它事故起数和死亡人数分别占3.75%和3.44%。
煤矿重大事故重要集中于瓦斯事故、顶板事故和水害事故，并且这几类事故起数和死亡人数均有所上升，占重大事故起数和死亡人数的95.83%和95.37%。煤矿重大事故分类别情况见表8－6－1。
表 10-2-1　煤矿重大事故分类别