一、概述
田莊煤礦安全監測監控系統采用江蘇三恒科技股份有限公司生產(chǎn)的KJ70N系統，該系統自2007年投入使用，一直運行穩定、數據可靠。根據國家煤礦安全監察局《煤礦安全監控系統升級改造技術(shù)方案》（煤安監函〔2016〕5號）、山東煤礦安全監察局《關(guān)于轉發(fā)國家煤礦安監局〈煤礦安全監控系統升級改造技術(shù)方案〉的通知》（魯煤監技裝〔2017〕13號）要求，通過(guò)對安全監測監控系統改造，不斷提高煤礦安全監控系統的準確性、靈敏性、可靠性、穩定性和易維護性，進(jìn)一步發(fā)揮科學(xué)技術(shù)的保障作用，提升事故防控預警和應急處置能力。為保證KJ70N安全監測監控系統升級改造任務(wù)的順利完成，特編制本安全技術(shù)措施。
二、施工時(shí)間
2017年7月----2017年12月
三、施工地點(diǎn)
地面及井下安裝安全監測監控系統的所有區域
四、勞動(dòng)組織
負 責 人：李鵬
參加人員：各工區電工、安全監測工、調度中心通訊管理員及網(wǎng)絡(luò )管理員、監測監控廠(chǎng)家工程技術(shù)人員
五、操作準備：
1、備齊安裝所用工具、儀器、儀表以及設備說(shuō)明書(shū)和圖紙。
2、備齊安裝所需分站、斷電器、各種傳感器、監控電纜、傳感器標校用設備等。
3、對準備安裝的分站、斷電儀、傳感器等設備應檢查其是否符合《GB3836.1-1983爆炸性環(huán)境用防爆電器設備》的要求。還應保證儀器外形應無(wú)嚴重損傷變形，觀(guān)察窗、指示燈罩應完整無(wú)缺，所有緊固件不得有松動(dòng)和失落。
4、確定安裝順序： 儀器檢查——登記——安裝——檢查質(zhì)量——登記
六、安全監測監控系統升級方案
1、地面中心站
地面中心站對現有監控主備機軟件升級為最新系統軟件，完善監控系統軟件分級報警、斷電等控制功能、多網(wǎng)和多系統融合、自診斷和自評估功能、數據分析等功能；對監控系統數據庫進(jìn)行升級，增加關(guān)鍵數據加密功能監控通過(guò)軟件接口與人員定位、廣播等系統實(shí)現聯(lián)動(dòng)和數據交換。升級上傳程序，具備多路數據同時(shí)上傳，保證上傳數據的安全可靠。
2、傳輸網(wǎng)絡(luò )建設
主傳輸全部采用光纜傳輸，在地面機房分別安設網(wǎng)絡(luò )交換機，建立安全監控系統專(zhuān)用環(huán)網(wǎng)，分站就近接入環(huán)網(wǎng)交換機，分站到傳感器采用通訊電纜或無(wú)線(xiàn)傳輸。
3、更換分站及電源
為實(shí)現安全監控系統傳輸的數字化，將分站全部更換升級為數字傳輸的KJ770-F5分站，將電源更換KDW660/24BJ智能電源。
4、更換部分傳感器
將現有的模擬量傳感器按規定更換防護等級達到IP65、采用數字傳輸的傳感器，提升抗干擾能力，避免傳輸環(huán)節造成的監測數據誤報警問(wèn)題，有效過(guò)濾傳輸環(huán)節中的偽數據。對于價(jià)值較高的紅外二氧化碳、粉塵傳感器增加485傳輸模塊。
七、安全監測監控系統改造要求
1、全數字化
在分站至中心站數字化傳輸的技術(shù)上，將各類(lèi)傳感器（模擬量）、執行器至分站升級為數字傳輸，實(shí)現安全監控系統的全數字化。
2、增強抗電磁干擾能力
安全監控系統及組成設備采用抗干擾（EMC）技術(shù)設計，通過(guò)以下試驗：地面設備3級靜電抗擾度試驗，評價(jià)等級為A；2級電磁輻射抗擾度試驗，評價(jià)等級為A；3級脈沖群抗擾度試驗，評價(jià)等級為A；交流電源端口3級、直流電源與信號端口1級浪涌（沖擊）抗擾度試驗，評價(jià)等級為B。
3、推廣應用先進(jìn)傳感技術(shù)及裝備
推廣使用架構簡(jiǎn)單系統以及激光、紅外等低功耗傳感器、自診斷型傳感器，鼓勵使用多參數傳感器。
4、提升傳感器的防護等級
將傳感器的防護等級由IP54提升到IP65。
5、完善報警、斷電等控制功能
系統實(shí)現分級報警，根據瓦斯濃度大小、瓦斯超限持續時(shí)間、瓦斯超限范圍等，設置不同的報警級別，實(shí)施分級響應。
推行邏輯報警，根據巷道布置及瓦斯涌出等的內在邏輯關(guān)系，實(shí)施邏輯報警，促進(jìn)各類(lèi)傳感器的正確安裝、設置、維護，監控系統的正常使用，防止違法行為。
完善就地斷電功能，提高斷電的可靠性，并加強饋電狀態(tài)監測。
推行區域斷電，根據井下供電系統的實(shí)際情況進(jìn)行設置。
6、支持多網(wǎng)、多系統融合
實(shí)現井下有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò )的有機融合、監測監控系統與GIS技術(shù)的有機融合。
7、格式規范化
系統主干網(wǎng)應采用以太網(wǎng)。
系統改造后支持聯(lián)網(wǎng)并按要求數據格式上傳。
8、增加自診斷、自評估功能
實(shí)現系統定期的自診斷、自評估，能夠預先發(fā)現系統在安裝使用中存在的問(wèn)題。自診斷的內容至少應包括：（1）傳感器、控制器的設置及定義；（2）傳感器、控制器、電源箱等設備及通信網(wǎng)絡(luò )的工作狀態(tài)；（3）傳感器維護、定期未標校提醒；（4）中心站軟件自診斷，包括雙機熱備、數據庫存儲、軟件模塊通信。
9、加強數據應用分析
安全監控系統應具有大數據的分析與應用功能，至少應包括以下內容：
（1）偽數據濾除及異常數據分析;（2）瓦斯涌出、火災等的預測預警；（3）大數據分析，如多系統融合條件下的綜合數據分析等；（4）可與煤礦安全監控系統檢查分析工具對接數據。
10、應急聯(lián)動(dòng)
在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下時(shí)，可自動(dòng)與應急廣播、通信、人員定位等系統的應急聯(lián)動(dòng)。
11、提升系統性能指標
（1）系統巡檢周期不超過(guò)20s;（2）異地斷電時(shí)間不超過(guò)40s；（3）用電源能維持斷電后正常供電時(shí)間由2h提升到4h，更換電池要求由僅能維持1h時(shí)必須更換，提高到僅能維護2h時(shí)必須更換；（4）具有雙機熱備自動(dòng)切換功能；（5）模擬量傳輸處理誤差不超過(guò)0.5%;（6）分站的最大遠程本安供電距離（在設計工況條件下）實(shí)行分級管理，分別為2km、3km、6km。
12、增加加密存儲要求
為有利于安全監管監察和企業(yè)安全管理，對采掘工作面等重點(diǎn)區域的瓦斯超限、報警、斷電信息應進(jìn)行加密存儲。采用MD5、RSA加密算法對數據進(jìn)行加密，確保數據無(wú)法被破解篡改。
13、方便用戶(hù)使用、維護、培訓
軟件界面友好，方便調用，強化幫助功能。
八、設備安裝要求
1、新儀器投入使用前 , 要先進(jìn)行檢查、標定 , 確認符合要求以后 , 方可投入使用。
2、采煤工作面安設甲烷傳感器,必須設置在采煤工作面及其回風(fēng)巷；掘進(jìn)工作面安設甲烷傳感器，必須設置在掘進(jìn)工作面及其回風(fēng)流中。
3、采掘工作面必須在工作面設置甲烷傳感器。
4、采煤工作面采用串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，被串工作面的進(jìn)風(fēng)巷必須設置甲烷傳感器。掘進(jìn)工作面采用串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，必須在被串掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機前設置甲烷傳感器。
5、在回風(fēng)流中的機電設備硐室的進(jìn)風(fēng)側必須設置甲烷傳感器。
6、所有石門(mén)揭煤地點(diǎn),在距揭煤地點(diǎn) 2Om前,必須設置甲烷傳感器。
7、所有設置甲烷傳感器的地點(diǎn),必須實(shí)現甲烷超限斷電功能、其斷電范圍必須符合《煤礦安全規程》的有關(guān)規定。
8、井下所有使用局部通風(fēng)機供風(fēng)地點(diǎn)地點(diǎn)必須安裝風(fēng)電閉鎖。
9、根據已批準的作業(yè)規程和安全技術(shù)措施,確定應安裝設備的種類(lèi)、數量和位置、動(dòng)力開(kāi)關(guān)和被控開(kāi)關(guān)的安設地點(diǎn)、控制電纜和電源電纜的敷設、控制區域等, 繪制布置圖.在規定的正常運行日期之前完成安裝、調試工作。
九、操作步驟
1、對照電路原理圖按說(shuō)明書(shū)連接好儀器的電源線(xiàn)、傳感器和斷電執行器線(xiàn)。
2、安裝分站架，固定分站、接線(xiàn)盒。
3、按照《機電設備完好標準》對分站、斷電器、各種傳感器進(jìn)行連接。分站一次電源用U-1000-3*1.5+1*1電纜連接，其余連線(xiàn)用監控專(zhuān)用電纜PUYVP1*4*7/0.52連接。電纜進(jìn)線(xiàn)嘴連接要牢固、密封要良好,密封圈直徑和厚度要合適,電纜與密封圈之間不得包扎其他物品電纜護套應伸入器壁內 5～15 毫米。線(xiàn)嘴壓線(xiàn)板對電纜的壓縮量不超過(guò)電纜外徑的10% 。接線(xiàn)應整齊、無(wú)毛刺,芯線(xiàn)裸露處距長(cháng)爪或平墊圈不大手5毫米,腔內連線(xiàn)松緊適當,符合機電設備安裝連線(xiàn)要求。
4、敷設電纜時(shí)，敷設人員要聽(tīng)從統一指揮,嚴禁各行其事,敷設電纜時(shí)要首先觀(guān)察巷道頂板完好情況,確保頂板完好后方準操作。敷設的電纜要與動(dòng)力電纜保持 0.3 米以上的距離。固定電纜用吊鉤懸掛,非固定電纜用膠帶或其他柔性材料懸掛,懸掛點(diǎn)的間距為3米。
5、敷設電纜時(shí)要有適當的張馳度，要求能在外力壓掛時(shí)自由墜落。電纜懸掛高度應大于礦車(chē)和運輸機的高度,并位于人行道一側。
6、安裝傳感器時(shí),必須用梯子并扶牢后再上人安裝。具體安裝位置：距頂大于或等于 20 厘米,距幫大于或等于30 厘米。
7、若巷道中有帶式輸送機或刮板輸送機時(shí)，安裝時(shí)必須和帶式輸送機或刮板輸送機司機聯(lián)系好，停下運輸機后再進(jìn)行安裝,不安裝完畢不準開(kāi)機。嚴禁在輸送機運轉中安裝傳感器。
8、安裝各種開(kāi)停傳感器。
9、根據斷電范圍要求安裝斷電器及被控開(kāi)關(guān)。
10、安裝完畢，在詳細檢查所用接線(xiàn)、確認合格無(wú)誤后送電。將分站預熱15分鐘后進(jìn)行調整,檢查傳感器、斷電器、顯示是否正常,然后與井上聯(lián)機并檢驗調整跟蹤精度、定義控制通道。接入報警和斷電控制并檢驗其可靠性。
11、標校瓦斯傳感器零點(diǎn)、校驗靈敏度，設置報警點(diǎn)、斷電點(diǎn)、復電點(diǎn)，甲烷傳感器報警濃度、斷電濃度、復電濃度和斷電范圍符合規程規定，同時(shí)試驗瓦斯電閉鎖和風(fēng)電閉鎖斷電功能。試驗斷電器是否斷電，斷電狀態(tài)是否傳輸到地面中心站。
12、傳感器標校時(shí)，先用空氣氣樣對傳感器校零，再通入校準氣樣校正精度,給傳感器送氣時(shí),要用氣體流量計控制氣流速度,保證送氣平穩。
13、一切安裝試驗完成后，填寫(xiě)安裝記錄，清理現場(chǎng)剩余物品，將剩余物品裝車(chē)升井。
14、工作面回采完，進(jìn)回風(fēng)順槽以密封完畢，報請主管部門(mén)批準后，刪除該監控分站在中心站的測點(diǎn)、控制通道，方可拆除監控設備。
15、通知主管部門(mén)驗收。
十、安全技術(shù)措施
1、施工人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓,經(jīng)考核合格領(lǐng)取合格證并持證上崗。認真學(xué)習本措施，簽字后方可參加施工。
2、安全監控設備投入使用前要在地面經(jīng)48小時(shí)的通電運行,調試合格方可安裝。安裝后要進(jìn)行運行前的調試,各項指標合格后方可使用。
3、安全監控設備投入運行的最初 2 日內,要進(jìn)行第一次調試校正。以后安全監控設備必須定期進(jìn)行調試、校正,每月至少1次。甲烷傳感器至少每 15天使用校準氣樣和空氣樣調校1次,并對甲烷超限斷電功能進(jìn)行測試。
4、電網(wǎng)電壓必須與甲烷斷電儀電源電壓相同，電網(wǎng)電壓波動(dòng)不超過(guò)±15%。
5、安全監控設備的供電源必須取自被控開(kāi)關(guān)的電源側,嚴禁接在被控開(kāi)關(guān)的負荷側。
6、監控分站應安設在便于人員觀(guān)察、調試、檢驗及支護良好、無(wú)滴水、無(wú)雜物的進(jìn)風(fēng)巷道或硐室中,安設時(shí)應加墊支架,使其距巷道底板不小于300mm或吊掛在巷道中。
7、安全監控設備之間必須使用專(zhuān)用阻燃電纜或光纜連接 , 嚴禁與調度電纜或動(dòng)力電纜等共用一條線(xiàn)路 ; 防爆型煤礦安全 監控設備之間的輸入、輸出信號必須為本質(zhì)安全型信號。
8、安全監控設備必須具有故障閉鎖功能：當與閉鎖控制有關(guān)的設備未投入正常運行或故障時(shí) , 必須切斷該監控設備所監控區域的全部非本安型電氣設備的電源并閉鎖;當與閉鎖控制有關(guān)的設備工作正常并穩定運行后,能夠自動(dòng)解鎖。
9、安裝分站時(shí),嚴禁帶電作業(yè),嚴禁帶電搬遷或移動(dòng)電器設備及電纜 , 并嚴格執行誰(shuí)停電誰(shuí)送電制度。
10、使用梯子時(shí),梯子與地面之間角度以60°為宜,梯子要有防滑措施,梯腳挖坑或拴牢,并設專(zhuān)人扶梯子,人字梯掛鉤必須掛牢。
11、登高2米以上要扎好安全帶 ,并有專(zhuān)人監護 ,安全帶采用高掛低用，必須拴在確保人身安全的地方。
12、井下傳輸電纜在大巷敷設或檢查時(shí) , 如果有車(chē)輛行駛 , 敷設或檢查人員要選擇安全地點(diǎn)躲避, 嚴禁行車(chē)時(shí)敷設或檢查傳輸電纜。
13、在軌道下山巷道敷設或檢查傳輸電纜時(shí)，首先要和下車(chē)場(chǎng)把鉤工、上車(chē)場(chǎng)司機聯(lián)系好，明確不準提升后，方準進(jìn)入巷道內敷設或檢查傳輸電纜 , 嚴禁行車(chē)時(shí)工作。
14、掘進(jìn)工作面的甲烷傳感器,不得懸掛在風(fēng)筒的同一側,禁止用新鮮風(fēng)流直接吹甲烷傳感器。
15、安全監測監控升級改造期間，現場(chǎng)工作人員注意事項：
（1）安全監控系統中心站值班員應認真監視系統所顯示的各種信息，縮短巡查時(shí)間，詳細記錄系統各部分的運行狀態(tài),如實(shí)填寫(xiě)《中心站運行日志》；
（2）束管檢測人員要對檢測數據、化驗結果進(jìn)行檢測分析，當發(fā)現井下某一地點(diǎn)的氣體濃度及溫度異常時(shí)，工作人員應密切注意觀(guān)察氣體及溫度的變化情況，并進(jìn)行核實(shí)。當甲烷濃度超過(guò)1.0%，一氧化碳濃度超過(guò)0.0024%時(shí)，應立即匯報通防工區值班人員、調度室、通防副總，并做好詳細記錄（包括時(shí)間、地點(diǎn)、顯示值、變化情況等）。上述人員接到通知后應立即根據中心站曲線(xiàn)圖和實(shí)際情況進(jìn)行認真分析，制訂方案，采取措施。當甲烷濃度超過(guò)1.5%時(shí)，要觀(guān)測斷電設備是否動(dòng)作，并立即與現場(chǎng)聯(lián)系核實(shí)被控設備的通斷電狀態(tài)，并做好記錄，值班人員應按礦統一要求和應急預案行動(dòng)。
（3）井下現場(chǎng)工作人員加強對局部扇風(fēng)機的管理，維護好風(fēng)筒，確保迎頭風(fēng)量符合要求。嚴禁隨意停開(kāi)局部通風(fēng)機，否則，必須撤出人員，設置柵欄，揭示警標，禁止人員進(jìn)入，并向礦調度室報告。
（4）瓦斯檢查員在完成正常瓦斯檢查工作的同時(shí),加大巡檢次數，使用光學(xué)甲烷檢測儀與迎頭懸掛甲烷便攜儀進(jìn)行對照,當兩者讀數誤差大于允許誤差時(shí),要以讀數較大者為依據。甲烷濃度超過(guò)1.0%時(shí)，停止使用電鉆打眼，風(fēng)流中甲烷濃度達到1.5%時(shí)必須停止工作，及時(shí)采取安全措施將人員撤至安全地點(diǎn)，并將現場(chǎng)情況匯報通風(fēng)調度和生產(chǎn)調度。
（5）現場(chǎng)要加強對爆破的管理，認真執行“一炮三檢”制度、“三人連鎖爆破”制度。按規定使用好水炮泥，放炮前后及時(shí)灑塵。爆破附近20米范圍內甲烷濃度達到1.0%時(shí)嚴禁放炮。
（6）回采面的瓦檢員要經(jīng)常檢查上隅角的甲烷濃度，當甲烷濃度超過(guò)1%時(shí)，不得進(jìn)行移架、回柱、放炮等工作，只有上隅角瓦斯濃度被沖淡到1%以下時(shí)方可進(jìn)行上述工作。
（7）回采面的瓦檢員還要檢查好采掘工作面風(fēng)流中的二氧化碳濃度，達到1.5%時(shí)，必須停止工作，撤出人員。
（8）巖巷掘進(jìn)工作面遇到煤線(xiàn)或接近地質(zhì)破壞帶時(shí)，必須經(jīng)瓦斯檢查工經(jīng)常檢查瓦斯，發(fā)現大量瓦斯增加或其他異狀時(shí)，必須停止掘進(jìn)，撤出人員，進(jìn)行處理。
（9）如果安全監控設備升級改造期間甲烷或者二氧化碳超限，必須及時(shí)撤出人員，在巷道入口設置柵欄，揭示警標，掛禁止入內牌。制定瓦斯排放措施，排放瓦斯。
