1、設置的重要性

煤礦生產的主要特點之一是井工生產，井下環境差，瓦斯易于集聚，容易引起瓦斯和煤塵爆炸而釀成事故，另一特點是大型機電設備多，如提升機（絞車）、膠帶運輸機、通風機、壓風機等電氣設備，這些設備的正常運轉與否，對礦井安全生產影響極大，管理人員及時了解和掌握井下環境各有關參數不清和設備運轉的狀態，具有極其重要的意義。礦井安全監控是保障煤礦安全生產的重要措施之一。隨著礦井監測、監控技術的發展，礦井監測、監控設備在煤礦安全生產中發揮著越來越重要的作用。近20年來，我國主要國有、地方煤礦都安裝了各種礦用環境、生產監控系統，這些技術和裝備極大地改變了我國煤礦安全生產的面貌，已成為主要的安全生產設備之一。

2、設置的條件和要求

礦井監測監控系統是指對煤礦井上、下的環境參數及有關生產環節的機電設備運行狀況進行檢測，用計算機對采集的數據進行分析處理，對設備、局部生產環節或過程進行控制的一種系統。

根據國務院安全生產委員會文件安委辦[2006]21號《關于加強煤礦安全監控系統裝備聯網和維護使用工作的指導意見》、國家煤礦安全監察局關于貫徹落實《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》的通知、中華人民共和國安全生產行業標準AQ6201—2006《煤礦安全監控系統通用技術要求》和《煤礦安全規程》（2009年版）的要求，礦井必須裝備安全監測監控系統，本設計按照《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》（AQ1029-2007）的規定，將監控設備甲烷、饋電、設備開停、風壓、風速、一氧化碳、煙霧、溫度、風門、風筒等傳感器安裝到位。安裝數量、地點和位置符合要求。中心站要裝備2套主機，1套使用，1套備用，確保系統24小時不間斷運行,以便及時準確地反映井下各監控點的環境參數和生產設備運行狀況。

1、開采技術條件和安全條件

2、安全監測監控設備系統選擇

安全監測、監控的選型，應充分體現系統的可靠性、先進性、開放性、可擴展性、經濟性，滿足礦井生產能力，及時有效獲得監測監控等管理信息的需要，同時還要考慮礦井近、遠期的發展、產品的更新與升級換代、售后服務、傳輸接口等多方面的因素，根據礦井的災害種類及程度，確定設置集中固定式連續安全監測、監控系統。

礦井現已有KJ91N煤礦安全生產綜合監控系統。

KJ91N煤礦安全生產綜合監控系統由監測主機及其外設傳輸接口、傳輸電纜、分站和各種傳感器組成。系統融計算機網絡技術、監測監控技術、程控調度通信技術于一體，監控礦井上、下各類安全生產參數及電量參數，匯接管理多個安全與生產環節子系統。該系統可對瓦斯、風速、負壓、一氧化碳、氧氣濃度、溫度、風門開關等環境參數及水位、壓風機風壓和機電設備開停等相關參數和運行情況進行連續監測。

1、監測、監控設備選型原則

（1）設備必須符合有關國家標準和行業標準如AQ 6201—2006《煤礦安全監控系統通用技術要求》、《GB3836~爆炸性環境用防爆電氣產品》、MT209《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品通用技術條件》、MT210《煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品本試驗方法》、《煤礦安全生產監測監控系統總體設計規范》、《煤礦安全生產監測監控系統軟件設計規范》，通過煤炭行業標準化歸口審查和國家技術監督局認證的檢測機構的型式檢驗。用于爆炸環境的煤礦安全監控設備，還必須通過國家技術監督局認證的檢測機構防爆檢驗，并取得“防爆合格證”，同時還應取得原煤炭工業部“煤礦安全儀器裝備定點生產許可證”。

（2）優先選用本質安全型設備。

（3）安全監測、監控設備必須具有故障閉鎖功能。

（4）安全監測、監控設備必須具備瓦斯斷電儀和瓦斯風電閉鎖裝置的全部功能。當主機和系統發生故障時，必須保證瓦斯斷電儀和甲烷風電閉鎖裝置的全部功能。當電網停電后，安全監測、監控系統必須保證正常工作時間不小于2h。

（5）為防止雷電通過礦井安全監測、監控系統引起井下瓦斯爆炸，系統設備必須具有防雷保護。

（6）為防止人為取消斷電功能，保障煤炭安全生產，系統設備必須具有斷電狀態和饋電狀態監測、報警、顯示、存儲和打印報表功能。

（7）所有監測設備的外殼防護等級不低于IP54。

（8）所有監測監控設備必須工作穩定、性能可靠、反應靈敏、抗干擾能力強。

2、監測監控設備設置地點和布置

KJ91N煤礦安全監測系統由地面中心站、地面分站、井下分站、本安電源、各種參數傳感器、傳輸電纜、系統軟件等組成。

（1）地面中心站

地面中心站設在該礦辦公房內，其監測主機采用兩臺高性能、高穩定性的主控機，互為備用，主機通過傳輸接口與礦井地面井下各分站通信，監測主機配置一臺打印機，同時兩臺主機都插有網卡，監測主機的信息可以全部上網，同時還有傳輸接口、交流穩壓電源、UPS、中心站軟件等，系統容量64臺分站級設備。

?? （2）地面分站

地面設一號分站，主要對主通風機房、絞車房、風硐等處的瓦斯、風速、溫度、一氧化碳、壓差等進行監測，采用KJ91A-F-12型為礦用隔爆兼本安型。

?? （3）井下分站

在井下設3個分站，采用KJ91A-F-12型為礦用隔爆兼本安型。二號分站設在-180m水泵房，主要對水泵房內設備開停、設備饋電狀態、溫度等進行監測，并對-100m、-130m回風石門內的瓦斯、風速等進行監測；三號分站和四號分站均設在-150m運輸石門內，主要對采煤工作面和備用工作面、-130m回風石門、-130m平巷、掘進工作面等處的瓦斯、風速、設備饋電狀態、風機開停、風筒狀態、風門開啟等進行監測。具體布置見礦井安全監測監控接線圖8-1。

井下分站采用的KJ91A-F-12型，該分站以美國德州半導體公司usp430系列16位單片機為核心，可實現信號系集、處理、控制和通訊功能。具有16路輸入口，可配接16路模擬量或開關量傳感器（模擬量、開關、可任意互換）。具有8路斷電控制輸出，其中近程2路，遠和6路，能實現就地斷電和遠程斷電控制。

（4）傳感器

傳感器為本質安全型，瓦斯等傳感器具有超限就地報警顯示功能（聲光報警）傳感器能輸出標準信號，可根據需要選擇電流、電壓、頻率、開關或通訊信號。

系統傳輸方式RS-232C移頻鍵控(FSK)信號，傳輸速率1200bps，采用2芯無極性電纜，主站到分站最大傳輸距離不大于15km，分站到傳感器距離不大于1.5km。

下井傳輸電纜沿混合井敷設PUYV39—l型礦用信號鎧裝電纜，分站到傳感器采用PUYVR型礦用信號軟電纜。所有電纜均為阻燃型，電纜及其連接器件均能滿足其相應使用環境的要求。

該礦井為低瓦斯礦井，工作面實行“U”形通風，在采煤工作面上隅角、采面上部平巷距回采面≤10m處、工作面回風巷距風流匯合10～15m處，設置高低濃度組合式瓦斯傳感器各一個。采煤工作面上隅角和采面上部平巷距回采面≤10m處瓦斯傳感器報警濃度值為≥1%，斷電濃度值為≥1.5%，斷電范圍為工作面及回風巷內全部非本質安全型電氣設備，復電值為＜1%。工作面回風巷距風流匯合10～15m處瓦斯傳感器報警濃度值為≥1%，斷電濃度值為≥1.0%，斷電范圍為工作面及回風巷內全部非本質安全型電氣設備，復電值為＜1%。