监测系统在煤矿瓦斯管理中的应用

维普资讯 http://www.cqvip.com ・６・　矿业科学技术　２００２年第３期　监测系统在煤矿瓦斯管理中的应用　张业合　（淮北矿业集团朔里煤矿）　摘要：本文介绍了监测系统的基本组成、功能及瓦斯管理中的应用。　关键词：监测系统；实时监测；传感器　标准，各厂家生产的设备部件不能完全替代和互换，　１概述　近十几年来，煤矿安全监控技术水平不断提高，　功能日益完善，监控系统在我国煤矿瓦斯管理中已　但系统的组成基本相同　以我矿使用的ＫＪ３系统为　例，其组成主要是由地面中心站监控主机（两套一台　使用，一台备用）、调制解调器（ＭＯＤＥＭ）、井下分　站、电源箱、各种矿用传感器、机电控制设备和安全　生产监测软件组成。系统的简单框图见图１。　系统配接模拟量、数字量、开关量三种类型传感　普遍采用，改变了过去单纯依靠人工每班几次间隔　性检测瓦斯的被动局面，实现了检测点实时连续监　测，增强了矿井的灾害预报预防能力。充分发挥安全　监测系统在瓦斯管理中的作用，对保障煤矿安全生　产具有重大意义。　器；对井下瓦斯、风速、温度、负压、一氧化碳、煤仓煤　位等环境参数及主扇、局扇、运输皮带等机电设备运　行状态进行实时监测和预处理，将信息传输到地面　２监测系统的构成和功能　监测系统是以微型计算机为中心的煤矿安全监　控系统，目前我国安全监测系统产品没有形成统一　中心站主机，并显示超过预警值时由分站发出声、光　报警和断电控制信号，实现对灾害事故的早期预报　和及时自动处理。　图１　系统结构简图　维普资讯 http://www.cqvip.com 监测系统在煤矿瓦斯管理中的应用　・７・　正意义上的以风定产，杜绝瓦斯超限现象发生。　３监测系统的应用　３．４了解掌握矿井瓦斯涌出动态　３．１分站和传感器的测点布置　应根据矿井通风系统和安全状况确定监测分站　和传感器测点的布置，使系统能够准确、及时、全面　地监测矿井各种安全环境参数和关键设备的运行状　对新建矿井和延伸开拓新水平矿井，在矿井一　翼、新开拓采区利用风速和瓦斯传感器的合理配置　使用，及时了解掌握矿井、采区风量和瓦斯涌出量变　化情况。如，我矿今年４月份在开拓施工北三运煤皮　带联巷石门揭煤时，出现瓦斯涌出异常，根据监测系　统提供的数据，及时采取了措施，有效地预防了可能　出现的瓦斯事故，瓦斯涌出监测曲线如图２所示。　况，有效地保证安全生产。　３．２风、电、瓦斯闭锁　通过开停、瓦斯传感器和断电器的合理匹配，实　现采掘工作面的风电闭锁、瓦斯电闭锁，预防瓦斯爆　炸事故的发生。　３．５利用系统进行矿井瓦斯鉴定，提高数据测量精　度　瓦斯监测的目的之一是监测瓦斯浓度是否超　３．３以风定产　限，其二是测量瓦斯涌出量。利用监测系统实时不间　断监测的特点，进行矿井一年一度的瓦斯鉴定，克服　了人工测定瓦斯间隔性产生的人为误差，提高了测　量鉴定的精度。　在采煤工作面风巷安设风速和瓦斯传感器，根　据风量和瓦斯浓度的关系，进行通风瓦斯的管理。同　时依据工作面的风量、瓦斯涌出量确定产量，实现真　１．Ｏ　Ｏ．Ｏ　图２　４月２２日夜班监测系统绘制的北三运煤皮带联巷测点实际曲线　３．６通过瓦斯监测日报，有效指挥采掘生产　报数据的真实性和有效性。　４管理和装备并重确保安全生产　瓦斯监测Ｅ１报是井下测点瓦斯浓度的客观反　映，煤矿采掘生产中，瓦斯监测Ｅ１报常常是确定采掘　循环进尺，避免瓦斯高值发生的重要依据。但是由于　井下供电稳定性差、环境因素和一些瓦斯传感器在　有了先进的技术装备，没有一套严格科学的管　理制度和资金保证，没有与之相适应的业务技术管　理水平，没有一支相应的高素质的职工队伍，依然不　能充分发挥装备应有的作用。因此，我们在抓技术装　备的同时，把管理工作放在同等重要的位置来抓。　（下转第１２页）　恢复供电时的正冲特性等原因，经常会造成瞬间高　值，因此，需对每个高值进行仔细核查，确定数据的　真伪，对无效数据加上剔除标注，保证了瓦斯监测Ｅ１　维普资讯 http://www.cqvip.com ・１２・　矿业科学技术　２００２年第３期　复振管，注意在砂性土层中，为防止离析现象产生，　４施工技术措施　４．１设备改造　提升速度控制在ｌＯｃｍ／ｍｉｎ，如出现冒浆，应相应放　慢提升速度，并反复振管，成桩后在其顶部垂直插入　三根长１．４ｍ　１２的插筋。　４．４承台浇注　利用ｘＹ—ｌ型钻机，将机架改为１．８ｍ高，立轴　切成１．５ｍ高，相配备的钻杆开孔管及套管均作相应　改造，以满足施工条件。　４．２孔位施放　在预成桩上连接原桩布设ｌＯ×ｌＯ钢筋，浇注Ｃｚｏ　的混凝土层，浇注时注意振动捣实。　在原桩四周０．５ｍ处，按正六边形顺序放样，交　５施工效果　５．１本次共施工小孔灌注桩６４８根，总进尺３８９５ｍ，　共浇注砼１９０．８ｍ　，施工过程中，抽取３根桩进行取　叉法成孔，放桩时要考虑桩位与钻机成孔关系，确保　桩孔可以施工，并尽量少破坏桩周土。　４．３预成孔及其灌注　利用ｘＹ—ｌ型改造设备，回转钻进，全部跟管，　芯检查，其岩芯完整，强度大均达到设计要求。　５．２通过对该建筑物的水平位移、裂缝及沉降定期　测量，结果显示，竣工三个月后，该建筑物沉降趋于　稳定，水平位移及裂缝未发现延展现象，经萍乡市综　合检测结果显示，该加固工程是成功的。　５．３实践表明，小孔灌注桩具有经济、灵活，适宜施　工空间有限的加固工程，既可适应各种场地土岩层　条件，又能取得良好的经济效益，同时可取得稳固而　长久的加固效果。　以限制对桩周土的挠动，钻至中风化岩层后，采用干　车钻进，以减少沉渣，利用贯入式提桶将水及沉渣清　理干净，由于套管的及时跟进以及强风化泥岩良好　的隔水性能，使得管内沉渣易于清理，清理时间控制　在２０ｍｉｎ以内，并由质监部门专人验芯验孔，签字生　效后，将按设计标准配备好的混凝土均匀地灌入孔　内，控制在２Ｏ～２５ｃｍ／ｍｉｎ的提升套管速度，同时反　（上接第７页）　定的周期使用新鲜空气、标准气样和流量计进行调　校，在加强日常的检查维护的同时，每天有专门的监　４．１加强领导，健全机构　矿长是煤矿安全生产的第一责任人，负责解决　测人员２４小时值班，确保出现问题及时处理，同时　定期进行一次综合评定。　安全监测机构的人员配置和资金落实，做到专款专　用。具体的安全监测监控技术业务管理工作由专门　的监测队伍负责。　４．３抓好技术培训，不断提高职工队伍素质　煤矿安全监控技术是一项综合性技术，涉及范　围广，难度大，产品设备发展更新快，要求维护管理　人员有较高的技术、业务素质，才能确保系统正常、　稳定地运转。通过不断的岗位练兵、技术比武、使用　维护过程中的经验交流、派出学习等多种形式的培　４．２完善制度，落实责任　传感器装置的安装、使用、调校、维护和管理严　格按《煤矿安全规程》和原煤炭部颁发的《矿井通风　安全监测装置使用管理规定》要求，编写监控设备安　装技术措施，进行传感器安装、移交、使用，使各单位　训，在广大职工中形成一种比学争先良好学习氛围，　提高广大职工的业务技术水平。　都能明确安全监控装置的作用和各自的职责，积极　配合传感器定期的巡检标校、功能试验工作。凡未正　常使用或损坏监控设备装置的单位，追究其责任；对　故意损坏的，以破坏安全生产进行相应的处罚。对瓦　斯传感器的调试、校正必须坚持高标准严要求，按规　作　者　简　介　张业合，１９６８年生，１９９０年毕业于徐州煤炭工　业学校，现在淮北矿业集团公司朔里煤矿通风区工　作。