一、概述
田莊煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)采用江蘇三恒科技股份有限公司生產的KJ70N系統(tǒng)，該系統(tǒng)自2007年投入使用，一直運行穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠。根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案》（煤安監(jiān)函〔2016〕5號）、山東煤礦安全監(jiān)察局《關于轉發(fā)國家煤礦安監(jiān)局〈煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)升級改造技術方案〉的通知》（魯煤監(jiān)技裝〔2017〕13號）要求，通過對安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)改造，不斷提高煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的準確性、靈敏性、可靠性、穩(wěn)定性和易維護性，進一步發(fā)揮科學技術的保障作用，提升事故防控預警和應急處置能力。為保證KJ70N安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)升級改造任務的順利完成，特編制本安全技術措施。
二、施工時間
2017年7月----2017年12月
三、施工地點
地面及井下安裝安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的所有區(qū)域
四、勞動組織
負 責 人：李鵬
參加人員：各工區(qū)電工、安全監(jiān)測工、調度中心通訊管理員及網(wǎng)絡管理員、監(jiān)測監(jiān)控廠家工程技術人員
五、操作準備：
1、備齊安裝所用工具、儀器、儀表以及設備說明書和圖紙。
2、備齊安裝所需分站、斷電器、各種傳感器、監(jiān)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嚴重損傷變形，觀察窗、指示燈罩應完整無缺，所有緊固件不得有松動和失落。
4、確定安裝順序： 儀器檢查——登記——安裝——檢查質量——登記
六、安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)升級方案
1、地面中心站
地面中心站對現(xiàn)有監(jiān)控主備機軟件升級為最新系統(tǒng)軟件，完善監(jiān)控系統(tǒng)軟件分級報警、斷電等控制功能、多網(wǎng)和多系統(tǒng)融合、自診斷和自評估功能、數(shù)據(jù)分析等功能；對監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行升級，增加關鍵數(shù)據(jù)加密功能監(jiān)控通過軟件接口與人員定位、廣播等系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動和數(shù)據(jù)交換。升級上傳程序，具備多路數(shù)據(jù)同時上傳，保證上傳數(shù)據(jù)的安全可靠。
2、傳輸網(wǎng)絡建設
主傳輸全部采用光纜傳輸，在地面機房分別安設網(wǎng)絡交換機，建立安全監(jiān)控系統(tǒng)專用環(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線傳輸。
3、更換分站及電源
為實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)字化，將分站全部更換升級為數(shù)字傳輸?shù)腒J770-F5分站，將電源更換KDW660/24BJ智能電源。
4、更換部分傳感器
將現(xiàn)有的模擬量傳感器按規(guī)定更換防護等級達到IP65、采用數(shù)字傳輸?shù)膫鞲衅?，提升抗干擾能力，避免傳輸環(huán)節(jié)造成的監(jiān)測數(shù)據(jù)誤報警問題，有效過濾傳輸環(huán)節(jié)中的偽數(shù)據(jù)。對于價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(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)改造要求
1、全數(shù)字化
在分站至中心站數(shù)字化傳輸?shù)募夹g上，將各類傳感器（模擬量）、執(zhí)行器至分站升級為數(shù)字傳輸，實現(xiàn)安全監(jiān)控系統(tǒng)的全數(shù)字化。
2、增強抗電磁干擾能力
安全監(jiān)控系統(tǒng)及組成設備采用抗干擾（EMC）技術設計，通過以下試驗：地面設備3級靜電抗擾度試驗，評價等級為A；2級電磁輻射抗擾度試驗，評價等級為A；3級脈沖群抗擾度試驗，評價等級為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，評價等級為B。
3、推廣應用先進傳感技術及裝備
推廣使用架構簡單系統(tǒng)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(shù)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(tǒng)實現(xiàn)分級報警，根據(jù)瓦斯?jié)舛却笮?、瓦斯超限持續(xù)時間、瓦斯超限范圍等，設置不同的報警級別，實施分級響應。
推行邏輯報警，根據(jù)巷道布置及瓦斯涌出等的內在邏輯關系，實施邏輯報警，促進各類傳感器的正確安裝、設置、維護，監(jiān)控系統(tǒng)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(jiān)測。
推行區(qū)域斷電，根據(jù)井下供電系統(tǒng)的實際情況進行設置。
6、支持多網(wǎng)、多系統(tǒng)融合
實現(xiàn)井下有線和無線傳輸網(wǎng)絡的有機融合、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)與GIS技術的有機融合。
7、格式規(guī)范化
系統(tǒng)主干網(wǎng)應采用以太網(wǎng)。
系統(tǒng)改造后支持聯(lián)網(wǎng)并按要求數(shù)據(jù)格式上傳。
8、增加自診斷、自評估功能
實現(xiàn)系統(tǒng)定期的自診斷、自評估，能夠預先發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在安裝使用中存在的問題。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(shù)據(jù)庫存儲、軟件模塊通信。
9、加強數(shù)據(jù)應用分析
安全監(jiān)控系統(tǒng)應具有大數(shù)據(jù)的分析與應用功能，至少應包括以下內容：
（1）偽數(shù)據(jù)濾除及異常數(shù)據(jù)分析;（2）瓦斯涌出、火災等的預測預警；（3）大數(shù)據(jù)分析，如多系統(tǒng)融合條件下的綜合數(shù)據(jù)分析等；（4）可與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)檢查分析工具對接數(shù)據(jù)。
10、應急聯(lián)動
在瓦斯超限、斷電等需立即撤人的緊急情況下時，可自動與應急廣播、通信、人員定位等系統(tǒng)的應急聯(lián)動。
11、提升系統(tǒng)性能指標
（1）系統(tǒng)巡檢周期不超過20s;（2）異地斷電時間不超過40s；（3）用電源能維持斷電后正常供電時間由2h提升到4h，更換電池要求由僅能維持1h時必須更換，提高到僅能維護2h時必須更換；（4）具有雙機熱備自動切換功能；（5）模擬量傳輸處理誤差不超過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(jiān)管監(jiān)察和企業(yè)安全管理，對采掘工作面等重點區(qū)域的瓦斯超限、報警、斷電信息應進行加密存儲。采用MD5、RSA加密算法對數(shù)據(jù)進行加密，確保數(shù)據(jù)無法被破解篡改。
13、方便用戶使用、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巷；掘進工作面安設甲烷傳感器，必須設置在掘進工作面及其回風流中。
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)通風時，被串工作面的進風巷必須設置甲烷傳感器。掘進工作面采用串聯(lián)通風時，必須在被串掘進工作面的局部通風機前設置甲烷傳感器。
5、在回風流中的機電設備硐室的進風側必須設置甲烷傳感器。
6、所有石門揭煤地點,在距揭煤地點 2Om前,必須設置甲烷傳感器。
7、所有設置甲烷傳感器的地點,必須實現(xiàn)甲烷超限斷電功能、其斷電范圍必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定。
8、井下所有使用局部通風機供風地點地點必須安裝風電閉鎖。
9、根據(jù)已批準的作業(yè)規(guī)程和安全技術措施,確定應安裝設備的種類、數(shù)量和位置、動力開關和被控開關的安設地點、控制電纜和電源電纜的敷設、控制區(qū)域等, 繪制布置圖.在規(guī)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明書連接好儀器的電源線、傳感器和斷電執(zhí)行器線。
2、安裝分站架，固定分站、接線盒。
3、按照《機電設備完好標準》對分站、斷電器、各種傳感器進行連接。分站一次電源用U-1000-3*1.5+1*1電纜連接，其余連線用監(jiān)控專用電纜PUYVP1*4*7/0.52連接。電纜進線嘴連接要牢固、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。線嘴壓線板對電纜的壓縮量不超過電纜外徑的10% 。接線應整齊、無毛刺,芯線裸露處距長爪或平墊圈不大手5毫米,腔內連線松緊適當,符合機電設備安裝連線要求。
4、敷設電纜時，敷設人員要聽從統(tǒng)一指揮,嚴禁各行其事,敷設電纜時要首先觀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,懸掛點的間距為3米。
5、敷設電纜時要有適當?shù)膹堮Y度，要求能在外力壓掛時自由墜落。電纜懸掛高度應大于礦車和運輸機的高度,并位于人行道一側。
6、安裝傳感器時,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，安裝時必須和帶式輸送機或刮板輸送機司機聯(lián)系好，停下運輸機后再進行安裝,不安裝完畢不準開機。嚴禁在輸送機運轉中安裝傳感器。
8、安裝各種開停傳感器。
9、根據(jù)斷電范圍要求安裝斷電器及被控開關。
10、安裝完畢，在詳細檢查所用接線、確認合格無誤后送電。將分站預熱15分鐘后進行調整,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、校驗靈敏度，設置報警點、斷電點、復電點，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(guī)程規(guī)定，同時試驗瓦斯電閉鎖和風電閉鎖斷電功能。試驗斷電器是否斷電，斷電狀態(tài)是否傳輸?shù)降孛嬷行恼尽?/p>
12、傳感器標校時，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,要用氣體流量計控制氣流速度,保證送氣平穩(wěn)。
13、一切安裝試驗完成后，填寫安裝記錄，清理現(xiàn)場剩余物品，將剩余物品裝車升井。
14、工作面回采完，進回風順槽以密封完畢，報請主管部門批準后，刪除該監(jiān)控分站在中心站的測點、控制通道，方可拆除監(jiān)控設備。
15、通知主管部門驗收。
十、安全技術措施
1、施工人員必須經過專業(yè)培訓,經考核合格領取合格證并持證上崗。認真學習本措施，簽字后方可參加施工。
2、安全監(jiān)控設備投入使用前要在地面經48小時的通電運行,調試合格方可安裝。安裝后要進行運行前的調試,各項指標合格后方可使用。
3、安全監(jiān)控設備投入運行的最初 2 日內,要進行第一次調試校正。以后安全監(jiān)控設備必須定期進行調試、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)電壓波動不超過±15%。
5、安全監(jiān)控設備的供電源必須取自被控開關的電源側,嚴禁接在被控開關的負荷側。
6、監(jiān)控分站應安設在便于人員觀察、調試、檢驗及支護良好、無滴水、無雜物的進風巷道或硐室中,安設時應加墊支架,使其距巷道底板不小于300mm或吊掛在巷道中。
7、安全監(jiān)控設備之間必須使用專用阻燃電纜或光纜連接 , 嚴禁與調度電纜或動力電纜等共用一條線路 ; 防爆型煤礦安全 監(jiān)控設備之間的輸入、輸出信號必須為本質安全型信號。
8、安全監(jiān)控設備必須具有故障閉鎖功能：當與閉鎖控制有關的設備未投入正常運行或故障時 , 必須切斷該監(jiān)控設備所監(jiān)控區(qū)域的全部非本安型電氣設備的電源并閉鎖;當與閉鎖控制有關的設備工作正常并穩(wěn)定運行后,能夠自動解鎖。
9、安裝分站時,嚴禁帶電作業(yè),嚴禁帶電搬遷或移動電器設備及電纜 , 并嚴格執(zhí)行誰停電誰送電制度。
10、使用梯子時,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 ,并有專人監(jiān)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 , 如果有車輛行駛 , 敷設或檢查人員要選擇安全地點躲避, 嚴禁行車時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，首先要和下車場把鉤工、上車場司機聯(lián)系好，明確不準提升后，方準進入巷道內敷設或檢查傳輸電纜 , 嚴禁行車時工作。
14、掘進工作面的甲烷傳感器,不得懸掛在風筒的同一側,禁止用新鮮風流直接吹甲烷傳感器。
15、安全監(jiān)測監(jiān)控升級改造期間，現(xiàn)場工作人員注意事項：
（1）安全監(jiān)控系統(tǒng)中心站值班員應認真監(jiān)視系統(tǒng)所顯示的各種信息，縮短巡查時間，詳細記錄系統(tǒng)各部分的運行狀態(tài),如實填寫《中心站運行日志》；
（2）束管檢測人員要對檢測數(shù)據(jù)、化驗結果進行檢測分析，當發(fā)現(xiàn)井下某一地點的氣體濃度及溫度異常時，工作人員應密切注意觀察氣體及溫度的變化情況，并進行核實。當甲烷濃度超過1.0%，一氧化碳濃度超過0.0024%時，應立即匯報通防工區(qū)值班人員、調度室、通防副總，并做好詳細記錄（包括時間、地點、顯示值、變化情況等）。上述人員接到通知后應立即根據(jù)中心站曲線圖和實際情況進行認真分析，制訂方案，采取措施。當甲烷濃度超過1.5%時，要觀測斷電設備是否動作，并立即與現(xiàn)場聯(lián)系核實被控設備的通斷電狀態(tài)，并做好記錄，值班人員應按礦統(tǒng)一要求和應急預案行動。
（3）井下現(xiàn)場工作人員加強對局部扇風機的管理，維護好風筒，確保迎頭風量符合要求。嚴禁隨意停開局部通風機，否則，必須撤出人員，設置柵欄，揭示警標，禁止人員進入，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,加大巡檢次數(shù)，使用光學甲烷檢測儀與迎頭懸掛甲烷便攜儀進行對照,當兩者讀數(shù)誤差大于允許誤差時,要以讀數(shù)較大者為依據(jù)。甲烷濃度超過1.0%時，停止使用電鉆打眼，風流中甲烷濃度達到1.5%時必須停止工作，及時采取安全措施將人員撤至安全地點，并將現(xiàn)場情況匯報通風調度和生產調度。
（5）現(xiàn)場要加強對爆破的管理，認真執(zhí)行“一炮三檢”制度、“三人連鎖爆破”制度。按規(guī)定使用好水炮泥，放炮前后及時灑塵。爆破附近20米范圍內甲烷濃度達到1.0%時嚴禁放炮。
（6）回采面的瓦檢員要經常檢查上隅角的甲烷濃度，當甲烷濃度超過1%時，不得進行移架、回柱、放炮等工作，只有上隅角瓦斯?jié)舛缺粵_淡到1%以下時方可進行上述工作。
（7）回采面的瓦檢員還要檢查好采掘工作面風流中的二氧化碳濃度，達到1.5%時，必須停止工作，撤出人員。
（8）巖巷掘進工作面遇到煤線或接近地質破壞帶時，必須經瓦斯檢查工經常檢查瓦斯，發(fā)現(xiàn)大量瓦斯增加或其他異狀時，必須停止掘進，撤出人員，進行處理。
（9）如果安全監(jiān)控設備升級改造期間甲烷或者二氧化碳超限，必須及時撤出人員，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。
