四井六大专业系统设计.doc

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1、四井六大专业系统设计目 录一、概述1第一章 矿井概述3第一节 井田概况及地质特征3第二节 主要系统11第三节 生产布局14第四节 劳动定员15第二章 安全避险“六大系统”方案设计15第一节 监测监控系统15第二节 人员定位系统21第三节 压风自救系统23第四节 供水施救系统29第五节 通信联络系统31第六节 紧急避险系统31第三章 组织措施41第一节 组织机构与职责41第二节 安全避险“六大系统”计划安排42第三节 管理与维护43附主要设备及器材清册45 前 言一、概述井下安全避险“六大系统”是指建设完善井下急救避险系统、安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统，并使其它“五

2、大系统”与紧急避险系统相连接，形成井下整体性的安全避险系统。建立并完善煤矿井下安全避险“六大系统”是煤矿企业安全生产发展的需要，是国家强制推行的先进适用技术设备。为全面贯彻国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发【2010】23号）文件精神，认真落实国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知（安监总煤装【2010】146号）文件和关于印发（吉林省煤矿安全避险“六大系统”的建设总体规划)的通知(吉安监管煤监一字【2010】304号)文件的各项要求，完成矿井安全避险“六大系统”的建设工作。根据矿井生产实际，除井下紧急避险系统外，矿井其它“五大系统”已建设

3、完毕，因此本次设计补充井下紧急避险系统，并对其它“五大系统”如何与井下紧急避险系统相连进行详细论述。紧急避险系统建设的主要内容包括:为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案。紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、有害气体去除、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等基本功能。根据梅河四井实际生产状况，除建设井下紧急避险设施外，其它部分以建设完毕，因此本设计补充建设井下紧急避险措施，包括永久避难硐室2个，分别设于+55暗副井筒车场附近及-300暗副井筒车场附近。二、设计依据1、国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发【2010】23号）2、煤矿安全规

4、程（2011年）；3、国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知（安监总煤装【2010】146号）；4、吉林省煤矿安全避险“六大系统”建设总体规划（吉安监管煤监一字【2010】304号）；5、煤矿井下紧急避险系建设管理暂行规定（安监总煤装【2011】15号文）6、煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）（安监总煤装【2011】33号文）7、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ10292007）8、煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ62012006）9、矿井压风自救装置技术条件（MT3901995）10、煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规

5、范（AQ10482007）11、煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件（AQ62012007）12、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ10292007）13、煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ62012006）14、金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范（AQ20312011）15、金属非金属地下矿山人员定位系统建设规范（AQ20232011）16、金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范（AQ20332011）17、金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范（AQ20342011）18、金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范（AQ20352011）19、金属非金属地下矿山通信联络系统建设规

6、范（AQ20362011）20、矿井现场实际资料。第一章 矿井概述第一节 井田概况及地质特征一、交通位置 梅河煤矿四井位于吉林省梅河口市红梅镇境内，位于梅河口市215方位约14.5 km处，是梅河煤田的一部分，梅河煤矿本部设于梅河口市红梅镇，梅河煤矿四井地理坐标为：东经 1253752.31253943.0，北纬422537.6 422640.7。该矿井是辽源矿业（集团）有限责任公司梅河煤矿基本生产矿井之一，属国有企业。梅河煤矿四井距矿本部3.5km，北部矿区铁路专用线与沈吉线黑山头车站相连，距梅河口车站15.0km，距辽源车站80.0km。梅河煤矿四井的主要交通干线公路有两条：一条是沿沈吉铁

7、路的沈梅公路，另一条是纵贯井田北部的矿区公路，交通极为方便（见交通位置图1.1-1）。二、矿井建设概况该矿井采用阶段片盘斜井开拓，两段斜井开拓整个井田，由吉林省煤矿设计院设计于1973年。同年由原煤炭工业部批准，并于1974年1月1日破土动工，1979年10月1日正式投产，设计生产能力为21万t/a，后经采煤方法、运输系统、通风系统技术改造，现核定生产能力90万t/a。 改造后的主要技术原则及主要经济指标；1、矿井设计生产能力0.21Mt/a，核定生产能力0.9Mt/a。2、矿井开拓方式为四条斜井两个水平，分别为+55和-300m水平，现生产水平为-240m。3、根据矿井开拓布置方法，皮带井为

8、主要提升井，装备带宽800mm的带式输送机；副井为辅助提升井，采用串车提升，利用原有JK-2.5/20型提升机，配套电动机功率310kW。4、矿井采用混合式通风系统，抽出式通风方式。改造后皮带井和副井入风，专用回风立井排风，矿井总风量为58m|s。三、矿井水文地质条件1、地表水系矿区位于大柳河冲积平原，大柳河由井田西南的大杨树河、小杨树、白银河及横道河汇集而成，流向由西南向东北，流经海龙、朝阳镇与伊通河合并为辉发河，最后流入松花江。大柳河因受大气降水及潜水补给，枯水期流量小，雨季流量为1015m3/min间变化。矿区不受河水危害。另外还有磨盘山水库之人工水渠海龙水渠和白石沟河，从本区西北及西南

9、部经37、36、39等勘探线流出本区，东北部曙光水库，与东部井田边界相距约150m。本区属北寒温带大陆性气候，夏热冬冷，最高气温34.09，最低气温-34.8，降雨集中在六八月，最大降雨量为113毫米日，十月下旬开始结冻至翌年四月解冻，冻结深度1.6m左右。最大风力为9级，一般在34级，最大风速为2830m/s。四井处于矿区东部，井田内有白石沟小河海龙水渠，为季节小河，几年来开采地表出现的塌陷坑已回填完。梅河矿地区从地貌可分为两级阶地：一级阶地地势较平坦，阶地宽23公里。四井矿区分布在二级阶地。大柳河上游标高350357m，下游标高333340m，大柳河在矿区2.5Km处大致与矿区走向平行向东

10、北流，河面宽100150m，其流量为1015m3/min。矿区阶地宽3Km里左右。阶地上游标高357382m，下游标高340353m。当地侵蚀基准面标高为+335米，矿体分布标高为+330-500米。矿区地下水主要有第四系冲积砂砾石孔隙水、下第三系古新统梅河组砂砾岩孔隙裂隙水和构造断裂带脉状裂隙水。2、地表塌陷坑情况梅河煤矿四井井田范围内由于12层、13层煤几年来开采后形成的塌陷坑已回填完，经多年观测未发现有渗水现象。3、采空区、老窑及相邻矿井情况梅河煤矿四井从1979年投产至今已有31年，现生产水平已至-300m标高，从+300-240m各个水平经开采形成大范围的采空区，虽然巷道按走向布置，

11、但是个别地段标高并不完全一样，同时由于巷道冒落所以采空区会有积水存在。中心井井田属于梅河煤矿四井井田露头，开采最低标高+220m,中心井+220m水平与四井+220水平相通，两井与+220水平进行封闭。中心井涌水由梅河四井+220水平进行排水，中心井现在涌水量约为48 m/h。4、含水层及隔水层（1）、含水层第四系冲积砂砾石孔隙含水层：该层主要由砂、砾石及亚粘土组成。分布于整个矿区。砂砾层由粗、中、细砂及砾石组成，砂成分主要由石英、长石等组成。水位标高+330+335m,一级阶地砂砾层厚度1520m，二级阶地厚度1018.65m。井田内砂砾层底部普遍发育有厚度约0.20.5m的砾石层，其砾径1

12、0400mm，分选较好，磨圆度好。砂砾层含水丰富，透水性较强，与煤层露头直接接触，是矿井充水的主要来源。砂层水的补给靠大气降水的间接补给，井田内砂层渗透系数19.923.6m/d，单位涌水量q=1.52.5m3/s，属强富水。新生界下第三系古新统梅河组砂砾岩孔隙裂隙含水层：该层主要由砂岩、砾岩工业煤层。厚度150210m，由灰绿色、灰白色的粉砂岩、细中粒砂岩组成,含粉砂质及少量炭屑。砂岩成份以石英、长石为主，含少量绿色矿物，分选较好, 胶结较差，极松散，层理不发育，主要以风化裂隙水为主。砂、砾岩孔隙、裂隙微承压含水层：厚度40150m，由浅绿色粉砂岩、灰白色砂岩组成。层理不发育，胶结较差。构造

13、断裂带脉状裂隙含水层：本矿井地质构造较发育，大小断层较多，孔隙裂隙含水层沿断层进入采区，对开采煤层造成影响。（2）、隔水层: 泥岩隔水层：厚度30150m，由灰褐色、茶褐色的块状泥岩组成，呈块状，结构致密，破碎面呈贝壳状、参差状和平坦状断口，层理不发育。5、地下水补给、迳流、排泄条件大气降水的渗入补给，是地下水的主要补给来源。矿区地势较高，排水条件较好。同时区域地下迳流也起着重要作用。在其移动过程中，被较大河流所排泄。垂直蒸发排泄也是矿区地下水的另一种主要排泄途径。6、矿坑充水因素分析（1）、直接充水水源煤系地层及非煤系地层中砂岩、砂砾岩孔隙裂隙水和构造破碎带中的地下水为矿坑直接充水水源。（2

14、）、间接充水水源主要为第四系冲积砂砾石孔隙水及地表水体，该水源在构造条件的作用下，亦可能转化为直接充水水源。7、矿井涌水量矿井现进入深部开采阶段，分两个煤层：12、13号煤层，属急倾斜中厚煤层。近几年普遍采用放顶煤综采开采法，开采标高-300m水平，砂层底板最低标高312m，H612m。根据目前生产矿井涌水量统计结果，矿井涌水量最大120m3/h，最小89m3/h，一般为98m3/h。利用比拟法预测该矿井开采至-500m时全矿井最大涌水量见下表：计算公式预测开采至（-500m）面积（m2）降深（m）涌水量（m3/h）Q=Q0812137利用比拟法预测该矿井开采至-500m时全矿井最小涌水量见下

15、表：计算公式预测开采至（-500m）面积（m2）降深（m）涌水量（m3/h）Q=Q07200081289表中公式符号：F、F0预测井、现开采井开采面积S、S0预测井、现开采井水位降深Q、Q0预测井、现开采井涌水量以上结果是根据坑道实际排水量资料计算，其结果可靠。随着开采深度的增加，应注意对坑道进行水文观测及排疏干工作，以保证矿山安全。综观上述，该矿井的水文地质条件复杂程度为：以孔隙裂隙充水为主的第四系松散岩类孔隙水在构造的作用下，亦可形成直接充水水源的水文地质条件中等复杂程度的矿井。现矿井正常涌水量98 m/h，矿井最大涌水量120 m/h。四、工程地质及环境地质1、工程地质根据该矿地层岩性、

16、地质构造、岩石风化程度及水文地质特征等条件，将矿区分为3个工程地质岩组。分述如下：(1)、松散岩组主要为第四系全新统腐殖土、冲积亚粘土、中粗沙、砂砾石厚度2035m，分布在河流两侧的阶地、漫滩及沟谷低洼处。腐殖土、亚粘土厚度515m，可塑性强，遇水呈泥状。中粗沙及砂砾石含水丰富，厚度425m，分选性差，粒径35mm，最大10mm。(2)、碎屑岩组主要为新生界下第三系古新统梅河组炭质泥岩、泥岩、粉砂岩、砂岩、砂砾岩组。砂岩及砂砾岩组:主要为新生界下第三系古新统梅河组粉砂岩、砂岩、砂砾岩组。厚度630m，最大厚度140m，分布稳定，岩芯多呈长柱状，部分短柱状，没有做测试，但从开采情况看，属软弱岩层

17、。泥岩类岩组:其岩性主要为新生界下第三系古新统梅河组炭质泥岩、泥岩，多为为矿区工业煤层的直接顶、低板。总观各层，岩层厚度1070m，最大厚度160m，据钻孔岩芯观察，泥岩类水平层理发育、易碎、岩芯多呈碎块状，极少部分呈短柱状，抗风化程度弱，属软弱岩层。总观上述二岩组，其煤层顶、底板大都为泥岩类，个别部位为粉砂岩，局部底板为砂砾岩。顶、底板沿走向和倾向均有不同程度的变化，岩石质软、易风化冒落、自然饱和吸水率大，抗冻性差，顶底板均属不稳固型。(3)、软弱破碎带主要为各类岩石的风化带及构造破碎带。该区岩石风化带厚度一般2035m，构造破碎带最宽可达10m左右，均含有不同程度的潜水或微承压水，构造破碎

18、严重地破坏了岩层的完整性，使本来就属于不稳固型的煤层顶、底板更加不稳固。加之地下水的活动，使岩层的稳定性和完整性受到进一步破坏，易发生坍塌掉块和冒顶。纵观上述各组，砂岩及砂砾岩类岩石较稳固，而泥岩类，特别是矿层顶底板，在构造和地下水活动的影响下，易发生不良的工程地质问题，如坍塌、掉块、冒顶等。岩石抗风化能力和抗冻性均较差。故此该矿床属矿体及围岩均软弱岩层为主的工程地质条件复杂类型矿床。2、环境地质矿区是极少发生地震的地区，据记载没有发生过3级以上地震。由于矿区职工住宅及公路都在平坦地势之处，不存在发生泥石流和滑坡。崩塌等自然灾害。矿区开采过程中，地表会出现沉降和塌陷现象，在开采过程中首先做好地

19、表沉陷预测工作，根据预测结果提前采取防护措施或对民房进行加固及搬迁处理。对下低洼地带，要防止积水，采取人工回填或对地表积水采取疏导使积水引向矿区外货流入干线河流，消除谁隐患。井下地温变化不十分明显，无地热现象，属恒温带。温度对开采深度影响不大，一般深度每增加100m,温度增加1。由于矿区开采标高较深，因此对矿区地质环境影响不大。矿井每年矸石排放量为25003500m左右，有堆放的矸石山。矸石山位于平坦处，不会造成泥石流现象。环境地质条件属中等类型。五.瓦斯、煤尘及煤的自燃梅河煤矿四井2011年瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为10.373/t，绝对瓦斯涌出量为11.963/min；

20、矿井无瓦斯突出现象。根据2011年煤尘爆炸性和自燃倾向性鉴定结果：煤尘有爆炸危险性，煤层自燃倾向易自燃。第二节 主要系统一、提升系统根据矿井开拓布置方式，主提升井为皮带井，装备带式输送机，选用带宽800mm的STJ800/2220Q型钢丝绳心胶带输送机，电动机功率220kW2。副井为辅助提升井，采用串车提升，利用原有JK-2.5/20型提升机，配套电动机310kW。井下暗付井为辅助提升井，安设JKB2.5*1.7PT型防爆提升机一台，配套隔爆变频调速电动机280KW。担负全矿井人员、矸石、设备、材料的提升下降任务。井下暗主井为皮带，选用带宽800mm钢丝绳芯胶带DTC80/20/250输送机，

21、电动机功率250kW。担负全矿井出煤任务。二、运输系统1、井下煤炭运输为实现井下煤炭运输的连续性，顺槽、大巷及上山均采用刮板运输机和胶带运送机运输。工作面煤炭采用刮板运送机运输至下顺槽，通过刮板输送机或顺槽胶带运送机运至-240煤库，由煤库上-240穿层皮带，上暗主井-180下延皮带、暗主井倾角皮带、+75罐笼皮带、罐笼煤库、+75折返皮带，最后由主井大倾角皮带输送提至地面。2、井下辅助运输井下矸石、材料及设备的运输采用CCG6.0/600E型防爆型柴油机车牵引1tU型矿车，倾斜巷道采用JDHM-25型缓速绞车（电机功率30KW,牵引力20吨）牵引矿车运输。人员通过人车入井，平巷不设人车。三、

22、通风系统矿井通风方式为混合式，通风方法为抽出式。矿井移交生产时为四条井筒，其中皮带井，入风井及副井入风，风井回风。矿井初后期总风量为58m/s，初期最大风压为975.7Pa，后期最大风压为1014.2Pa。初期等积孔为2.2，后期等积孔为2.1。利用现有的BDK-6-No18配KW型防爆对旋轴流式通风机二台，一台工作，一台备用，可满足通风要求。四、排水系统根据矿井开拓布置方式，该矿井排水系统为三段排水。一段排水在-300m水平设置水泵，将矿井水由井下-300m水平排至地面-180m。设有MD155-306水泵三台，配套防爆电动机功率132KW。二段排水由-180m水平排至+55m水平，在-18

23、0m水平设水泵房，设有MD155-3010水泵三台，配套防爆电动机功率220KW。三段排水由+55m水平排至露天蓄水池，在+55m水平设水泵房，设有MD280-439水泵三台，配套防爆电动机功率450KW。一段排水管路采用159mm无缝钢管2趟，正常涌水期1趟工作，最大涌水期2趟工作，吸水管路采用159mm无缝钢管。排水管路经管子道沿回风井井筒敷设至-180m水平水泵水仓，其连接方式以法兰连接为主，局部以焊接相辅。二段排水管路采用159mm无缝钢管2趟，正常涌水期1趟工作，最大涌水期2趟工作，吸水管路采用159mm无缝钢管。排水管路经管子道进入+55m大巷、+55水泵水仓，其连接方式以法兰连接

24、螺栓固定为主，局部以焊接相辅。三段排水管路采用159mm及218mm无缝钢管各1趟，正常涌水期1趟工作，最大涌水期2趟工作，吸水管路采用218mm无缝钢管。排水管路经副井至地面蓄水池+55水泵水仓，其连接方式以法兰连接螺栓固定为主，局部以焊接相辅。五、压风系统空气压缩机站设置在四井地面，压风管路通过主井、+55运输大巷、暗付井到各水平大巷，最后由各水平大巷到各采区风溜道及掘进道口。利用矿井现正在使用的两台JN250-8型空气压缩机，一台工作，一台备用，空压机流量46.55m3/min，压力0.80MPa,配套电机250KW，电压6kV,每台空气压缩机配一台C-7型储气罐。压风（自救）系统管路干

25、线选用规格160mm*4，支线管路选用规格109mm*3.5。六、供电系统梅河四井供电现状：矿井采用两回路电源供电，两回路电源分别引自梅河口变电所的梅采线和四梅线，电压等级60KV，均采用LGJ-120型钢芯铝绞线架空线，长度均8km.正常时，两回路同时带电，一回路工作，一回路备用。梅河四井设一座地面变电所，变电所一次侧设1台S9-5000/63/6.3型和1台SJ-3150/63G型变压器，正常时，两台变压器同时带电，一台工作，一台备用。七、监测监控系统梅河四井现采用KJ19N型安全监控系统，根据井下生产规模和巷道布置，以及检测参数的要求，梅河四井共设置18个KJ19-F型分站。监控分站分别

26、设在井下中央变电所及水泵房、采煤工作面，掘进工作面、煤仓、矿井总回风巷及井上的通风机房等处。对井下瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、带电状态、风门状态烟雾、设备开停状态进行检测，并通过远动开关实现风电、瓦斯电闭锁，在矿井通风机房装设地面分站，对通风机房内的设备开停状态、风门位置、风机轴温、电机的电压、电流个风道内的瓦斯浓度，一氧化碳浓度、负压、风速等参数进行检测，所有检测数据经分站微机处理后通过网络传至监控中心。在四井地面监控中心配置KJ19N（已有）监控主机，备机各一台，传输接口一台，16端口网络集成器一台，以及图形数据终端、打印机、UPS电源等。八、通信联络系统 梅河煤矿四井通信现采用程控

27、电话与外界联系。地面调度室设有TLD-2000D型数字程控调度交换机1台，可安设电话100门；井下采用KTH3防爆型矿用电话机，入井通信电缆在井口门有熔断器和防雷装置。井下采煤工作面、掘进工作面；皮带输送机机头、中央变电所、采区配电点、各井井底车场、装载硐室、乳化泵站、井下火药库、瓦斯抽放泵站及避难硐室按设防爆型矿用调度电话机；地面井长办公室、矿灯房、主要通风机房、地面各斜井绞车房等场所都安设了生产调度电话。四井原有一条入井通信电缆，技改后，增加1条，两条通信电缆分别经两条井筒入井，入井通讯电缆型号为MHYA32-50*2*0.8。井下通信电缆与电力电缆保持足够的间距。井下通信电缆分线箱采用J

28、HH隔爆型电缆分线箱。人车装设KXT5型载波扩音电话，并直通绞车房，保证跟车人载运行途中任何地点都向绞车司机发出紧急停车指令。第三节 生产布局根据矿井采区巷道布置情况，四井共有4条井筒，分别为主井、副井、两个回风立井，主井为大倾角皮带斜井兼做入风井，副井为轨道斜井为主入风斜井，两个回风立井为主回风立井。矿井现开采水平为-300m水平，为10101-2区，工作面采用综合机械化采煤方式采煤工艺，采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。工作面支护形式为液压支架,落煤方式为机械落煤,最大控顶距6.25m,最小控顶距为5.65m,工作面平均断面为12.4m2。,上下出口的支护形式均为单体支柱配合型

29、钢梁支护。入、回风巷的支护方式为U钢、锚网支护，巷道断面8.5m2。掘进工作面分别为10103-2区风、溜道，风道采用炮掘方法掘进。溜道采用综掘机方法掘进道。现掘进工作面2个。第四节 劳动定员矿井设计生产能力0.9Mt/a、年工作制330d，三班作业。矿井人员在籍系数根据煤炭工业矿井设计规范GB50215-2005中有关规定选取。经计算，当矿井达到设计生产能力并满负荷生产时，全矿在籍职工总人数为855人，其中原煤生产人员 560 人，其他人员295人。最大班入井人员245人。第二章 安全避险“六大系统”方案设计第一节 监测监控系统1.矿井安全检测监控系统概述梅河煤矿四井2011年瓦斯等级鉴定结

30、果为高瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为10.373/t,绝对瓦斯涌出量为11.963/min；矿井无瓦斯突出现象。根据2011年煤尘爆炸性和自燃倾向性鉴定结果：煤尘有爆炸危险性，煤层自燃倾向易自燃。据煤炭科学研究总院抚顺分院瓦斯通风防灭火实验中心提供的煤炭自燃倾向性属I类容易自燃煤层，自燃发火期2个月，煤尘具有爆炸性，煤尘爆炸指数51.85。根据煤矿安全规程有关规定、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007)/（AQ6201-2006）和国家安全总局煤矿井下安全避险六大系统建设完善基本规范（试行）（【2011】33号文），梅河四井配置KJ19N型（已装设）煤矿监控检测系统，系统

31、运行正常，达到了联网监控，监控设备能满足生产需要，且有20%的备用设备。安全监控系统有四井调度室统一监控。监控系统对矿井生产中的甲烷、一氧化碳、温度、风筒、负压、风速、通风设备开停、封门开关等，环境参数和被控设备亏点情况进行24小时实时不间断的监测监控。矿井安全监测监控系统地面中心站设于四井调度室，中心站设备采用双回路电源供电，另配备UPS型不间断后备电源，并留与上一级主管部门联网接口。中心站配置监控主机2台（已有），其中1台工作，1台备用，备用电源容量保证系统工作不小于2h。2、安全监测监控和传输设备选择根据井下安全生产条件，采用KJ19N矿井安全监控系统，本系统组成的所有设备符合GB383

32、6.1-2000，GB3836.2-2000，GB3836.4-2000中的各项规定符合煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）的各项要求，并经国家制定的防爆检验机关检查合格，持有防爆合格证和“MA”证书，监测监控系统各配备套设备与安全标志证书中的所列产品一致。系统是由地面中心站设备和井下设备组成，系统中心站设备有监控主机、备用机、打印机、传输接口、UPS电源、交流稳压电源、避雷器、计算机软件（包括操纵系统、中心站软件、应用程序及其存贮介质）等。监控系统井下设备主要有KJ19-F监控分站、KYD-2Y煤矿用电池箱、载体催化式甲烷传感器CJC4(N)煤矿用一氧化碳传感器GTH500

33、、煤矿用风速传感器GFW15、煤矿用负压传感器GDP5、煤矿用温度传感器GWD40、矿用风门开闭状态传感器GFK40、基点设备开停传感器KGT-31、馈电状态传感器KGT-36、KG5009风筒风量开关、KHJ6.4声光报警器等组成。KJ19-(N)数据传输接口与计算机的传输方式：主从式、半双工、RS232；信号传输波特率：57600bps。煤矿安全监控系统的主机及系统联网主机采用双机备份，24小时不间断运行。当工作主机发生故障时，备份主机在5min内投入工作；中心站采用双回路供电并配备不小于2h在线不间断电源；中心站设专门的接地线可靠接地并设置防雷装置；联网主机装备防火墙等网络安全设备；中心

34、站使用录音电话；煤矿安全监控系统主机设置在矿调度室内。 在矿井监控系统中，采用专用阻燃电缆。具体设置如下：KJ19-F监控分站与传感器之间的最大传输距离2km；电缆型号MHYVRP14，电缆分布电容：60nF/km，电缆分布电感：0.8mH/km，电缆分布电阻：13.5/km。在矿井监控系统中,采用专用阻燃电缆。具体设置如下:kJ19-F监控分站与传感器之间的最大传输距离2Km;电缆型号MHYVRP4,电缆分布电容:60nF/km,电缆分布电感:0.8H/Km电缆分布电阻:13.5/Km;KJ19-F监控分站与KJ19-J(N)数据传输接口之间的最大传输距离10km;电缆型号MHYVRP22

35、12,电缆分布电容:60nF/km,电缆分布电感:0.8mH/km,电缆分布电阻:13.5/km。3、监控设备各类传感器布置 1）、在井下采煤工作面及采煤工作面上隅角装设甲烷传感器，报警浓度1.0%CH4，复电浓度1.0%CH4，断电范围为工作面极其回风巷内全部非本质安全型电气设备。在井下采煤工作面回风巷装设甲烷传感器，报警浓度0.5%CH4，复电浓度0.5%CH4，断电范围为进风巷内全部非本质安全型电气设备。 2）、在井下掘进工作面处，装设一个甲烷传感器，报警浓度1.0%CH4，复电浓度1.0%CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。 3)采煤机设甲烷传感器,报警浓度1.0%C

36、H4,断电浓度1.5CH4,复电浓度1.0%CH。,断电范围采煤机及工作面的刮板运输机电源。掘进机设置机载式甲烷断电仪,报警浓度1.0% CH4,断电浓度1.5% CH4,复电浓度1.0%CH4,断电范围掘进机电源。矿用防爆特殊型蓄电池电机车设置机载式甲烷断电仪,报警浓度0.5%cH4，断电浓度0.5% CH4,复电浓度0.5% CH4,断电范围蓄电池电机车电源。 4)在总回风巷、采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷、主要回风巷、井下变电所、煤仓处设甲烷传感器。 5)其它传感器的设置:在每一个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站设置风速传感器,风速传感器设在巷道前后10m无分支风流、无拐弯、无障碍,

37、断面无变化、能准确计算风量地点。当风速低于或超过煤矿安全规程的规定时-发出声、光报警信号。主要通风机的风硐设置压力传感器。矿井设置工氧化碳传感器和温度传感器:在采煤主作面设一个一氧化碳传感器,报警浓度0。0024%CO。在采区回风巷一翼回风巷设一氧化碳传感器:报警浓度为0。0024%CO。采煤工作面设温度传感器的报警值为30。机电硐室内设温度传感器,报警值为34。装备矿井安全监控系统的矿井,主要通风机、局部通风机应设置设各开停传感器,主要风门应设置风门开关传蹙器,被控设备开关的负荷侧应设置馈电状态传感器。 4、矿井各类传感器装备量1)井下传感器装备标准井下各类传感器的装各数量按国家煤矿安全监察

38、局2011发布煤矿安全规程第三章通风安全监控标准执行。井下各类传感器的装备数量按国家煤矿安全监察局发布的煤矿(井工露天)初步设计安全专篇编制内容中表8-4-1“矿井安全监测系统井下传感器装备参考表”执行。2)由于传感器在运行期间会出现各种故障,故在购置传感器时需考虑一定的备用系数。各种传感器的备用系数为:瓦斯传感器,35%负压传感器:5%;其它模拟量:%;开关类传感器:%;控制类传感器:%。此外,KJ19N一体化监控主机也要考虑一台备用主机。梅河矿四井下各类传感器的装备数量如下(现有):梅河矿 四 井监控设备使用情况表设备名称型号在册使用备用备用率%监控中心工控机21150 3路分站BFDZ-

39、22719830 后备电源KDC-12519624 8路分站KJ19-F84450 后备电源KDC-484450 甲烷传感器GJC-464283656一氧化碳传感器GTH500157853 负压传感器KGY421150 风速传感器KGF2117427 温度传感器GWD-40138546 烟雾传感器KGN2104660开停传感器KGF-311641275 馈电传感器KGT-362161571 风门传感器KJ19-3248222654 氧气传感器GYH2552360 风门语音传感器KXB1894556风筒传感器KG5009105550四井现有采区一个，在上隅角、工作面、回风、和溜道各设一个甲烷传感

40、器，断电范围：为区内所有电器设备。道口2个，在工作面和回风出各设一个甲烷传感器，断电范围：道口内所有电器设备。四井新增加两永久避难硐室需设分站、传感器数量如下四井井下增加监控分站共计4个为3路分站(BFD-2型)。4个为8路分站(KJ19-F型)在四井的两个永久避难硐增加的传感器共计如下:瓦斯传感器: 装备量4个温度传感器: 装各量4个氧气传感器: 装备量4个二氧化碳传感器:装备量4个一氧化碳传感器:装备量4个湿度传感器:装备量4个5、矿井安全监测监控系统分站设置及运行可靠分析1)梅河四井两个永久避难硐室增加的主机、传感器共24台。在井下变电所及水泵房、采煤工作面,掘进工作面、煤仓、溜煤眼、矿

41、井总回风巷、永久避难硐室、井上的通风机房等等:对井下瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、馈电状态、风门状态、粉尘传感器、烟雾传感器及设备开停状态进行检测,并通过远动开关实现风电、瓦斯电闭锁,在矿井主通风机房装设地面分站,对通风机房内的设备开停状态、风门位置、风机轴温、电机的电压(电流和风道内的瓦斯浓度,一氧化碳浓度、负压、风速等参数进行检测。在永久避难硐室增加的传感器可对室内外环境参数进行实时监测，与一井调度室监测监控系统相连,四井调度室的监控主机可对硐室在一井地面的控制室集中监控。2)矿井选用的KJ19N型煤矿安全监控系统,其产品在我省、其他省、局使用,经多年生产实践证明,该系统运行可靠,能达

42、到煤矿生产妾全监测监控的目的。3)用户必须配备懂电脑人员名,专业电工一名;电脑只能运行KJ19N煤矿安全监控系统,实施24时连续监控。禁止打游戏、看影碟、装入其它软件,以免破坏监控系统正常运行;电脑必须有经过专业培训的合格人员操作,操作员不能随意更改系统设置及软件;矿上系统操作人员要详细阅读使用说明书正确使用与维护;架设电缆时应注意电缆的防护,同时,通信电缆与动力电缆分开铺设;分站、传感器安放位置应避免淋水,冒落物。4)检修机构:煤矿应建立安全监控设备检修室,负责本矿监控设备的安装、调试、维护和简单维修工作。安全监控设备检修室配备甲烷传感器和测定器校验装置、稳压电源、示波器、频率计、信号发生器

43、、万用表、流量计、声级计、甲烷校准气体、标准气体等仪器装备;安全监控设备维修中心除应配各上述仪器设各外,具备条件的易配备甲烷校准气体配气装置、气象色谱仪或红外线分析仪。系统维修保养人员要经过专门的培训,合格者持证上岗,上岗人员要保持相对稳定,以保证系统经常处于完好状态。第二节 人员定位系统根据中华人民共和国安全生产行业标准煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范（AQ10482007）、煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件（AQ62102007）和国家安全监管总局和国家煤矿安监局煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）的通知（200133号文），梅河四井选用KJ241（已有）管理系统

44、为井下人员定位系统，系统设备采用双回路电源供电，另配备UPS型不间断后备电源，并留设与上一级主管部门联网接口。本系统能够及时、准确的将矿井井下各个区域人员的动态情况24h不间断的反映到计算机系统。一、监控中心站设置梅河四井地面调度室装设监控中心站，配置监控主机2台（已有），其中1台工作，一台备用，地面中心主机配备UPS型不间断后备电源，电源容量应能保证系统工作不小于2h。二、本安读卡器设置梅河四井共设24个读卡器。 井下读卡器设置的位置在矿井各个人员出入井口、重点区域出入口、限制区域等地点，并能满足监测携卡人员出入井、出入重点区域、出入限制区域的要求；巷道分支处应设置读卡器，并满足监测携卡人员

45、出入方向的要求。 人员定位系统可实时监测查询当前井下人员的数量及分布情况、人员所处的位置、人员的活动踪迹及在各区域停留的时间；可查询区域当前人员信息，人员进入区域的时间和各监测点人员的经过信息；可实时监测当前各区域、各部门、各工程、各职务下井人数及人员区域分布情况；可对特定人员实时跟踪，对重要区域单独显示；可查看任一历史时刻的人员分布情况。三、识别卡配置梅河四井下井人员均配置KJ241K型识别卡；四井经常下井人员560人，按标准10%余量计，四井应配置61个KJ241K专用识别卡，四井现有750个识别卡，可满足矿井的要求。 四、其他设置 监控分站配备KDC24煤矿用隔爆电池箱后备电源，电源容量

46、应能保证分站工作不小于2h。地面中心站和信号电缆入井处，设计分别装设KJ1912型避雷器。中心站与信号传输总线之间通过KJ19J（N）数据传输接口连接。传输线选用MHYVRP12信号电缆。五、系统运行及可靠性分析本设计选用的KJ241井下人员定位系统，能够24h不间断、及时和准确的将井下各个区域人员的动态情况放映到地面计算机系统。矿井调度室设人员定位系统地面中心站，配备显示设备，执行24小时值班制度，使管理人员能够随时掌握干部跟班下井情况、井下人员的分布状况和每个矿工入井、升井时间及运动轨迹，以便于井下更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可以根据井下人员定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提供应急救援工作的效率。设计所选用的人员定位系统设备和设施均具有煤矿安全标志，可保证系统安全可靠运行。在管理丧人员定位系统应配备专班人员管理和维护，管理和维护人员需经过技术培训方可上岗，并保证相对的稳定性。第三节 压风自救系统一、概述根据国家安全监管总局，国家煤矿矿安监局