在我國(guó),時(shí)常會(huì)發(fā)生煤礦安全事故,這是由于煤炭作業(yè)主要在礦下施工,礦下環(huán)境十分復(fù)雜.在礦下安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中通常需要對(duì)礦下的多種參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),下面是范文網(wǎng)小編為大家整理的礦井監(jiān)測(cè)工技師范文 煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控工高級(jí)技師論文,歡迎大家閱讀參考。
煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控工高級(jí)技師論文1煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)論文:淺議煤礦瓦斯安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
摘要:眾所周知能源工業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈,然而我國(guó)煤炭行業(yè)的安全生產(chǎn)形勢(shì)卻不容樂(lè)觀,尤其是重、特大傷亡事故頻繁發(fā)生。在這些事故中,瓦斯爆炸又占絕大多數(shù)。其中有很多誘發(fā)因素,但各煤礦生產(chǎn)企業(yè)安全監(jiān)測(cè)設(shè)備不完備、管理手段落后是造成事故頻發(fā)的重要原因之一。本文主要介紹了瓦斯防治導(dǎo)航監(jiān)控管理主要內(nèi)容及瓦斯安全監(jiān)控設(shè)備安裝時(shí)的要求及技術(shù)管理,最后展望了煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:煤礦;瓦斯;監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
1、引言
我們都知道瓦斯災(zāi)害是煤礦生產(chǎn)中的主要災(zāi)害之一,一方面為了滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)煤炭能源的強(qiáng)勁需求,國(guó)內(nèi)煤礦開(kāi)采強(qiáng)度普遍增大;隨著開(kāi)采深度向深部延深,多數(shù)礦井由原來(lái)的低瓦斯礦井轉(zhuǎn)變?yōu)楦咄咚够蛲咚雇怀龅V井,這是近年來(lái)我國(guó)煤礦瓦斯事故多發(fā)的客觀原因之一;另一方面國(guó)內(nèi)幾起重大瓦斯事故的原因分析表明,瓦斯防治管理方面存在的缺陷也是導(dǎo)致瓦斯事故頻繁發(fā)生的重要原因。因此瓦斯治理就成為煤礦安全生產(chǎn)的重點(diǎn)與難點(diǎn)。那么如何運(yùn)用信息技術(shù)改善瓦斯防治管理手段、提升瓦斯管理水平,已經(jīng)成為我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)的迫切需求。
2、瓦斯防治導(dǎo)航監(jiān)測(cè)管理主要內(nèi)容
什么是煤礦瓦斯安全監(jiān)控系統(tǒng)呢?所謂煤礦瓦斯安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 是指利用信息管理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)對(duì)礦井甲烷濃度、一氧化碳濃度、二氧化碳濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開(kāi)停、主要通風(fēng)機(jī)開(kāi)停等實(shí)施遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控管理,并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報(bào)警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制等功能的系統(tǒng)。
目前,我國(guó)煤礦多數(shù)礦井都裝備了瓦斯安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。同時(shí)隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展和企業(yè)自身發(fā)展的需要,煤礦安全綜合信息化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)管理應(yīng)用系統(tǒng)等到了快速發(fā)展。人們就可以通過(guò)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)分析判斷、提醒和報(bào)警實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)礦井瓦斯防治導(dǎo)航的技術(shù),來(lái)確保煤礦系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 瓦斯防治導(dǎo)航監(jiān)控管理主要有以下內(nèi)容:
(一)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控管理內(nèi)容
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以采掘工程平面圖為基準(zhǔn),新建添加各種監(jiān)控傳感器及必備的監(jiān)控內(nèi)容,設(shè)計(jì)有傳感器說(shuō)明牌、傳感器監(jiān)測(cè)表,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定性、定量分析、評(píng)價(jià)的監(jiān)測(cè)表,實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)傳感器的定位管理,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、監(jiān)控區(qū)域的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警,判斷更直接、快速。
(二)通風(fēng)系統(tǒng)主要設(shè)施監(jiān)控管理內(nèi)容
通風(fēng)系統(tǒng)以采掘工程平面圖為基準(zhǔn),新建添加各種通風(fēng)設(shè)施,設(shè)計(jì)有設(shè)施說(shuō)明牌、設(shè)施監(jiān)測(cè)表,對(duì)通風(fēng)設(shè)施監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行定性、定量分析、評(píng)價(jià)的監(jiān)測(cè)表,實(shí)現(xiàn)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)施管理的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警,根據(jù)授權(quán)進(jìn)行簽名評(píng)價(jià)、消警、處理,消除安全隱患及導(dǎo)航系統(tǒng)報(bào)警信號(hào)。
(三)采掘生產(chǎn)系統(tǒng)主要監(jiān)控管理內(nèi)容
在數(shù)字化的采掘工程平面圖上對(duì)采煤工作面和掘進(jìn)工作面的適時(shí)位置進(jìn)行活化處理,根據(jù)其推進(jìn)度按時(shí)更新,系統(tǒng)將根據(jù)其更新的適時(shí)位置線對(duì)推進(jìn)前方影響區(qū)域內(nèi)瓦斯情況進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警。
(四)瓦斯地質(zhì)信息監(jiān)控管理內(nèi)容
瓦斯地質(zhì)以采掘工程平面圖為基準(zhǔn),劃出高瓦斯區(qū)、高瓦斯帶、突出威脅區(qū)、突出危險(xiǎn)區(qū),隨采掘工作面推進(jìn)按監(jiān)測(cè)表要求,隨時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、預(yù)警。
3、瓦斯安全監(jiān)控設(shè)備安裝時(shí)的要求及技術(shù)管理
煤礦企業(yè)在對(duì)瓦斯安全監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝時(shí)必須符合以下要求:
①瓦斯監(jiān)控裝備必須具有煤安標(biāo)志,設(shè)備下井前必須經(jīng)過(guò)調(diào)試、校正,檢查合格后方可使用。對(duì)于沒(méi)有煤安標(biāo)志和合格證明的設(shè)備一律不準(zhǔn)下井和安裝使用。
②監(jiān)控設(shè)備必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝,各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的取值也必須符合設(shè)計(jì)要求。
③監(jiān)控設(shè)備的供電電源必須取自被控開(kāi)關(guān)的電源側(cè),嚴(yán)禁接在被控開(kāi)關(guān)的負(fù)荷側(cè)。
④電纜要求:本質(zhì)安全型監(jiān)控裝備其輸出本質(zhì)安全型部分可不按防爆要求管理,但其關(guān)聯(lián)設(shè)備仍要按防爆要求管理。
⑤井下主機(jī)或分站應(yīng)安設(shè)在支護(hù)良好、無(wú)滴水、無(wú)雜物的進(jìn)風(fēng)巷道或峒室內(nèi),且距巷道的底板距離不得小于300mm。
⑥傳感器必須垂直懸掛。
⑦設(shè)備安裝完畢經(jīng)過(guò)調(diào)校,測(cè)試合格,由瓦檢員、安裝人員、施工單位共同在安裝申請(qǐng)單上簽字,然后移交給施工單位使用和保管。
加強(qiáng)瓦斯監(jiān)控設(shè)備的技術(shù)管理
①礦井技術(shù)人員要充分利用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的監(jiān)測(cè)資料,定期組織分析,查找瓦斯超限或設(shè)備故障的原因,制定針對(duì)性的措施,以確保安全生產(chǎn)。
②加強(qiáng)技術(shù)資料管理。技術(shù)人員要經(jīng)常收集整理各種瓦斯監(jiān)控技術(shù)資料,并分門別類進(jìn)行建檔。
③配齊瓦斯監(jiān)控人員,強(qiáng)化培訓(xùn)、提高素質(zhì)、確保瓦斯監(jiān)控工作的正常開(kāi)展。安裝、維修及監(jiān)控室值室人員必須經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)并經(jīng)考試合格后掛證上崗,不合格的不得上崗。
4、煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)
①智能化自檢功能
系統(tǒng)故障自檢功能向智能化發(fā)展,具有對(duì)故障的智能分析、判斷功能,改變系統(tǒng)自檢功能單一、簡(jiǎn)單的情況,做到系統(tǒng)常見(jiàn)的軟件和硬件故障都能通過(guò)門檢功能進(jìn)行判斷, 從而縮短故障處理時(shí)間,更好地保障礦井安全生產(chǎn)。
②規(guī)范通信協(xié)議
通信協(xié)議不規(guī)范的后果是造成設(shè)備購(gòu)置重復(fù), 不能隨意進(jìn)行軟硬化升級(jí)的改造。制定統(tǒng)一的專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)促進(jìn)礦撲監(jiān)控技術(shù)發(fā)展和系統(tǒng)的推廣應(yīng)用具有十分重要的意義。
③實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)化
根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化管理的需要, 監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控信息被網(wǎng)絡(luò)共享,系統(tǒng)應(yīng)用軟件按統(tǒng)一的格式向外提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),每一臺(tái)在網(wǎng)遠(yuǎn)程終端都可以共享監(jiān)控信息, 為決策和管理層提供決策依據(jù)。
④傳感器技術(shù)得到改善,將開(kāi)發(fā)出高品質(zhì)的傳感器
未來(lái)的高性能傳感器的壽命、抗高濃沖擊性能、抗中毒性能將會(huì)得到改善。
5、結(jié)論
總之,瓦斯安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是領(lǐng)導(dǎo)煤礦安全生產(chǎn)決策提供科學(xué)可靠的第一手材料,是及時(shí)協(xié)調(diào)和正確指揮生產(chǎn)的重要途徑。充分發(fā)揮煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)的重要作用,有效遏制煤礦重特大瓦斯事故的發(fā)生,規(guī)范瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行管理,從而真正發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)在 “一通三防”中的作用,保證瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行,能夠使煤礦安全生產(chǎn)得到進(jìn)一步提高。
煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控工高級(jí)技師論文2煤炭在我國(guó)能源工業(yè)中,分別占一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量的76%和69%.但由于我國(guó)一般采用地下開(kāi)采,其生產(chǎn)環(huán)境惡劣,瓦斯突出、煤塵污染等安全隱患時(shí)刻威脅著井下工作人員的安全.據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)大型煤礦中高瓦斯礦井約占44.4%,約91.35%的礦井有煤塵爆炸危險(xiǎn),僅2012年全國(guó)瓦斯事故就有72起,死亡350人.因此對(duì)煤礦進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)非常重要.
目前我國(guó)煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中檢測(cè)瓦斯的方法大多使用熱催化法,其方法是利用催化物使低濃度瓦斯氣體在低溫環(huán)境下持續(xù)氧化釋放熱量.此類設(shè)備在低濃度下使用效果尚佳,但是長(zhǎng)期使用或者遇到高濃度瓦斯時(shí),非常容易中毒,減短壽命,增大測(cè)量誤差,每隔一段時(shí)間就必須進(jìn)行校準(zhǔn).另外煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng)均為有線系統(tǒng),所有的儀表都連接在總線上,但這種總線布線繁瑣,成本高,覆蓋范圍有限,拓展能力差,不能靈活地隨開(kāi)采跟進(jìn),尤其在發(fā)生事故時(shí),線纜會(huì)受到致命的破壞,不能為井上人員及時(shí)提供有效信息,嚴(yán)重威脅了工作人員的安全.
針對(duì)這些問(wèn)題和目前市場(chǎng)需求,本設(shè)計(jì)在物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一套煤礦監(jiān)測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了高精度測(cè)量煤礦各種安全信息,高保真的進(jìn)行無(wú)線傳輸,可隨時(shí)隨地的通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控.本系統(tǒng)為了降低系統(tǒng)成本,縮短開(kāi)發(fā)周期,并提高系統(tǒng)的通用性,采用模塊化設(shè)計(jì),將各部分做成單獨(dú)的模塊,使其不僅可以應(yīng)用于煤礦,還可以在其它領(lǐng)域使用.
系統(tǒng)主要分為檢測(cè)設(shè)備、數(shù)據(jù)采集終端和網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)等幾個(gè)部分.在檢測(cè)設(shè)備中,采用紅外光譜吸收法測(cè)量瓦斯?jié)舛?以朗伯-比爾定律作為理論基礎(chǔ),具體實(shí)現(xiàn)方法在硬件方面采用單光源單光路雙波長(zhǎng)的差分吸收法,軟件方面采用分段最小二乘法和溫度補(bǔ)償算法對(duì)濃度進(jìn)行轉(zhuǎn)換;數(shù)據(jù)傳輸方面采用RS-232串口與數(shù)據(jù)采集終端連接,核心控制器選用低功耗MSP430單片機(jī),為了便于調(diào)試和設(shè)備通用,檢測(cè)設(shè)備還設(shè)有通用模擬量接口、開(kāi)關(guān)量接口和輸出控制等,實(shí)現(xiàn)了低成本、低功耗、高穩(wěn)定度、高精度和高靈敏度,實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明測(cè)量瓦斯?jié)舛鹊慕^對(duì)誤差小于0.1%,響應(yīng)時(shí)間小于5s,穩(wěn)定時(shí)間小于15s.數(shù)據(jù)采集終端模塊和網(wǎng)絡(luò)部分使用Zigbee技術(shù),拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選為簇-樹型網(wǎng)絡(luò),采用CC2530作為平臺(tái),加以RS-232串口,保證了設(shè)備的通用性,完美實(shí)現(xiàn)了與其它模塊對(duì)接.以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)采用串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)技術(shù),為了降低成本和開(kāi)發(fā)難度,選用LM3S9B96作為硬件平臺(tái),軟件部分在TI提供的驅(qū)動(dòng)庫(kù)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā),大大縮減了開(kāi)發(fā)周期,實(shí)現(xiàn)了串口協(xié)議與TCP/IP協(xié)議的轉(zhuǎn)換,接入網(wǎng)絡(luò)后,用戶可以通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)對(duì)煤礦安全信息隨時(shí)查看.
目前此類系統(tǒng)應(yīng)用于煤礦的實(shí)例不多,作者根據(jù)國(guó)家規(guī)定和市場(chǎng)需求,本著低成本、高精度、高穩(wěn)定性的原則,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),目前已經(jīng)制出樣機(jī),實(shí)驗(yàn)室測(cè)試階段即將結(jié)束,具有良好的市場(chǎng)前景.
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