对瓦斯监测监控综合保护装置的改进

贺永军

(汾西矿业集团公司双柳煤矿，山西 柳林 033000)



对瓦斯监测监控综合保护装置的改进

贺永军

(汾西矿业集团公司双柳煤矿，山西 柳林 033000)

井下开采中经常有瓦斯流入生产巷道的现象，给井下生产活动造成了严重影响，已经成为煤矿企业发展的主要影响因素。瓦斯监测监控综合保护装置是防止瓦斯事故发生的主要手段，可以保证煤矿安全生产，改变了传统的管理方式，提高了安全管理技术水平。为了充分发挥瓦斯检测监控综合保护的功能，必须及时改进装置，处理好瓦斯装置供电开关在运行过程中发生的问题，保证系统安全运行，提高瓦斯监测装置的安全性。本文的分析以期给相关研究人员提供参考，保证煤矿井下作业安全进行。

瓦斯；监测监控；综合保护装置

引 言

我国煤矿开采条件较复杂，受各种自然问题影响，煤矿企业整体作业水平较低，影响煤矿企业的长期发展。为了保证煤矿作业安全进行，很多煤矿都安置了瓦斯监测监控综合保护装置，改善了煤矿作业安全现状。但是，由于系统存在很多质量问题，导致实际应用中依然存在很多问题，影响瓦斯监测监控综合保护装置的应用。本文主要对瓦斯监测监控综合保护装置中存在的问题进行探讨，并针对性的提出一些措施。

1 瓦斯监控监测系统概述

随着煤矿企业的不断发展，采煤技术越来越成熟，提高了煤矿生产力，增加了采煤量。但是，在发展的同时也出现了很多问题，例如，瓦斯气体的涌现等，对煤矿井下安全造成了潜在威胁。虽然很多煤矿企业都已经认识到瓦斯气体的危害，并安装了瓦斯监测监控系统，但是由于维护和修理不当，导致很多设备都是“带伤”运行。我国煤矿企业中使用的瓦斯监测监控保护设备较多，在系统运行方面积累了很多经验，但是依然不能及时将瓦斯监测监控产生的数据上报，无法发挥瓦斯监测监控系统功能[1-2]。目前，很多煤矿都已经安装了瓦斯监控监测系统，煤矿瓦斯安全监测监控系统安装数量已经达到煤矿总数量的2/3。瓦斯监测联网控制系统取得了较快发展，可以分组完成无线业务数据传输，各种传输设备都可以完成联网操作，由监控中心直接读取数据，减少了瓦斯事故的发生。具体系统分析如第101页图1所示。联网设备、数据服务网和GPRS等传输设备是组成瓦斯监控联网装置的主要部分，可以直接利用分组无线完成数据处理和判断，实现各种煤矿瓦斯的监测监控。瓦斯数字化远程控制技术是一种先进性技术，是煤矿企业发展中引入的一种新技术，可以对区域内煤矿瓦斯进行远程监控、集中监控和实时监控，并还可以跟踪采矿工作位置，现在该项技术已广泛应用于全国各个区域[3-6]。

图1 瓦斯监测监控系统分析

2 瓦斯监测监控装置中存在的问题

虽然国家已经制定了很多文件，实施了很多强制性要求，要求对矿井监测监控系统进行优化，而且还加强了煤矿井下安全生产的监督和管理，但是仍有一些小煤矿，由于专业人员缺乏，不能及时进行煤矿井下设备的维护和管理，不能将与系统配接的传感器进行调校。以上问题的出现严重影响了我国煤矿的发展，产生了各类煤矿安全事故。而且在市场化竞争下，生产产业不断出现，市场竞争越来越激烈，导致生产技术能力低下，影响了用户的正常使用。

2.1 传输设备物理接口协议不正确

传输设备物理接口协议不正确影响了系统功能的扩展，如，南京某煤矿采用KJF保护装置，虽然都为FSK技术，但是传输信息的收、发电幅度和传输信息调制频率不兼容。主要存在传输效率差、传输不稳定、通讯接口较陈旧等问题，产生了很多干线故障问题，均由于物理协议不规范导致，而且还会受到传输电缆距离和传感器数量等因素影响，影响了瓦斯监测情况的反映，产生了各种不安全问题，不能适应新时期煤矿企业发展需求，应该快速找到技术设备基础规范或解决系统兼容的途径，促进矿井监控系统的顺利推广和应用，保证煤矿井下作业快速稳定运行。

2.2 通信协议不规范

由于厂家有自己独特的通信协议，根本不能满足相互间兼容的要求，而且不同系统的兼容性也不相同。例如，不同厂家生产监测监控系统都是在特定的数据中形成的，而且很多厂家为了保证生产安全，都对生产系统进行了加密。现阶段，系统兼容已经成为影响扩充系统功能和装备系统布套的主要因素，很多用户装备了其他系统后，日后出现维修和售后等问题都必须由生产该系统的厂家进行，影响了维护和售后等工作的开进。很多厂家为了符合安全生产需求，在没有安全问题和技术的基础下，经常摒弃原有系统而选择其他系统。所以，现在很多通信系统主要由人控制，设备购买和软件升级以及系统改造等都是企业发展存在的主要问题。所以，为了及时解决系统不安全技术下出现的各种问题，必须由监管部门统一监管系统通信协议，建立样式统一的数据库，便于进行同维修、审计、监管和资源共享。

2.3 瓦斯传感器质量不符合要求

瓦斯传感器是矿井灾害预测和综合治理中的关键设备，已经得到普遍重视。但是，与国外很多国家相比较，我国瓦斯传感器发展较缓慢，与国外瓦斯发展产生了较大差距。经过对国产瓦斯传感器分析发现，绝大部分瓦斯传感器都使用催化元件和模拟电路等控制信号采集，主要存在响应时间较长、可靠性差、故障发生率高、调校困难等问题。

国家制定的瓦斯传感器调校标准具有严格要求，并且对瓦斯调效人员要求较严格。但是，甲烷传感器依然存在以下问题：甲烷传感器中模拟电路和催化元件制作水平较低；抗中毒能力差；过分追求低能耗的元件在生产环境中的作用，容易在元件表面产生大量水蒸气，减少了元件使用寿命；抵抗高浓度瓦斯的能力不强；巷道涌入大量瓦斯后，会激活元件，在反复作用下，产生了零点漂移和催化性能下降等问题。为了减少以上问题的产生，可以从以下几个方面做起：首先，推广新型半导体传感的开放和应用，提高系统响应时间，优化系统性能。新型半导体传感器还应该满足灵敏度高、功耗低、抗高浓度强、使用寿命长等特点，提高系统灵敏性和可靠性，降低施工成本。

3 结束语

在科学技术的带动下，矿井瓦斯监测监控系统已经广泛应用到煤矿企业生产的各个环节中，覆盖面较广，给自动化煤矿生活系统的发展创造了条件，也是我国煤矿监测监控系统发展的主要任务。为了促进瓦斯监测监控综合保护的发展，必须与各个矿井、矿务局、全国煤矿系统等组成较稳定且功能齐全的计算机监测系统，实现各个煤矿企业信息共享，保证煤矿井下作业安全，提高生产效率，促进井下生产活动的顺利开进。本文主要对瓦斯监测监控系统的发展现状和存在的问题进行分析，并针对性提出一些措施，希望可以给相关人员提供参考。

[1] 安葳鹏，赵建贵，贾琳玮，等.煤矿瓦斯集中监测监控网络系统的研究[J].工矿自动化,2005(3):48-49.

[2] 牛朝亮.论国内煤矿瓦斯监测监控系统现状与发展[J].能源与节能,2016(2):113-114.

[3] 邹建平.矿井瓦斯监测监控系统及瓦斯灾害的预防措施[J].民营科技,2012(8):87-88.

[4] 王云爱.山西煤矿瓦斯监测监控网络建设与应用[J].山西焦煤科技,2006(8):3-5.

[5] 吴中正.辛置煤矿瓦斯监测监控系统升级改造研究[J].能源与节能,2015(2):28-29.

[6] 贺嘉玉.信息技术在煤矿瓦斯监测监控领域应用状况分析[J].科技资讯,2012(6):100.

Some improvements on the comprehensive protection device for gas monitoring and control

HE Yongjun

(Shuangliu Coal Mine, Fenxi Mining Group Company, Liulin Shanxi 033000, China)

In the underground mining, the gas often flows into the roadway, which has caused serious impact on the underground production and has become the main influence factors of the development of the coal mining enterprises.The comprehensive protection device of gas monitoring and control is the main means to prevent the occurrence of gas accidents, which can ensure the safe production of coal mine, and change the traditional management mode, and improve the level of safety management technology. In order to give full play to the function of comprehensive protection of gas detection and monitoring, the device must be improved, and the problems must be dealt with in operation process of power switch by gas device, which ensures the safe operation of the system, and improves the safety of gas monitoring device. The analysis of this paper can provide reference for relevant researchers and ensure the safety of coal mine.

gas; monitoring and control; comprehensive protection device

2016-09-05

贺永军，男，1987年出生，2011年毕业于太原理工大学阳泉学院，助理工程师，现从事技术管理工作。

煤矿工程

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2016.05.31

TQ712+.5

A

1004-7050(2016)05-0100-03