神华宁煤乌兰煤矿井下爆破监控系统技术方案设计(编辑修改稿)

神华宁煤乌兰煤矿井下爆破监控系统技术方案设计(编辑修改稿)内容摘要：

质安全的理念贯穿到矿山安全、生产、管理的各个方面： 在生产方面：通过现本安设备的推广或者通过对已有设备的、信息化改造，实现自动控制，通过监控系统和设备的一体化或者数据的共享 ，实现在不安全生产条件下，设备和系统自动停止运行，从而实现生产系统的本质安全。 在安全设施、安全系统方面，通过装备信息化的建设改造，实现不安全就不能进行进一步的作业。 如，在放炮方面，装备本质安全型的智能连锁放炮监测监控系统，实现瓦斯超限、煤尘超限、不进行三人连锁、安全距离不够、网络电阻不合格等等不安全条件下，不能放炮；在下井人员管理方面，实现超员就不能下井，通风系统管理方面，系统超限、故障等，系统自动报警提示，并发出自动撤人信息，自动启动撤人系统等等。 在安全管理方面，对于安全信息实现自 动分析处理，实现不安全的人员不能下井作业，不安全的问题得到自动、及时处理，不安全的行为得到自动、及时制止。 3. 总体方案 . 方案设计规范和标准 《煤矿安全规程》 20xx 年； 《煤矿安全监控系统通用技术要求》 AQ620120xx； 《煤矿井下人员管理系统通用技术要求》 AQ620120xx； 北京龙德时代技术服务有限公司 第 10 页 共 36 页 《煤矿安全生产监控系统通用技术条件》 MT/T100420xx； 《煤矿用信息传输装置》 MT/T89920xx； 《煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求》 MT/T100820xx； 《煤矿用信息传输装置》 MT/T89920xx； 《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》 MT 20990； 《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》 ； 《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型》 ； 《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》 ； 《矿用一般型电气设备》 GB121731990； 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB/T50169 《计算机软件开发规范》 GB8566 《计算机软件产品开发文件编制指南》 GB856788 《计算 机软件需求说明编制指南》 GB938588 《电子设备用图形符号》 GB/T54651996 《通用用电设备配电设计规范》 GB5005593 其他相关的规范和标准 . 系统基本功能 对放炮过程中的“不安全因素”的实时监控，重点是对瞎炮、哑炮的杜绝；放炮不安全区域人员的误入控制；三人连锁控制；安全距离控制。 . 功能实现办法 1. 放炮过程中的不安全因素的实时监控，重点是对瞎炮、哑炮的杜绝；放炮不安全区域人员的误入控制； 通过 “十个不能，一个监控”来实现现场的实时监控，具体实现如下： 十个不能： （ 1） 警戒人员没有 到位置，就不能爆破（确保警戒人员到达警戒位置警戒） （ 2） 放炮安全距离不够，就不能爆破；（从而确保放炮的安全距离） （ 3） 不进行三人连锁，就不能爆破；（确保放炮时，责任人必须到现场完成自己的职责） （ 4） 网络电阻超限，就不能放炮；（杜绝瞎炮、哑炮的产生） （通过，母线电阻测量和网络电阻测量，在测量值不合格时，自动对放炮监控终端（ ）的充电系统进行闭锁。 北京龙德时代技术服务有限公司 第 11 页 共 36 页 当网络电阻超过标准值时，放炮监控终端（ ）自动闭锁，不能充电放炮； 当电阻值小于标准值，但是一直在波动，说明接线不牢固，不能放炮； 网络电阻虽然没有超限，但是，阻 值不断增加，说明母线或者脚线落水，容易出现瞎炮，放炮监控终端（ ）将自动闭锁，不能充电放炮。 ） （ 5） 瓦斯超限，就不能放炮； （ 6） 煤尘超限，就不能放炮； （ 7） 喷雾设施没有打开，就不能放炮； （ 8） 有人在危险区域，就不能放炮； （ 9） 风量不足，就不能放炮； （ 10） 没有停电，就不能放炮； 一个监控：矿山各级领导能够通过网络对放炮全过程进行实时监控。 . 系统组成 根据宏远煤矿井下放炮情况，目前按照 4 个放炮地点安装。 一个采面、两个掘进头。 智能连锁放炮监测监控系统的主要组成如下： 井上主系统： 主机 1 台，放炮管理机 1 台，数据传输接口系统 1 台，放 炮监控系统软件 1套（含网络管理软件），终端管理软件 1 套，地面延时电源 1 套，发爆器参数测试仪 1 台。 井下设备： 、 1150 南集中巷掘进工作面 ： 传输分站系统 2 台，安全起爆距离标识器系统 1 台、无线接收器系统 14 台，矿用连锁发爆器系统 3 台，人员识别卡系统 30 张、本安电源 2 台、通讯与供电线路等组成。 、 南翼瓦斯抽采巷运下（ 10801035）掘 ： 传输分站系统 1 台，安全起爆距离标识器系统 1 台、无线接收器系统 2 台，矿用连锁发爆器系统 3 台，人员识别卡系统 30 张、本安电源 1台、通讯与供电线路 等组成。 、 北翼 1080 瓦斯治理巷掘进： 传输分站系统 2 台，安全起爆距离标识器系统 1 台、无线接收器系统 12 台，矿用连锁发爆器系统 3 台，人员识别卡系统 30 张、本安电源 2 台、通讯与供电线路等组成。 、 11501280 北翼边界回风上山掘工作面 ： 传输分站系统 1 台，安全起爆距离标识器系统 1 台、无线接收器系统 4 台，矿用连锁发爆器系统 3 台，人员识别卡系统 30 张、本安电源 1台、通讯与供电线路等组成。 、 1215 北翼集中巷掘进： 传输分站系统 1 台，安全起爆距离标识器系统 1 台、无线接 北京龙德时代技术服务有限公司 第 12 页 共 36 页 收器系统 6 台 ，矿用连锁发爆器系统 3 台，人员识别卡系统 30 张、本安电源 1 台、通讯与供电线路等组成。 、 020803（ S）运输顺槽掘： 传输分站系统 1 台，安全起爆距离标识器系统 1 台、无线接收器系统 4 台，矿用连锁发爆器系统 3 台，人员识别卡系统 30 张、本安电源 1 台、通讯与供电线路等组成。 、 020803（ N）运输顺槽掘： 传输分站系统 1 台，安全起爆距离标识器系统 1 台、无线接收器系统 2 台，矿用连锁发爆器系统 3 台，人员识别卡系统 30 张、本安电源 1 台、通讯与供电线路等组成。 、 020803 切眼掘： 传输分站系统 1 台，安全 起爆距离标识器系统 1 台、无线接收器系统 4台，矿用连锁发爆器系统 3 台，人员识别卡系统 30 张、本安电源 1 台、通讯与供电线路等组成。 、 南翼 1215 二号运输门： 传输分站系统 1 台，安全起爆距离标识器系统 1 台、无线接收器系统 8 台，矿用连锁发爆器系统 3 台，人员识别卡系统 30 张、本安电源 1 台、通讯与供电线路等组成。 、 010803 回风顺槽掘： 传输分站系统 1 台，安全起爆距离标识器系统 1 台、无线接收器系统 4 台，矿用连锁发爆器系统 3 台，人员识别卡系统 30 张、本安电源 1 台、通讯与供电线路等组成。 设备的布置原则是： 传输分站系统：每个放炮工作面 1 台。 由本安电源提供直流 18V 电压供电。 安全起爆距离标识器系统：每个放炮地点 1 台。 由放炮区域控制器电源供应。 无线接收器系统：每个掘进工作面迎头配置 2 台，需要设置警戒点每个点配置 2 台。 本安电源箱台：每个工作面 1 台，矿下 127V 电压供电。 供应工作面所以设备电源。 人员识别卡系统：每个面工作人员每人 1 张卡，掘进工作面 30 张。 矿用连锁发爆器系统：每个放炮工作面各 3 台。 具体数量详见附表。 系统结构如放炮监控系统示意图。 井上井下通信：井下爆破监控系统主机安装在监控中心 ，从监控室到井下采用矿上现有环网进行连接。 井下共 4 处环网交换机 ，数据由光纤分站转换成 CAN 信号与各个工作面的放炮监控设备进行通信。 井下环网各个爆破点连接情况 交换机 2 11501280 北翼边界回风上山掘工作面 北京龙德时代技术服务有限公司 第 13 页 共 36 页 010803 回风顺槽掘 交换机 3 020803 切眼掘 1215 北翼集中巷掘进 南翼 1215 二号运输门 交换机 4 1150 南集中巷掘进工作面 南翼瓦斯抽采巷运下（ 10801035）掘 020803（ S）运输顺槽掘 020803（ N）运输顺槽掘 北翼 1080 瓦斯治理巷掘进 北京龙德时代技术服务有限公司 第 14 页 共 36 页 乌兰煤矿放炮监控系统设计图 北京龙德时代技术服务有限公司 第 15 页 共 36 页 详见：打印图纸 北京龙德时代技术服务有限公司 第 16 页 共 36 页 . 操作方法与步骤及原理 步骤 1 系统上电 首先用磁性钥匙打开磁性开关，给控制电路供电；此时液晶屏会显示开机主界面。 步骤 2 放炮区域检测 放炮监控终端开机后会自动检测放炮区域，如果在区域内，则可以进行后续操作；如果不在区域内，则不能进行后续操作。 步骤 3 人员信息验证 放炮区域检测通过后，根据液晶提示，便可通过专门人员 的语音和三人连锁卡验证，验证通过后，方可进行网络电阻测量的操作步骤。 步骤 4 网络电阻测量 将放炮网络的两端分别连接到图 1 中 3 的两个专用测量端子上，如果电阻值超出允许范围，将提示放炮网络连接有问题，应该马上检查，一切合格后再重新进行操作；如果电阻值在允许范围内，液晶提示进行充能操作。 步骤 5 充电和放炮 用专用钥匙将开关 7 的位置拨到“充电”位置，进行充电。 当充电指示灯亮起时，说明充电完成，可以放炮，此时，将放炮钥匙拨到“放炮”位置即可完成一次放炮操作。 北京龙德时代技术服务有限公司 第 17 页 共 36 页 步骤 6 操作完成后，一定不要忘记带上防尘帽。 . 基本功能实现的原理与途 径 警戒人员没有到位置，就不能爆破。 警戒位置安装一台无线接收器系统，放炮过程中无线接收器系统接收到警戒人员监控卡信息后，矿用连锁发爆器系统才能启动通过。 警戒人员没有到位矿用连锁发爆器系统提示警戒人员没到位禁止爆破。 放炮安全距离不够，就不能爆破。 通过放炮监控终端（ ）和安全起爆距离标识器系统综合作用实现的，使用时按照煤矿安全规程设定好安全距离的，在放炮安全位置处设定一台安全起爆距离标识器系统，矿用连锁发爆器系统（ ）只有收到设定的安全起爆距离标识器系统发出的信号时，才能启动进入 工作状态，否则，不工作。 不进行三人（多人）连锁，就不能爆破。 确保放炮时，责任人必须到现场完成自己的职责。 通过三人连锁卡射频技术实现，如三人联锁中其中一人离开放炮监控周边一定距离，系统将自动闭锁，不能爆破。 网络电阻超限或者不合格（可能有瞎炮），就不能爆破。 瞎炮处理是放炮。