一、概述
田莊煤礦安全監測監控系統采用江蘇三恒科技股份有限公司生產的KJ70N系統，該系統自2007年投入使用，一直運行穩定、數據可靠。根據國家煤礦安全監察局《煤礦安全監控系統升級改造技術方案》（煤安監函〔2016〕5號）、山東煤礦安全監察局《關于轉發國家煤礦安監局〈煤礦安全監控系統升級改造技術方案〉的通知》（魯煤監技裝〔2017〕13號）要求，通過對安全監測監控系統改造，不斷提高煤礦安全監控系統的準確性、靈敏性、可靠性、穩定性和易維護性，進一步發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安全監測監控系統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測監控系統的所有區域
四、勞動組織
負 責 人：李鵬
參加人員：各工區電工、安全監測工、調度中心通訊管理員及網絡管理員、監測監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、安全監測監控系統升級方案
1、地面中心站
地面中心站對現有監控主備機軟件升級為最新系統軟件，完善監控系統軟件分級報警、斷電等控制功能、多網和多系統融合、自診斷和自評估功能、數據分析等功能；對監控系統數據庫進行升級，增加關鍵數據加密功能監控通過軟件接口與人員定位、廣播等系統實現聯動和數據交換。升級上傳程序，具備多路數據同時上傳，保證上傳數據的安全可靠。
2、傳輸網絡建設
主傳輸全部采用光纜傳輸，在地面機房分別安設網絡交換機，建立安全監控系統專用環網，分站就近接入環網交換機，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
為實現安全監控系統傳輸的數字化，將分站全部更換升級為數字傳輸的KJ770-F5分站，將電源更換KDW660/24BJ智能電源。
4、更換部分傳感器
將現有的模擬量傳感器按規定更換防護等級達到IP65、采用數字傳輸的傳感器，提升抗干擾能力，避免傳輸環節造成的監測數據誤報警問題，有效過濾傳輸環節中的偽數據。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、安全監測監控系統改造要求
1、全數字化
在分站至中心站數字化傳輸的技術上，將各類傳感器（模擬量）、執行器至分站升級為數字傳輸，實現安全監控系統的全數字化。
2、增強抗電磁干擾能力
安全監控系統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
系統實現分級報警，根據瓦斯濃度大小、瓦斯超限持續時間、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，監控系統的正常使用，防止違法行為。
完善就地斷電功能，提高斷電的可靠性，并加強饋電狀態監測。
推行區域斷電，根據井下供電系統的實際情況進行設置。
6、支持多網、多系統融合
實現井下有線和無線傳輸網絡的有機融合、監測監控系統與GIS技術的有機融合。
7、格式規范化
系統主干網應采用以太網。
系統改造后支持聯網并按要求數據格式上傳。
8、增加自診斷、自評估功能
實現系統定期的自診斷、自評估，能夠預先發現系統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絡的工作狀態；（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、數據庫存儲、軟件模塊通信。
9、加強數據應用分析
安全監控系統應具有大數據的分析與應用功能，至少應包括以下內容：
（1）偽數據濾除及異常數據分析;（2）瓦斯涌出、火災等的預測預警；（3）大數據分析，如多系統融合條件下的綜合數據分析等；（4）可與煤礦安全監控系統檢查分析工具對接數據。
10、應急聯動
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、人員定位等系統的應急聯動。
11、提升系統性能指標
（1）系統巡檢周期不超過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
為有利于安全監管監察和企業安全管理，對采掘工作面等重點區域的瓦斯超限、報警、斷電信息應進行加密存儲。采用MD5、RSA加密算法對數據進行加密，確保數據無法被破解篡改。
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,必須實現甲烷超限斷電功能、其斷電范圍必須符合《煤礦安全規程》的有關規定。
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、根據已批準的作業規程和安全技術措施,確定應安裝設備的種類、數量和位置、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、控制區域等, 繪制布置圖.在規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的張馳度，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程規定，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，斷電狀態是否傳輸到地面中心站。
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。
13、一切安裝試驗完成后，填寫安裝記錄，清理現場剩余物品，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，刪除該監控分站在中心站的測點、控制通道，方可拆除監控設備。
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、電網電壓必須與甲烷斷電儀電源電壓相同，電網電壓波動不超過±15%。
5、安全監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 , 必須切斷該監控設備所監控區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定運行后,能夠自動解鎖。
9、安裝分站時,嚴禁帶電作業,嚴禁帶電搬遷或移動電器設備及電纜 , 并嚴格執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、安全監測監控升級改造期間，現場工作人員注意事項：
（1）安全監控系統中心站值班員應認真監視系統所顯示的各種信息，縮短巡查時間，詳細記錄系統各部分的運行狀態,如實填寫《中心站運行日志》；
（2）束管檢測人員要對檢測數據、化驗結果進行檢測分析，當發現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，并立即與現場聯系核實被控設備的通斷電狀態，并做好記錄，值班人員應按礦統一要求和應急預案行動。
（3）井下現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，使用光學甲烷檢測儀與迎頭懸掛甲烷便攜儀進行對照,當兩者讀數誤差大于允許誤差時,要以讀數較大者為依據。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，并將現場情況匯報通風調度和生產調度。
（5）現場要加強對爆破的管理，認真執行“一炮三檢”制度、“三人連鎖爆破”制度。按規定使用好水炮泥，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，只有上隅角瓦斯濃度被沖淡到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，發現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。
