1、文献综述
参考文献：
目前我国各大煤矿的瓦斯监测大致分为便携式瓦斯监测仪器和瓦斯监测系统。便携式瓦斯监测仪,结构简单,携带方便,但是只有携带者能随时知道该处的瓦斯浓度,未配备以及在矿井上的工作人员不能了解矿井的瓦斯浓度情况;另一类是以PC机为主体的瓦斯浓度监测系统,在矿井下固定的地方安装瓦斯监测传感器,再通过很长的电缆把测试到的浓度等数据传到煤矿上面的控制室,缺点是它只能测固定地方的瓦斯浓度。
矿用瓦斯监测系统多为有线布置监测，存在2个方面的缺陷:一方面由于采用有线传输方式,在矿内某些地方布线困难,整个传输通信过程对于线路的依赖性强,成本较高;另一方面当监测系统中的个别传感器节点发生故障时,会导致整片监测区域失去监测能力,维护困难。无线传感器网络系统可以解决有线传输方式的瓦斯浓度监测系统。
1）基于市场上还几乎没有能实现移动测量,无缝覆盖并且将瓦斯浓度数据传输到地面控制室的瓦斯监测系统。采用ZigBee的无线传感器网络是解决煤矿瓦斯全方位、实时监测的一种可行方法。ZigBee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术,利用其作为无线通信平台构建瓦斯监测传感器网络。通信和感知节点可以移动,无须铺设线路,操作简单,容易维护,组网成本低。
2）基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统,解决了矿用瓦斯监测系统有线布置的监测存在的缺陷问题，解决了矿井内瓦斯气体浓度监测和瓦斯突出的问题。该系统的实现,将大大地提高瓦斯浓度监测的水平。无线传感器网络系统的目的实现两大功能:一是对于矿井内的瓦斯气体浓度实现实时监测;二是解决在开采过程中可能出现的瓦斯突出问题。
数字矿山技术在煤矿瓦斯监测监控系统中的成功应用，给瓦斯监测监控分析与表示带来了重大变革，主要体现在：
1）准确传递瓦斯等超标位置及危险发生地，煤矿瓦斯监测监控系统监测
的就是在地下深处瓦斯浓度是否超标，是否有火!自燃等安全隐患，提供的信息必须快速、准确、全面。采用 GIS 技术，可以迅速地将危机管理所涉及的信息
2）实现了系统的集成利用地理
信息系统（GIS）、工程数据库技术、网络技术，使原来各自独立的瓦斯监测系统、环境监测系统、工业电视系统及其他地质测量!生产管理等信息系统连为一体，联网后的各种模拟量和开关量参数、光纤工业电视网的视频信息、井上下资源环境与采掘信息可以集中在监测室、生产调度室和网络终端上实时显示，局、矿领导、生产管理人员可随时调阅，有利于科学指挥生产，及时排除故障，确保安全有序的生产。
3）实现了煤矿安全的实时远程监测监控
通过数据通信接口，进行筛选和过滤处理，并确定传输的目的地；利用无线移动通信技术，将数据采集系统传来的相关信息通过移动通信平台实时传输到移动监控中心，使煤矿领
导、煤矿安全监察部门获得实时的煤矿安全信息；移动监控台实时接收煤矿传来的实时数据，当瓦斯浓度超限等安全信息报警时采用声光提示。
几点思考
1.通常情况下传感器节点被放置在没有基础设施的地方？
方便感知器节点故障失效后的维修作业，方便新节点的加入。
2.通常来说行业对传感器节点要满足什么基本需求？
传感器节点坚固不易损坏,适应恶劣环境条件且有良好的可靠性。
3.矿山安全系统包括哪些功能模块？
矿山安全实时监测系统、通风瓦斯管理管理、采掘跟踪系统、隐患监查系统等模块。
参考文献：
[1]覃磊,张杰. 基于ZigBee技术的煤矿瓦斯监测系统[J]. 计量与测试技术,2007,(01):18-20.
[2]赵俊. 基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统[J]. 工矿自动化,2007,(05):49-51.
[3]汪云甲,杨敏,张克. 数字矿山与煤矿瓦斯监测及预警[J]. 地理信息世界,2008,(05):26-32.
整体解决方案系列 某煤矿瓦斯抽放管路安装 安全措施 （标准、完整、实用、可修改）
FS-QG-59376 编 号： 某煤矿瓦斯抽放管路安装安全措施 Safety measures for gas drain age pipeli ne in stallatio n in a coal mi ne 说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定 根据高瓦斯矿井必须安装瓦斯抽放系统的要求，并结合 《防突规定》，特在风井井筒内敷设安装第二路瓦斯抽放管，为确保施工安全，特编制本措施，并要求严格遵照执行。 一、巷道概况 风井井筒巷道为斜井，井筒净宽4m风井井筒导“ 1” 点到“导1T点斜长为945.6m，倾角-25 ° ;平巷长度为60m 井口钢筋混凝土长度为50m巷道轨道距离敷设抽放管路的 巷帮为2.2m。抽放泵站距离风井井口直线距离为95m。 二、敷设管路系统概况 瓦斯抽放管计划使用直径450mm矿用聚乙烯pe管与高 负压小流量瓦斯抽放泵相匹配。直径450mm瓦斯抽放管的敷 设采取吊挂式敷设，每隔3米设置一个吊挂点，每隔16米
设置一固定点，用于加固瓦斯抽放管放置管路下滑。 三、瓦斯抽放管路安装的准备工作 1、施工前应把工具、材料准备齐全。地面稳绞车安装固定完毕，提前进行试运行，确保完好正常使用。 2、抽放管材向井下运输必须采用平板车装运，装车时高度不准超过要求的高度和宽度，装好后用两个手拉葫芦捆绑牢固，以防管子滑落、刮帮影响运输。 管材提升运输应先与稳绞司机联系好，严格按照提升运 输规程运输。上下扒钩要联系好，严格按照铃声信号提升 并严格执行规程的要求。 4、管材运到现场后应摆放到预定地点，要求摆放整齐、牢固，不得妨碍运输、通风。 5、管路吊挂眼要求每3m —个孔，每孔深度不小于400mm 注眼用快速水泥注牢固。 四、瓦斯抽放管路安装安全措施 1、管路安装施工前应先观察施工地点有无安全隐患，发现隐患后先处理，确定无隐患后再施工。
煤矿安全监控 系统管理办法 根据AQ 1029-2007《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》及兄弟单位治理瓦斯经验,结合本矿实际,特制定《原相煤矿安全
监控系统管理办法》： 二、安全监控系统的安装、使用、维护、管理 1、通风区负责安全监控系统的安装、维护、管理工作。 2、采掘队组在编制采掘作业规程或制定安全技术措施时，必须对传感器的数量、种类和位臵，分站、动力开关的安装地点，控制电缆和电源线的敷设、控制区域等做出明确规定，并绘制布臵图，报矿总工批准。 3、采掘队组在开工前7天必须填写安全监测装臵安装申请单，并根据已批准的作业规程或安全技术措施对传感器的种类、数量和分站位臵、动力开关的安装地点、信号电缆、控制电缆以及电源线的连接方法，超限断电控制区域等做出明确规定,分送通风区和机电科进行会签，报矿总工批准后由监测队进行安装。监控设备未安装完毕前严禁开工。 4、因工作面贯通、封闭、搬迁需要拆除监测装臵时，由采掘队组提出拆除申请，送通风区和机电科签注意见，并经矿总工程师批准后实施。 5、由机电科负责向通风区提供采掘工作面详细的供电系统图。 6、安装“瓦电、风电闭锁”装臵时，采掘区域队组、监测队、机电队三方必须有专人在场，互相配合使“闭锁”装臵安装调试正常后方可同时离开，严禁中途离岗。 7、甲烷传感器的设臵： ㈠甲烷传感器的位臵设臵： ①甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁、屋顶）不大于300mm，
距巷道侧壁（墙壁）不小于200mm,并应安装维护方便，不影响行人 和行车。 ②采掘工作面甲烷传感器的设臵参照AQ1029-2007执行，另工作面距上隅角20m处增设一台T9（架间甲烷传感器）。 当掘进工作面长度大于1000m时，必须在掘进巷道中部增设甲 烷传感器。 ④采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设臵甲烷传感器。 ⑤井下煤仓，封闭的地面煤仓上方应设臵甲烷传感器。 ⑥瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设臵： (a)地面瓦斯抽放泵站内必须在室内设臵甲烷传感器； (b)井下临时瓦斯抽放泵站下风侧栅栏外必须设臵甲烷传感器； (c)抽放泵输入管路中应设臵甲烷传感器。利用瓦斯时。应在输出管路中设臵甲烷传感器；不利用瓦斯，采用干式抽放瓦斯设备时，输出管路中也应设臵甲烷传感器。 ㈡甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围 掘进工作面及其回风流、采煤工作面及其回风流、采煤工作面回风尾巷及架间甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度实行 0.8%CH4管理（报警浓度大于等于0.8%CH4、断电浓度大于等于0.8%CH4、复电浓度小于0.8%CH4），上隅角的报警浓度为大于等于0.8%CH4，断电浓度为大于等于１.２％CH4，复电浓度为小于０.８%CH4。断电范围及其它位臵的甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度的设臵参照AQ1029-2007的规定执行。 8、一氧化碳传感器： ①一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁）不大于300mm，距巷壁不小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。 ②开采容易自燃、自燃煤层的采煤工作面必须至少设臵一个一氧
焦煤集团科技创新成果申报表
演马庄矿煤与瓦斯突出综合预警系统成果总结 1. 立项背景 近年来随着矿井开采规模的不断扩大，采掘深度不断延伸，突出矿井危险性日益增强， 高瓦斯矿井也逐渐向突出矿井转化。不同的矿井、矿区突出危险特征各不相同，需要逐步积 累适合于河南煤业化工集团自身特点的瓦斯灾害治理模式。通过河南煤业化工集团先进技术 示范，实现对煤与瓦斯突出灾害治理技术的不断突破，将对煤与瓦斯突出灾害治理技术积累 提供，以解决传统的突出预测技术在许多方面都表现出的局限性，例如无论是单指标还是综 合指标，都无法全面的反映致灾原因；其次预测方法都是静态不连续的，无法在采掘生产过 程中及时准确预测突出危险性等等。从管理上也存在种种缺陷，如领导或技术人员的经验主 义、预测或消突方法措施把关不严等等。而煤与瓦斯突出综合预警技术的研究就在以上这些 方面弥补了传统技术方法和管理上存在的不足。为保障煤矿安全生产管理以及煤与瓦斯突出 灾害的防治提供了一套规范化、精细化的技术与管理体系。开展煤与瓦斯突出综合预警技术 研究项目是十分必要并具有重要意义的。 2. 研究开发内容 （1）实施矿井煤与瓦斯突出预警指标体系考察 指标体系研究是整个项目研究实施的前提和基础，其研究成果为综合管理系统的开发， 实现实施矿井瓦斯灾害智能、综合预警提供技术基础。针对实施矿井目前突出灾害防治技术 现状，以《防治煤与瓦斯突出规定》为依据，并结合国内外其他矿井的突出规律，研究建立 一套实施矿井瓦斯突出灾害智能化管理指标体系，为实施矿井煤与瓦斯突出综合预警系统建 设提供技术支撑。如图 1 所示： 防 突 措 施 缺 陷 （2）实施矿井煤与瓦斯突出灾害智能化管理的矿山数字化建设 该项内容研究的目的是实现实施矿井基于煤与瓦斯突出灾害智能化管理相关信息的矿山 数字化，建立实施矿井动态综合空间信息数据库，以便于将分散在各部门的安全信息进行采 集、集中管理、查询、维护、综合分析等，也为矿井瓦斯灾害智能化管理提供动态的基础信 息资料。主要数据包括：煤层、瓦斯赋存信息，井巷信息，防突措施信息等。 图 1 瓦斯突出灾害预警指标体系 采掘活动影响 瓦 斯 地 质异 常
XXXX大学 课 程 设 计 说 明 书 学生姓名：学号： 学院： 专业： 题目：基于单片机的煤矿瓦斯监测系统设计 指导教师： 职称： 职称： ２０＊＊年１２月５日
设计题目基于单片机的煤矿瓦斯监测系统设计 姓名班级 答辩小组成员（职称）： 说明书主要内容：（小摘要） １：目前我国煤矿的安全事故频频发生，其原因是多方面的，但井下安全监测手段落后是其中的一个主要原因。这篇文章就是针对导致矿难频发的瓦斯浓度进行监控而 设计的。 ２：针对瓦斯的特点，设计出同时监测高低浓度的瓦斯系统，全天候不间断的对井下瓦斯浓度进行监测。 ３：采用声光报警系统，一旦瓦斯超标，系统立即提醒正在井下作业的工人紧急撤离，避免人员伤亡，并且还运用红外遥控系统来进行远程监控。 ４：这种智能传感器采用闭环控制来确保采样的平稳。 ５：该传感器以ＡＴ８７Ｃ５５２单片机为核心，实现对瓦斯的检测、报警和控制。适合各类煤矿瓦斯的监控，可以大大降低煤矿事故的发生，降低企业成本，提高煤炭开采率。 评定成绩： 答辩小组组长：年月日
目 次 引 言 (1) 1 文献综述 (3) 1.1 关于瓦斯 (3) １．１．１ 矿井瓦斯监控技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３ 1.2 系统原理介绍 (4) 2 总体设计方案 (5) 2.1 硬件电路介绍 (5) ２．１．１ 恒温控制信号取样电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６ ２．１．２ 锯齿波发生电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７ ２．１．３ 电压比较电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９ ２．１．４ 脉冲电压稳幅电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９ ２．１．５ 声光报警电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１０3 具体实施方案 (12) 3.1 CPU模块设计- AT89S8252 单片机的结构及原理简介 (12) 3.2 智能瓦斯传感器的设计 (12) ３．３智能监控系统下位机的软件框架 (14) 3.4 LCD显示器 (18) 3.5 PID控制 (20) ＰＩＤ控制实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１ 3.6 软件流程图 (24) 总结 (26) 参考文献 (26)
井下瓦斯抽放管路管理规定第一条：井下敷设的所有瓦斯抽放管路必须抗静电。 第二条：管材的选择 1、以下地点必须使用螺旋焊接的钢管： （1）回风井内敷设的瓦斯抽放管路、地面通往井下的专用抽放孔内敷设的抽放管路。 （2）矿井、水平、一翼巷道内敷设的抽放管路。 （3）服务年限在10年以上的采区回风巷内敷设的抽放管路。 （4）井口到瓦斯抽放泵站的地面抽放管路。 （5）螺旋焊接钢管长度要求：￠800mm≥1.5m，￠700mm≥2m， ￠600mm≥3m. 2、以下地点可以使用钢板卷管： （1）服务年限在10年以下的采区回风巷内敷设的抽放管路。 （2）专用瓦斯排放巷内敷设的抽放管路。 （3）走向高抽巷口到采区回风巷内敷设的抽放管路， 2、以下地点可以使用阻燃抗静电高分子管。 （1）采掘工作面本煤层预抽管路。 （2）本煤层封孔管 （3）邻近层钻孔的套管 4、以上管路的壁厚、管径等由设计部门设计后，按程序和管理职责审查。 第三条：管路敷设 1、回风立井和地面专用抽放钻孔必须采用焊接连接，立井井筒加设管卡与井壁固定，地面专用抽放钻孔必须用混凝土浇灌。 2、采区及以上管路在沿巷道底板敷设管路时，应采用每3米一个，高度0.3米以上的支撑墩。 3、在敷设倾斜管路时，应采用管卡将管路固定在巷道支架上。在巷道倾角小于或等于30°时，管卡间距宜采用15-20m，在巷道倾角大于30°时，管卡间距宜采用10-15m。当沿立井敷设管路时，应将管道固定在罐道梁上或专用管架上。 4、井下抽放管路宜沿回风巷或矿车不经常通过的巷道布置，若设于主要运输巷内，在人行道侧其架设高度不应小于1.8 m，并固定在巷道壁上，与巷道壁的间距应满足检修要求，瓦斯抽放管件的外缘距巷道壁不宜小于0.1m，抽放管路管径要统一，变径时必须设过度节。
矿井瓦斯抽采监测监控系统技术标准 1 范围 本标准规定了瓦斯抽采监测监控系统的基本功能以及设计、安装、管理的要求。 本标准适用于煤矿井下瓦斯抽采监测监控系统的建设、安装和使用管理。 并标准适用于晋煤集团所属矿井。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 煤矿安全规程 煤矿瓦斯抽采达标暂行规定 AQ6201-2006 煤矿安全监控系统通用技术要求 AQ1029-2007 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 MT/T1126-2011 煤矿瓦斯抽采监控系统通用技术条件 GB50471-2008 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 AQ1076-2009 煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范 AQ1027-2006 煤矿瓦斯抽放规范 3 术语和定义 3.1 矿井瓦斯抽采监测监控系统 矿井瓦斯抽采监测监控系统主要用来监测煤矿瓦斯抽采系统管路中甲烷浓度、一氧化碳浓度、压力、流量、温度、抽采泵状态、阀门状态等，并实现参数异常声光报警、瓦斯抽采泵和阀门控制等功能的系统。同时也对抽采泵站内环境甲烷浓度进行实时监测并预警。 3.2 传感器 将被测物理量转换为电信号输出的装置。 3.3 执行器 将控制信号转换为被控物理量的装置。 3.4 声光报警器 能发出声光报警的装置。 3.5 断电控制器 控制馈电开关或电磁启动等的装置。 3.6 分站 系统中用于接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给传输接口，同时，接收来自传输接口多路复用信号的装置。 3.7 主机
《煤矿瓦斯浓度异常预警分析系统》 矿井安全监控系统最基本最重要的功能是实时监测矿井各采掘工作面瓦斯数据动态变化情况，在达到或超过预先设定的报警值时进行报警，在达到或超过预先设定的断电值实施断电控制功能。由于目前矿井安全监控系统只有在瓦斯值达到或超过设定的某个固定报警值才能报警，报警方式较为死板、单一，不能及时对瓦斯异常动态变化情况进行提前预警和分析。如：设定的瓦斯报警值为0.8%，矿井安全监控系统只有在瓦斯值达到或超过0.8%才能报警，若瓦斯值从0.01%瞬间增长至0.79%，增幅为79倍，安全监控系统并不能及时捕捉期间瓦斯浓度异常变化的信息。 合肥明信软件技术有限公司研发了《煤矿瓦斯浓度异常预警分析系统》，结合煤矿现有安全监控系统的运行状况，对井下瓦斯采集数据进行深层次挖掘和利用，最终实现对瓦斯浓度增幅过程实时监控，达到瓦斯浓度异常预警的目的。该系统对于预防瓦斯超限、地质预测预报、煤与瓦斯突出预兆有一定的指导作用，特别是采掘工作面接近小构造、异常带、临近煤层时，捕捉期间微小的瓦斯变化规律，及时发现异常构造或煤层的瓦斯异常变化具有重要的意义和较高的应用价值。 《煤矿瓦斯浓度异常预警分析系统》是基于煤矿安全监控系统数据平台研发的，装备安全监控系统的矿井都可以使用本系统，并且与安全监控系统相互独立
运行，互不影响。系统支持外网预警方式，登陆互联网即可实时监测矿井瓦斯浓度异常预警预报。矿井瓦斯浓度异常预警系统还可以对接入安全监控系统中的风速、CO、温度等各类模拟量进行预警预报。 功能一：瓦斯浓度瞬间增幅预警 瞬间增幅法是指动态瓦斯浓度数据与前一个巡检周期瓦斯浓度数据进行的增幅预警。 瞬间增幅可通过下式计算： 式中 Dn——动态瓦斯浓度 D n-1——前一个巡检周期瓦斯浓度 以掘进工作面回风瓦斯传感器T2为例，规则可按下列区间设置： 当Dn＜0.1%时，不实行动态预警。 当Dn≥0.1%时，从n-1到n个巡检周期内，采取动态方式预警：当0.1%≤Dn-1≤0.2%，若Tn≥100%自动预警； 当0.2%＜Dn-1≤0.4%，若Tn≥50%自动预警； 当0.4%＜Dn-1≤0.6%，若Tn≥25%自动预警； 当0.6%＜Dn-1，若Tn≥15%自动预警； 当0.6%＜Dn-1，若Tn≥15%自动预警。
河南理工大学本科毕业设计课题：煤矿瓦斯在线监测与报警系统
摘要 能源工业是一个国家经济发展的命脉。近年来，随着石油的紧张，石油价格的飙升，煤炭行业的重要地位和不可替代性也日益显现。煤矿生产是地下作业，自然条件和生产条件都复杂，在采掘过程中出现的瓦斯涌出、煤尘飞扬、自然发火等都有可能造成严重事故。为了防止事故发生，保障矿工的健康和安全，促进生产发展，提高煤炭企业的经济效益，应对井下的气象进行检测，对可能造成灾害事故的各种有的害气体及矿尘进行及时而准确的检测和严格控制，一旦发生灾变，必须及时救护遇难人员和处理事故。然而，中国煤炭行业的安全形势却不容乐观，尤其是重、特大上网那个事故屡见报端。在这些事故中，瓦斯爆炸有占绝大多数。这其中，固然有很多诱发因素，但个煤矿生产企业安全监测设备不完备、管理手段落后是造成事故的重要因素之一。 煤矿生产安全监控系统，是目前为止实际通风甲烷管理工作中最重要和最有效的自动化手段，已经装备监控系统的煤矿的甲烷事故发生率大为下降，实践证明，煤矿生产安全监控系统对保障煤矿安全生产，提高煤矿生产率，提高煤矿自动化程度以及促进煤矿管理现代化水平，都有着举足轻重的作用 在文章里，我针对瓦斯的特点，设计出同时监测高低浓度的瓦斯系统，全天候不间断的对井下瓦斯浓度进行监测。同时采用声光报警系统，一旦瓦斯超标，系统立即提醒正在井下作业的工人紧急撤离，避免人员伤亡，并且还运用红外遥控系统来进行远程监控。设计这种智能传感器采用闭环控制来确保采样的平稳。 该传感器以AT87C552单片机为核心，实现对瓦斯的检测、报警和控制，安全可靠，经久耐用，适合各类煤矿瓦斯的监控，可以大大降低煤矿事故的发生，降低企业成本，提高煤炭开采率，为我国煤炭事业做出贡献。 关键字瓦斯监测传感器单片机声光报警 A/D转换电路组态控制
整体解决方案系列 煤矿瓦斯抽放管路安装安 全措施 （标准、完整、实用、可修改）
FS-QG-77294 编 号： 煤矿瓦斯抽放管路安装安全措施Safety measures for coal mine gas drain age pipeli ne in stallati on 说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定 根据高瓦斯矿井必须安装瓦斯抽放系统的要求，并结合 《防突规定》，特在风井井筒内敷设安装第二路瓦斯抽放管，为确保施工安全，特编制本措施，并要求严格遵照执行。 一、巷道概况 风井井筒巷道为斜井，井筒净宽4m风井井筒导“ 1” 点到“导1T点斜长为945.6m，倾角-25 ° ;平巷长度为60m 井口钢筋混凝土长度为50m巷道轨道距离敷设抽放管路的巷帮为2.2m。抽放泵站距离风井井口直线距离为95m。 二、敷设管路系统概况 瓦斯抽放管计划使用直径450mm矿用聚乙烯PE管与高 负压小流量瓦斯抽放泵相匹配。直径450mm瓦斯抽放管的敷 设采取吊挂式敷设，每隔3米设置一个吊挂点，每隔16米
设置一固定点，用于加固瓦斯抽放管放置管路下滑。 三、瓦斯抽放管路安装的准备工作 1、施工前应把工具、材料准备齐全。地面稳绞车安装固定完毕，提前进行试运行，确保完好正常使用。 2、抽放管材向井下运输必须采用平板车装运，装车时高度不准超过要求的高度和宽度，装好后用两个手拉葫芦捆绑牢固，以防管子滑落、刮帮影响运输。 管材提升运输应先与稳绞司机联系好，严格按照提升运 输规程运输。上下扒钩要联系好，严格按照铃声信号提升 并严格执行规程的要求。 4、管材运到现场后应摆放到预定地点，要求摆放整齐、牢固，不得妨碍运输、通风。 5、管路吊挂眼要求每3m —个孔，每孔深度不小于400mm 注眼用快速水泥注牢固。 四、瓦斯抽放管路安装安全措施 1、管路安装施工前应先观察施工地点有无安全隐患，发现隐患后先处理，确定无隐患后再施工。
煤矿井下瓦斯监测监控系统建设合同 甲方：荔波县巴合煤矿有限责任公司（以下简称甲方） 乙方：贵州祥瑞科技有限公司（以下简称乙方）甲方委托乙方对其煤矿原有井下人员定位系统实施升级改造建设，经友好协商达成以下协议： 1、乙方以其代理的井下瓦斯监测监控系统KJ70N(KJ70X)，对甲方 煤矿井下瓦斯监测监控系统进行升级改造施工。 2、乙方保证所安装系统符合最新标准（AQ-1029、AQ6201），经双 方友好协商，乙方提供煤矿标准系统报价为：元, (大写：元)，详细清单附后(若需增加设备，费用甲方负责）。 3、此合同由设备购销和安装调试两部份组成，合同签订时由甲方付 设备款10万元后合同生效，在设备进场后付款5万元，设备安装调试正常合格运行后付清余款，原则上在6月6日前安装试运行完成（由于厂家货物紧张，非人为因素，设备不能如期到达，调试时间往后推）。 4、在乙方进行安装调试的时候，甲方有义务提供尽可能的配合（提 供人力），以保证乙方在系统安装顺利进行，乙方尽可能为甲方提供技术咨询及培训。 5、乙方在设备调试完成后即开始对甲方新购设备实施为期一年的 免费维护（人为或自然因素如雷击电压过高损坏除外），在一年中除收取消耗品费用外其它一律免费（一年后维护费另行协商）。
6、设备出现故障维修需要换相关元件时收取相关费用，此费用以市 场价为准。 7、KJ70N(KJ70X)系统出现故障，甲方无法排除时，乙方保证在24 小时内到达现场排除故障（设备硬性故障除外）。 8、本合同一式两份，甲乙双方各执一份，具有同等法律效力。 9、未尽事宜双方友好协商解决。 甲方：荔波县巴合煤矿有限责任公司乙方：贵州祥瑞科技有限公司 代表签字代表签字： 日期：日期：
煤矿电气安全监测系统设计 学生姓名： 学生学号： 院（系）：电气信息工程学院 年级专业： 指导教师： 二〇一五年五月
摘要 伴随着我国经济的日益繁荣，各个行业对资源的需求也多了起来，但这也使得矿难事故的的增多，对煤矿安全也产生了巨大的挑战。新中国成立以后，收到国外的影响越来越多，而在人民生命财产方面，国家也特别的重视，为了更好的保护人民的生命财产，就更需要好的财产保护设计。 本次设计瓦斯监测系统，主要分两部分来解决该问题：一是瓦斯的监测，二是系统的报警。文中首先阐述了CH4监测系统的发展及状况，其次着重介绍了我们此次基于瓦斯传感器MQ-5和单片机AT89C52的煤矿瓦斯监测报警器。本设计包含了瓦斯浓度的采集，A/D的转换，AT89S51单片机，LED数据显示，串口通讯及按键控制电路，动态显示及浓度控制等。在原件选择中，在达到实验目的的同时，也要尽可能减少实验成本。 本设计实现了对瓦斯浓度的实时监控，一旦达到设定的阀值，将进行声光系统的报警。设计出来的装置，便宜实用，显示直观，抗干扰能力强等优点，对在环境恶劣的井下作业现场十分受用。既然能在恶劣的环境下使用，那么就可以更好的保护井下矿工的生命，为他们在生命中提供了一盏生命的保护灯。 关键字：瓦斯报警系统，单片机，瓦斯传感器
ABSTRACT Along with the increasing prosperity of China's economy, various industries of resource demand is also more, but it also makes accidents increased, also produced a great challenge to the safety of coal mine. After the founding of new China, received more and more foreign influence, and in people's life and property, countries are also special attention, in order to better protect people's lives and property, the greater the need for good property protection design. The design of the gas monitoring system, mainly divided into two parts to solve the problem: one is the monitoring of gas, the second is the alarm system. This paper first describes the development and status of CH4 monitoring system. Secondly, the author introduces the US based on the gas sensor MQ-5 and singlechip AT89C52 coal mine gas monitoring alarm. The design includes the gas concentration acquisition, A / D conversion, AT89S51 MCU, LED display, serial communication and a key control circuit, dynamic display and concentration control. In the original choice, to achieve the purpose of the experiment at the same time, also as far as possible to reduce the experiment cost. The design and implementation of the real-time monitoring of gas concentration, once it reaches a set threshold, the sound and light alarm system. Design of device, cheap and practical, visual display, anti-interference ability strong, for in the harsh environment of underground working site very enjoyable. Since it can be used in harsh environment, you can better protect miners life, them in life offers a lamp life protection lamp. Key words:Gas Alarm Systems ,SCM,Gas sensor
煤矿瓦斯抽放停采方案及 风排瓦斯安全技术措施Through the process agreeme nt to achieve a uni fied action policy for differe nt people, so as to coord in ate acti on, reduce bli ndn ess, and make the work orderly.
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煤矿瓦斯抽放停采方案及风排瓦斯 安全技术措施 简介：该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 根据山西焦煤函【2012】372号文件《关于抓好低浓度瓦斯抽采输送安全的工作安排》及霍煤电通字【2013 1 10号 文件《关于加强瓦斯抽采系统管理工作》通知的安排，我矿特制定瓦斯抽采停运方案及风排瓦斯安全技术措施，具体方案及措施制定如下： 一、矿井瓦斯涌出情况 1、20xx年度矿井瓦斯等级鉴定情况： 根据山西省煤炭工业厅下发的晋煤瓦发【2012 1 68号文件《关于山西焦煤集团有限公司20xx年度矿井瓦斯等级 鉴定结果的批复》，我矿井绝对瓦斯涌出量为2.99m3/min , 相对瓦斯涌出量为0.53m3/t，二氧化碳绝对涌出量为4.86 m3/min ，相对涌出量为0.85m3/t，鉴定结果为低瓦斯矿井。 2、目前采掘工作面瓦斯涌出量情况： 目前我矿井下共布置有一个综采工作面，七个掘进工作面。掘进工作面有一个炮掘工作面，六个综掘工作面。目前2-112回采工作面回
XXXX大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院： 专业： 题目：基于单片机的煤矿瓦斯监测系统设计 指导教师：职称: 职称: 20**年12月5日
设计题目基于单片机的煤矿瓦斯监测系统设计 姓名班级 答辩小组成员（职称）： 说明书主要内容：（小摘要） 1：目前我国煤矿的安全事故频频发生，其原因是多方面的，但井下安全监测手段落后是其中的一个主要原因。这篇文章就是针对导致矿难频发的瓦斯浓度进行监控而设计的。 2：针对瓦斯的特点，设计出同时监测高低浓度的瓦斯系统，全天候不间断的对井下瓦斯浓度进行监测。 3：采用声光报警系统，一旦瓦斯超标，系统立即提醒正在井下作业的工人紧急撤离，避免人员伤亡，并且还运用红外遥控系统来进行远程监控。 4：这种智能传感器采用闭环控制来确保采样的平稳。 5：该传感器以AT87C552单片机为核心，实现对瓦斯的检测、报警和控制。适合各类煤矿瓦斯的监控，可以大大降低煤矿事故的发生，降低企业成本，提高煤炭开采率。 评定成绩： 答辩小组组长：年月日
目次 引言 (1) 1 文献综述 (3) 1.1 关于瓦斯 (3) 1.1.1 矿井瓦斯监控技术 (3) 1.2 系统原理介绍 (4) 2 总体设计方案 (5) 2.1 硬件电路介绍 (5) 2.1.1 恒温控制信号取样电路 (6) 2.1.2 锯齿波发生电路 (7) 2.1.3 电压比较电路 (9) 2.1.4 脉冲电压稳幅电路 (9) 2.1.5 声光报警电路 (10) 3 具体实施方案 (12) 3.1 CPU模块设计- AT89S8252 单片机的结构及原理简介 (12) 3.2 智能瓦斯传感器的设计 (12) 3.3智能监控系统下位机的软件框架 (14) 3.4 LCD显示器 (18) 3.5 PID控制 (20) PID控制实现 (21) 3.6 软件流程图 (24) 总结 (26) 参考文献 (26)
煤矿瓦斯抽放技术规范 为了规范煤矿瓦斯抽放技术，提高瓦斯抽放效果，防治瓦斯事故，保证煤矿安全生产，在总结以往生产经验和科研成果的基础上，制定本标准。 本标准的各项准则凡属行业通用的规定、术语的表达，均符合煤炭工业部颁发的《煤矿安全规程》、《矿井瓦斯抽放管理规范》等的规定。 本标准由煤炭工业部科技教育司提出。 本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准由煤炭科学研究总院抚顺分院起草。 本标准主要起草人：翟云生、马丕梁、王玉武、范启炜、金玉明。 本标准委托煤炭科学研究总院抚顺分院负责解释。 1 范围 本标准规定了矿井瓦斯抽放的基本条件、泵站的技术要求、抽放参数方法及效果、抽放工程及施工和安全与测试等。 本标准适用于现有抽放瓦斯矿井、新建瓦斯抽放系统矿井及为解决瓦斯突出和局部抽放瓦斯矿井的一切区域。
2 抽放瓦斯的基本条件 矿井或采掘工作面瓦斯涌出量较大，采用通风方法解决瓦斯问题不合理时，应抽放瓦斯。 2．1 凡符合下列情况之一者应建立瓦斯抽放系统，开展瓦斯抽放工作： ——一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3／min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3／min。 ——矿井瓦斯绝对涌出量大于15 m3／min，年产煤量不大于40万t。 ——矿井绝对瓦斯涌出量大于20m3／min，年产煤量不大于60万t。 ——矿井绝对瓦斯涌出量大于25 m3／min，年产煤量不大于100万t。 ——矿井绝对瓦斯涌出量大于30m3／min，年产煤量不大于150万t。 ——矿井绝对瓦斯涌出量大于40m3／min。 ——开采具有煤与瓦斯突出危险煤层。 2．2 在符合2．1条件拟建立永久性瓦斯抽放系统的矿井，还应符合下列要求： a)瓦斯抽放系统抽放量应稳定在不小于2m3／min以上； b)瓦斯资源可靠，储量丰富，预计瓦斯抽放服务年限应不少于10年。
浅谈煤矿安全监测监控系统的作用 我国煤炭资源丰富，但开采条件复杂，自然灾害严重，根据统计显示，全国接近一半的矿井属于高瓦斯或瓦斯突出矿井。在当前煤炭市场需求旺盛的推动下，部分煤矿存在突击生产或盲目超产现象，造成近几年矿井安全事故发生率居高不下，煤矿安全生产形势不容乐观。为保障煤矿的安全生产，除进一步加强煤矿安全管理意识外，关键是建立煤矿井下安全监测监控系统，形成煤矿井上、井下可靠的安全预警机制和管理决策信息通道。所以当前矿井的安全生产不仅是要解决煤矿生产与安全问题、生产自动化的问题、又要了解各种与生产经营相关的信息。建立安全生产、调度和管理网络系统，对井上、井下安全生产全面了解，靠及时准确的信息指挥生产和防止各种事故的发生，已成为煤矿设计工作必须解决的问题。 1.煤矿安全监测监控系统的内涵和作用 矿井安全监测监控系统是传感器技术、信息传输技术、计算机应用技术、电气防爆技术和控制技术等多种技术在矿井安全生产监控领域应用的产物，对保障煤矿安全生产，提高生产效率和机电设备的利用率都具有十分重要的作用。具体来讲，煤矿安全监控系统是指对煤矿的瓦斯、风速、一氧化碳、烟雾、温度等环境参数和矿井生产、运输、提升、排水等环节的机电设备工作状态进行监测和控制，用计算机分析处理并取得数据的一种系统。安全监控系统可以为各级生产指挥者和业务部门提供环境安全参数动态信息，为指挥生产提供及时的现场资料和信息，便于提前采取防范措施。另外
通过对被测参数的比较和分析，系统可以实现自动报警、断电和闭锁，便于制止事故的发生或扩大；在发生事故的情况下，能及时指示最佳救灾和避灾路线，为抢救和疏散人员、器材，提供决策信息。 2.安全监测监控系统目前存在的问题 2.1 传感器质量和性能差 与安全监测监控系统配接的甲烷传感器和CO传感器已成为矿井瓦斯综合治理和监测煤炭自燃发火灾害预测的关键技术装备，越来越受到人们的普遍重视。但在现场使用中，虽然系统主机、分站以及软件已经不断进行升级，但国产安全检测用的传感器几乎全部采用载体催化元件，长期以来我国载体催化元件一直存在使用寿命短、工作稳定性差和调校期频繁、灵敏度漂移以及制作工艺水平低等缺点，严重制约着矿井有害气体的正常检测。另外《煤矿安全规程》中对甲烷传感器的调校有严格的规定，调校工作需要专用器具和标准气样，对调校人员的技术水平有一定的要求。很多煤矿往往由于缺乏专业技术人员等原因而不能按时对系统进行维护和调校，甚至从不调校，严重制约了矿井有害气体的正常检测。 2.2 通信协议不规范，可集成性差 因为没有一个符合矿井电气防爆等特殊要求的总线标准，所以现有生产厂家的监控系统的通信协议几乎都采用各自专用的，互不兼容。不同厂家产品之间缺乏互操作性、互换性，因此可集成性差，不易于系统功能扩展。在使用中，个别系统虽经多次升级改造，仍不能实现系统资源的有效共享，形成了一个个独立的“信息孤岛”，
测控技术与仪器专业综合课程设计 设计说明书 班级：12表2 学号：201214040210 姓名：王志远 指导教师： 电气工程学院 年月日
电气工程学院综合课程设计成绩评定表
目录 引言 (1) 1 文献综述 (2) 1.1 本课题的研究背景及意义 (2) 1.2 国内外发展概况及研究方向 (3) 2 总体设计方案 (4) 2.1系统概述 (4) 2.2 系统框图 (4) 2.3工作原理 (5) 3 具体实施方案 (6) 3.1 瓦斯气体检测电路 (6) 3.2 中心控制模块 (7) 3.2.1 8031引脚功能 (8) 3.2.2 8031程序存储器 (9) 3.2.3 8031数据存储器 (10) 3.3 AD模数转换 (11) 3.4系统检测结果的显示 (13) 3.5数据通信 (16) 3.5报警电路 (17) 3.6看门狗 (17) 参考文献 (18)
引言 能源工业是一个国家经济发展的命脉。近年来，随着石油价格的飙升，煤炭行业的重要地位和不可替代性也日益显现。然而，中国煤炭行业的安全形势却不容乐观，尤其是重、特大煤矿事故屡见报端。随着我国经济的发展，能源的需求量大大增加，刺激了煤炭产业的发展。但是由于井下环境恶劣，近年来，我国煤矿瓦斯爆炸事件频繁发生，瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等灾害，严重威胁着煤矿的安全生产和数百万名矿工的生命安全，给人民生活和国家经济建设带来巨大影响。在这些事故中，瓦斯爆炸占绝大多数。这其中，固然有很多诱发因素，但是煤矿生产企业安全监测设备不完备、管理手段落后是造成事故的重要因素之一。 目前，我国所有煤矿均为瓦斯矿井。瓦斯灾害已成为制约我国煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素。这从一个侧面告诉人们，在我国，只要控制住瓦斯，就可有效减少煤矿事故。 多年来的实践证明，煤矿瓦斯监测监控系统是控制瓦斯事故的重要管理工具，它不仅能够准确地检测甲烷含量,当被测气体中甲烷浓度超过预定数值时,自动发出报警，提醒井下人员立刻离开。使煤矿采取有针对性的防范措施，还可立即切断危险区域内的电源，避免事故发生。近年来，国有重点煤矿瓦斯爆炸事故较少的原因之一，就是绝大多数煤矿的高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井安装了瓦斯监测监控系统。 所以，设计开发瓦斯浓度实时监测系统是非常有必要的，它能在瓦斯超限时或在矿井中缺少氧气并低于报警限时进行声光报警，并且可以远程显示，告知井下瓦斯和氧气超限的实际情况，使安全局主要负责人对矿主、安检员、某些矿的负责人进行监管，督促他们认真贯彻煤矿安全规程，实现自动监管功能，进而更好的促进工业的发展。
煤矿瓦斯抽放管路安装安全措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
煤矿瓦斯抽放管路安装安全措施示范文 本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 根据高瓦斯矿井必须安装瓦斯抽放系统的要求，并结 合《防突规定》，特在风井井筒内敷设安装第二路瓦斯抽 放管，为确保施工安全，特编制本措施，并要求严格遵照 执行。 一、巷道概况 风井井筒巷道为斜井，井筒净宽4m，风井井筒导 “1”点到“导11”点斜长为945.6m，倾角-25°;平巷长 度为60m。井口钢筋混凝土长度为50m。巷道轨道距离敷 设抽放管路的巷帮为2.2m。抽放泵站距离风井井口直线距 离为95m。 二、敷设管路系统概况
瓦斯抽放管计划使用直径450mm矿用聚乙烯PE管与高负压小流量瓦斯抽放泵相匹配。直径450mm瓦斯抽放管的敷设采取吊挂式敷设，每隔3米设置一个吊挂点，每隔16米设置一固定点，用于加固瓦斯抽放管放置管路下滑。 三、瓦斯抽放管路安装的准备工作 1、施工前应把工具、材料准备齐全。地面稳绞车安装固定完毕，提前进行试运行，确保完好正常使用。 2、抽放管材向井下运输必须采用平板车装运，装车时高度不准超过要求的高度和宽度，装好后用两个手拉葫芦捆绑牢固，以防管子滑落、刮帮影响运输。 管材提升运输应先与稳绞司机联系好，严格按照提升运输规程运输。上下扒钩要联系好，严格按照铃声信号提升 并严格执行规程的要求。
科技项目结题报告 项目名称：煤与瓦斯突出预警系统在龙山煤矿的应用项目编号： 项目承担单位：安阳鑫龙煤业（集团）龙山煤矿 协作单位：中煤科工集团重庆研究院 项目负责人：高国有 计划类别：工程技术 项目类别：应用研究 起止年月：2012年1月-2012年7月 下达单位（甲方）： 项目主管单位（丙方）： 填报日期： 安阳鑫龙煤业龙山煤矿
（一）项目基本信息表：煤与瓦斯突出预警系统在龙山煤矿的应用项目所属行业煤炭项目应用行业煤炭 鉴定（验收）组织单位永煤集团 鉴定（验收）主持单位永煤集团 项目结题方式书面报告项目成果形式实用技术 知识产权情况安阳鑫龙煤业（集团）有限责任公司 项目产生的直接经济（社会）效益（万元）1080 项目产生的间接经济（社会）效益（万元）120 鉴定（验收）结论： 龙山煤矿通过建立并研究煤与瓦斯突出预警系统，实现了工作面突出危险的实时智能预警，提高了各部门工作效率，提升了矿井安全保障，应用效果良好，对全国其他突出矿井具有借鉴和推广应用意义。
（二）项目产生的经济效益、社会效益分析 龙山煤矿建立煤与瓦斯突出预警系统后，研究了突出预警指标体系框架及预警技术实现流程，并开发了相应的计算机系统。以预警指标体系框架为基础，针对龙山煤矿具体突出灾害特征与规律，研究了适合本矿的煤与瓦斯突出预警指标体系，建立了突出预警信息平台，实现了工作面突出危险的实时智能预警，提高了各部门工作效率，提升了矿井安全保障，应用效果良好，对全国其他突出矿井具有借鉴和推广应用意义。 （三）、成果应用和产业化前景分析 对于煤与突出矿井而言，随着开采深度的增加，突出危险性也将随之增大，因此，要采取各种防突措施和先进的科技手段，同时应加大斯抽放力度，确保矿井安全生产。煤与瓦斯突出预警系统在我国尚处于探索研究阶段，龙山煤矿建立了煤与瓦斯突出预警系统，并研究了突出预警指标体系框架及预警技术实现流程，实现了工作面突出危险的实时智能预警，提升了矿井安全保障，应用效果良好，对突出矿井的安全生产管理起着至关重要的作用。
摘要 煤矿瓦斯微机监测系统设计 摘要 瓦斯是煤矿生产中的有害气体，它严重威胁着矿工的生命和国家财产的安全。不断发生的煤矿瓦斯爆炸事件强烈的提醒我们提高煤矿瓦斯监测的管理质量，为了加强煤矿瓦斯的管理水平，本课题设计了对煤矿瓦斯监测的系统。 本系统下位机以AT89S52单片机为控制核心，系统采用了MJC4/3.0L瓦斯传感器，并通过INA114对电信号进行放大，通过PCF8591将模拟信号转换为数字信号，该A/D转换器采用了I2C总线技术，可以最大限度的利用有限管脚。滤波之后单片机驱动八位数码管对数据进行显示，并通过RS-485下位机网络将数据上传至上位机。上位机程序用VB编写，采用MSComm插件启动串口，可以随时开启串口并对任意下位机的数据进行查看，并保存到相应的数据框。 关键词：瓦斯传感器；单片机；监测系统；串口通讯
ABSTRACT Coal Mine Gas Monitoring System Based on Single Chip Microcomputer ABSTRACT The gas is harmful gases in the coal mine production,it seriously threaten to the safety of the lives of miners and state property.The continued occurrence of coal mine gas explosion events remind us improve the quality of management of the coal mine gas monitoring.In order to strengthen the level of coal mine gas management ,this time,I design a coal mine gas monitoring system at this subject. The slave computer’s system use AT89S52 single chip microcomputer as the core controller, and it uses MJC4/3.0L gas sensor which could transform concentration signal to analog electrical signal as it’s major sensor . And PCF8591 that use I2C-bus could transform analog signal to digital signal effectively.Finally the LED could display the concentration value, and the system would upload the value. The software of upper computer programmed by Visual Basic,and it uses MSComm as it’s ActiveX. The software has great functions which include check and save data at any time. Key words: gas sensor; single chip microcomputer;monitoring system; serial communication