甲烷风电闭锁在矿用分站中的设计与实现
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甲烷超限断电闭锁与风电闭锁停送电安全技术措施1.搭建甲烷浓度监测系统:安装甲烷浓度监测仪器,监测甲烷浓度的变化。
可以设置多个监测点位,在关键区域布设多个监测装置,以确保及时监测到甲烷浓度超标情况。
2.设定甲烷浓度警戒值:根据实际情况设定甲烷浓度警戒值,当甲烷浓度超过设定值时触发报警信号。
3.联动断电装置:将甲烷浓度监测系统与断电装置联动,当甲烷浓度超过警戒值时,断电装置自动切断电源,阻止电气设备继续运行。
4.甲烷浓度报警:当甲烷浓度超过警戒值时,监测系统发出报警信号,同时在指定位置进行声光提示。
5.设置自动排风系统:在关键区域设置自动排风系统,当甲烷浓度超过警戒值时,自动排除甲烷气体,以降低火灾、爆炸的危险性。
风电闭锁停、送电是一种用于保障风电发电机组和系统运行安全的技术措施,以减少事故发生的风险。
1.开发可靠的闭锁停、送电监控装置:利用先进的监控设备,实时监测风电发电机组和系统的运行情况,并能根据情况自动闭锁停、送电。
2.设计合理的闭锁停、送电逻辑:根据风电发电机组和系统的工作特点,合理设计闭锁停、送电的逻辑,确保在发生异常情况时能够及时准确地进行闭锁停电或闭锁送电。
3.实施远程监控与控制:通过远程监控与控制系统,对风电发电机组和系统进行实时监测和操作,以便及时发现和处理异常情况。
4.设立闭锁停、送电标准与流程:制定闭锁停、送电的标准和流程,确保各级人员在操作过程中能够按照规定进行闭锁停、送电,减少人为操作失误。
5.加强培训与演练:加强对闭锁停、送电安全技术的培训与演练,提高人员的操作技能和应变能力,以确保闭锁停、送电的安全可靠性。
以上是甲烷超限断电闭锁与风电闭锁停、送电安全技术措施的一些具体内容。
在实际操作中,还需结合具体情况进行相应的改进和完善,以确保能够有效保障人员和设备的安全。
甲烷超限断电闭锁与风电闭锁停送电安全措施有哪些在风电和煤矿等工业领域中,安全是至关重要的。
在这些场合中经常需要引入一些安全措施来确保系统正常运行,并确保操作人员和设备的安全。
两种常见的安全措施是甲烷超限断电闭锁和风电闭锁停送电安全措施。
本文将解释这些措施如何工作,以及它们如何确保这些系统的安全。
甲烷超限断电闭锁甲烷是一种易爆的气体。
在煤矿和其他地方,如果这种气体的浓度超出一定的范围,将会有爆炸或者火灾的风险。
为了保证人员和设备的安全,通常采取甲烷超限断电闭锁措施。
超限断电闭锁使电气控制系统在检测到甲烷的浓度超过一定的限值时立即切断电源。
这可以防止电源在爆炸或火灾时变成火源。
此外,断电也可以控制机械和照明装置等配件,防止它们在危险的情况下启动。
在煤矿、石化、油气等危险性较大的行业,超限断电技术已经成为安全运作的中坚。
超限断电装置能够在井下检测到有害气体的浓度达到规定的可燃限时,立即切断电源,预防气体爆炸事故的发生。
而电缆逃逸火灾时,超限断电装置可在电缆火灾后即可立即切断电源,防止火势的蔓延。
超限断电安装于各类矿井、炼油和化工生产中的大型装置和机器上。
风电闭锁停送电安全措施风电闭锁停送电是针对风电系统而采取的一种措施,其将发电机和电网连接起来,这意味着输出功率的大小和频率必须与电网协调,才能稳定地将电能输送到国家电网中。
该闭锁安全措施的主要目的是保证发电机与电网之间的稳定性和安全性,使他们之间实现无缝衔接,特别是在微小变化下也能成功运作。
此外,当电力系统失效时,闭锁措施可以确保电力系统的安全。
在执行闭锁措施的过程中,如果发电机输出功率不满足特定参数,或者电网电压不满足特定条件,该系统将会自动停电。
这有助于确保整个系统能够在安全的状态下运行,而不支持任何可能对人员或设备造成伤害的操作。
关闭发电机需要执行很多不同的过程,例如控制风力机车的方向、释放旋转能量的刹车、关闭变频器、调整弦长等等。
控制风力机需要使用广泛的技术,包括云台角度控制、风机转速控制、超前控制方法、角度转换等等。
甲烷风电闭锁功能甲烷风电闭锁功能:1号输入口:掘进工作面瓦斯,接KGJ28A 低浓度甲烷传感器T1;3号输入口:掘进工作回风流中瓦斯,接KGJ28A 低浓度甲烷传感器T25号输入口:按装在被串掘进工作面入风流中,接KGJ28A 低浓度甲烷传感器T32号输入口:局部通风机开停,接KGT30矿用设备开停传感器KT1;4号输入口:风筒风量开关,接GFT6风筒风量开关传感器KT2;1号控制口:控制掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁,接D1型断电器KZ1;2号控制口:控制被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁,接D1型断电器KZ2;3号控制口:控制供风区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁,接D1型断电器KZ3;4号控制口:控制对局部通风机进行闭锁,接D1型断电器KZ4,5号控制口:控制声光报警,接KXB18矿用本安型报警器KZ5。
时,KZ5动作,声光信号器报警;当T1显示浓度达到或超过1.0%CH4时,KZ5动作,声光信号器解除报警;当T1显示浓度低于1.0%CH4时,KZ1、KZ5动作,实现断电及报警功能;当T1显示浓度达到或超过1.5%CH4时,KZ1、KZ5动作,解除断电及报警功能;当T1显示浓度低于1.0%CH4当T2显示浓度达到或超过1.0%CH时,KZ1、KZ5动作,实现断电及报警功能;4时,KZ1、KZ5动作,解除断电及报警功能;当T2显示浓度低于1.0%CH4当T3显示浓度达到或超过0.5%CH时,KZ2、KZ5动作,实现断电及报警功能;4时,KZ2、KZ5动作,解除断电及报警功能;当T3显示浓度低于0.5%CH4当KT1或KT2处于“停”时,KZ3、KZ5动作,实现断电及报警功能;当KT1或KT2处于“开”时,KZ3、KZ5动作,解除断电及报警功能;当KT1处于“停”时,T1或T2显示浓度大于3.0%CHKZ4动作,实现闭锁功能;4,KZ4动作,实现解锁功能;当KT1处于“停”时,T1或T2显示浓度低于1.5%CH4,时, KZ1、KZ5 动作,实现断电及报警功能;当T1信号断线4当T1信号断线故障排除时, KZ1、KZ5 动作,解除断电及报警功能;4当T2信号断线时,KZ1、KZ5 动作,实现断电及报警功能;时,KZ1、KZ5 动作,解除断电及报警功能;当T2显示浓度低于1.0%CH4时,KZ2、KZ5 动作,实现断电及报警功能;当T3信号断线4时,KZ2、KZ5 动作,解除断电及报警功能;当T3信号断线故障排除4其它按MT/T 772-1998中8.5的规定进行。
高庄矿甲烷风电闭锁安装情况
我矿24113风巷、24113机巷安装局部通风机实现甲烷风电闭锁功能。
一甲烷风电闭锁关联设备及安装
(1)关联设备
瓦斯监测分站、甲烷传感器、风机开停传感器、远程断电器。
(2)联接方法
瓦斯监测分站7.8号控制口为甲烷风电闭锁功能专用控制口。
巷道内甲烷传感器正常接入监测分站。
风机开停传感器安装至风机电缆线,接入监测分站。
断电器接入监测分站7.8号控制口,两台断电器常闭接口串联,并接入风机QBZ-200型真空磁力启动开关2号13号接线柱,形成回路,对风机开关实现控制。
其中串联两台断电器共用一个分站控制口。
二甲烷风电闭锁实现条件
(1)巷道内甲烷传感器测量浓度值大于3%
(2)同时由于故障或者其他原因导致风机停机
此时甲烷风电闭锁开始工作,风机开关不能送电,当甲烷传感器测量浓度值小于1.5%,甲烷风电闭锁停止执行。
(需注意:当巷道内甲烷传感器测量浓度大于3%时,风机正在运行,则甲烷风电闭锁不执行。
)
三甲烷风电闭锁实际工作
巷道内甲烷传感器测量浓度大于3%时,同时风机开停传感器
监测风机开关停电,监测分站甲烷风电闭锁功能启动,甲烷风电闭锁功能实现。
甲烷超限断电闭锁与风电闭锁停送电安全技术措施随着能源需求的增加和气候变化问题的日益严重,风力发电和天然气行业成为解决能源问题的关键领域。
然而,这两个行业的发展也带来了一些安全隐患,例如甲烷泄漏和风电设备故障等。
为了保障设备的安全运行和人员的安全性,需要采取一系列安全技术措施。
本文将着重介绍甲烷超限断电闭锁与风电闭锁停送电安全技术措施。
甲烷超限断电闭锁技术措施甲烷是一种常用的燃气,广泛用于家庭燃气和工业生产中。
但是,由于其易燃、易爆等特性,甲烷泄漏所导致的事故很容易造成人员受伤和财产损失。
为了保障行业设备的安全运行和人员的安全性,文明施工、规范管理,采用甲烷超限断电闭锁技术措施成为很有必要的选择,节省资源,防止事故的发生。
该技术措施的实施原理如下:•安装甲烷泄漏传感器或检测仪器。
•当甲烷超过设定的临界值时,检测仪器会自动发出信号。
•控制器根据信号控制断电器,立刻切断电源,避免甲烷发生火灾或爆炸事故的发生。
当然,在实施甲烷超限断电闭锁技术措施时,有以下需要注意的点:•安装位置要符合设备标准,避免被误操作。
•安装前,设备要进行专业测试和调试。
•定期维护,保证安全可靠。
风电闭锁停送电安全技术措施风力发电是一种清洁能源,但是为了避免因为风电的设备故障而导致的安全事故和财产损失,停电也是必要的。
在风电行业中,对于闭锁停送电技术措施的要求也非常高,以确保设备的安全运行和工作人员安全。
其中,风电闭锁停送电技术措施需要着重注意以下问题:1.安全开关的原理安全开关是一种特殊的供电装置,可以在设备发生故障或其他异常情况时切断电源,以保护人员和设备。
当发生故障时,安全开关会自动切断电源,切断电缆或信号线路,避免因电路故障而导致的设备损坏或人员伤害。
2.电锁的应用在风电设备中使用电锁是一种有效的措施,它可以限制设备启动,保护人员安全。
3.系列联锁技术系列联锁技术又称为级联控制技术,它可以对设备的各个环节进行独立保护,当任一环节发生故障时,都会触发系统的停机保护,从而保护设备和人员安全。
甲烷超限断电闭锁与风电闭锁停、送电安全技术措施编制:年月日审核:年月日区长:年月日会审单位:机电办:年月日安监处:年月日调度所:年月日通风区:年月日监测队:年月日批准:开拓副总:年月日甲烷超限断电闭锁与风电闭锁停、送电安全技术措施一、概述当掘进头面甲烷超限或停风时,能够及时切断掘进头面全部非本质安全型电气设备的电源,当掘进头面恢复正常供风且甲烷浓度达到要求后,能够及时恢复掘进头面供电。
为了确保矿井供电安全特编制本措施,待审批后贯彻执行。
二、停送电安全技术措施1.风电闭锁试验有生产单位负责,甲烷电闭锁试验由监测队负责。
2.做风电甲烷电闭锁试验期间,掘进头面不能做漏电试验。
3.做风电甲烷电闭锁试验前必须向调度所汇报,得到同意后方可做试验,试验结束后向调度所汇报试验情况。
4.做风电甲烷电闭锁试验期间,严禁放炮、严禁绞车提升运输、严禁掘进等施工活动。
5.风电闭锁试验完成后,现场试验人员应立即恢复主局供风,保证掘进工作面通风,动力电源运行正常。
6.甲烷电闭锁试验完成后,监测队应立即进行复位,复位后向调度所汇报。
甲烷电闭锁试验被影响单位需恢复送电的,必须有当班跟班人员联系当班电工或变电所值班电工,方可恢复掘进头面的供电。
7.试验结果作好记录,参加试验人员必须在记录结果上签字备查。
8.掘进头面甲烷超限或正常工作的和备用局部通风机均失电停止运转后造成停风时,恢复送电的步骤及注意事项:(1)必须切断回风流中一切电气设备的电源,人员撤到全风压通风的进风中。
(2)当电源恢复时,正常工作的局部通风机和备用局部通风机均不得自行启动,只有停风区中最高甲烷浓度不超过0.8%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%,且局部通风机及其开关附近10m以内风流中的甲烷浓度都不超过0.5%时,方可人工开启局部通风机,恢复正常通风。
(3)巷道正常供风后,电工必须将电气设备开关盖打开,清除盖内积聚的瓦斯,确保电气设备完好,并由测气员检测掘进头风流中、电机或其开关附近20m以内风流中甲烷浓度在0.5%以下,方可人工恢复掘进头面供电。
甲烷超限断电闭锁与风电闭锁停、送电安全技术措施第一篇:甲烷超限断电闭锁与风电闭锁停、送电安全技术措施甲烷超限断电闭锁与风电闭锁停、送电安全技术措施为保障甲烷超限断电闭锁及风电闭锁功能试验正常进行,并保证试验后的停、送电安全,特制订本安全技术措施。
甲烷超限断电闭锁(一)对测试人员的要求:1、测试人员必须熟悉掌握煤矿安全监控设备的结构性能,工作原理和接线方法。
2、测试人员必须经过相关部门安全技术培训,并考试合格取得监测监控安全资格证书后方可执证上岗作业。
3、测试人员必须严格按照《煤矿安全监控系统及测试仪器使用管理规范》(AQ1029-2007)有关规定操作。
4、下井前,测试人员要准备好所需要的工器具,备用甲烷传感器等。
(二)测试过程1、瓦斯电功能测试,要提前由地面监控中心站值班人员填写瓦斯电闭锁测试申请表传至上一级网络监控中心。
测试人员在现场进行瓦斯电闭锁前,要先通知地面监控中心站及调度指挥中心,待同意后,再在试验前和施工现场负责人和电钳工,瓦斯检查工、安监员结合,如果断电功能测试涉及到变电所停送电的,必须和变电所值班电钳工结合,征得对方同意并做好准备后方可进行,严禁私自进行甲烷超限断电功能测试工作。
2、对甲烷超限断电功能测试工作施工单位应积极配合,如有特殊原因(如工作面馈电开关故障)当天不能做断电功能测试的,必须第二天补做。
3、测试员在做甲烷超限断电功能测试前必须向监控信息中心机房值班人员汇报,以便值班人员通过机房监控主机添加“调校”二字并随时观察现场断电测试情况。
4、在测试时甲烷超限断电功能测试时,必须保证馈电有电。
且测试人员在取下甲烷传感器前要在传感器吊挂位置悬挂一台便携式甲烷自动检测报警仪,以便对瓦斯气体进行连续检测。
在测试时,要注意观察甲烷传感器瓦斯数值变化和机电设备的断电情况。
5、甲烷超限断电功能测试后,如测试结果正常(在甲烷超限情况下断电范围内的机电设备能够正常断电),测试人员应向监控机房值班人员汇报,询问该传感器的监测数据曲线在对应时刻是否已显示出断电测试时特有的“瞬间尖峰”。
KJ90煤矿安全监控系统实现甲烷风电闭锁功能的方法一.中心站主控程序版本KJ2008.exe(Version 5.8.2009.903)。
二.实现甲烷风电闭锁功能的分站程序版本见表1表1 分站型号 主/从程序名称 注 释 KJ90-F8 KJ90F8-WS-89C55WD-V81.HEX/KJ90FZ-WS-89C52-V80.HEXKJ90-F16/KJ90-F16(A) KJ90F16-WS-89C55WD-V81.HEX/KJ90FZ-WS-89C52-V80.HEXKJ90-F8(A) KJ90F8A-WS-89C55WD-V81.HEX/KJ90FZ-WS-89C52-V80.HEXKJ90-F16(B) ispgasv117[0-12].i32三.实现甲烷风电闭锁功能设置1.中心站设置是否启用风电瓦斯闭锁功能,当风电瓦斯闭锁功能未启用时,分站控制输出7和8(中分站5)具有掉电闭锁功能,当分站或传感器出现异常时,控制输出为0V,分站正常时,输出5V电压;在分站启动1分钟内闭锁控制口,所有控制输出0V电压。
启用风电瓦斯闭锁功能后,分站控制输出7和8(中分站5)不具备掉电闭锁功能,当分站异常,异常—正常、正常—异常过程中控制输出为0V电压,只有当接掘进工作面或掘进工作面回风流中的甲烷传感器超出3%,局部通风机停止运行时,对局部通风机进行闭锁使之不能启动,当接掘进工作面与掘进工作面回风流中的甲烷传感器降到1.5%以下时,自动解锁。
2.启动软件控制—控制逻辑—风电瓦斯闭锁,输入密码,看到如图1所示:图1请按照以下步骤进行设置:1)每台分站可以设置一套风电瓦斯闭锁逻辑,4套风电闭锁逻辑,在测点定义中,定义参与风电瓦斯闭锁的开关量及模拟量。
2)选择需要设置风电瓦斯闭锁的分站号;3)按获取分站版本信息按钮,获取在用分站版本及协议信息;4)再次选择需要设置风电瓦斯闭锁的分站号;5)在风机类型选项中选择掘进工作面使用风机个数,既关联开关量的个数,选择开关量对应通道号;6)选择参与风电瓦斯闭锁中判断风机开停状态的开停传感器所接通道号,并选择对应的控制输出通道;7)选择是否关联模拟量:如果不关联,只是开停组成控制逻辑,例如选择双风机,没关联模拟量,当双风机都处于停止状态时,会闭锁风机使之不能启动;关联模拟量后,开关量作为一个控制条件,模拟量作为另一个控制条件。
3%甲烷局扇闭锁功能在矿井使用中的技术改进在《煤矿安全监控系统通用技术要求》及《关于印发安徽省煤矿安全监控系统管理规定的通知》等文件规定中,安全监控系统在井下运行时必须具备甲烷风电闭锁的功能,即局部通风机停止运转,掘进工作面或回风流中甲烷浓度大于3%,必须对局部通风机进行闭锁使之不能启动。
根据文件要求,结合兄弟矿井安装经验,我矿在安装初期采用了控制局部通风机启动按钮的方式进行甲烷风电闭锁。
该方法原理是对局扇开关启动按钮的闭合回路,进行简单接线控制。
把启动按钮的控制回路20#线断开,将监控断电器输出的常闭点串入回路中(如图一)。
图一当断电器接到断电命令后,常闭点断开,启动按钮的控制回路打开,控制回路断路。
控制器18#线端口输出的高电平信号回不到20#线端口中,启动按钮闭合失效,局扇无法开启。
该方法基本上实现了3%甲烷局扇闭锁功能,在实际使用中发现还存在部分问题。
1、控制回路中串入过多的触点,当某一触点发生氧化,阻值增大后,18#线端口输出的高电平信号会产生衰减,保护器在触点闭合后,20#线端口接收不到该电平信号,误认为是开路,局扇无法正常开启。
当断电器与局扇开关之间的连接线过长,线阻增大,同样会造成类似故障。
2、甲烷局扇闭锁功能是当局部通风机停止运转,掘进工作面或回风流中甲烷浓度大于3%,对局部通风机运行进行闭锁控制使之不能启动,不是对局扇进行断电,安装断电器时不会对局扇启动按钮状态进行监测。
当备用局扇不能启动时,监控机房及现场监控分站无法直接看到断电器的控制状态,只能通过测量断电器的控制触点进行判断,对日常监测工巡查维护带来不便操作。
3、常规使用的局扇开关,上下腔体连接的接线盘,有的是7线柱,有的是5线柱,安装局扇闭锁时,因断电器供电,风电联锁,局扇启动闭锁三项功能需要6个线柱,遇到5线柱的局扇开关时,线柱不够用,需要从别的设备上提供电源或更换接线盘,安装中带来麻烦。
针对发现的问题,我矿在联系厂家,共同探索后提出了利用局扇开关自身的漏电闭锁检测功能,进行3%甲烷风电闭锁。
甲烷风电闭锁在矿用分站中的设计与实现周海坤(煤炭科学研究总院抚顺分院,辽宁抚顺113122)摘 要:通过对MT631煤矿用风电甲烷闭锁装置通用技术条件和AQ6201煤矿安全监控系统通用技术要求的分析,及对两个标准关于甲烷风电闭锁功能的对比和《煤矿安全规程》(2004版)第三章通风与安全监控的理解,研究设计了KJF2000矿井安全生产综合监控系统井下分站,实现了甲烷风电闭锁功能,指出了现阶段监控系统存在的问题。
关键词:甲烷风电闭锁;监控系统;分站;安全生产中图分类号:T D76 文献标识码:B 文章编号:1003-496X (2008)02-0064-031 标准对照1996年煤炭部颁布的《MT 631煤矿用风电甲烷闭锁装置通用技术条件》标准中,针对风电闭锁、瓦斯电闭锁和甲烷风电闭锁功能主要提出了10条要求;《煤矿安全规程》(2004版)第三章通风与安全监控和《AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求》对风电闭锁、瓦斯电闭锁和甲烷风电闭锁功能,提出了9条要求。
主要变化有三点:(1)断电值和断电区域的变化。
新AQ 标准明确了“掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到或超过1.0%CH 4时,声光报警、切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁”,改变了MT631中“……工作面回风流与全风压风流混合处甲烷浓度达到1.5%时,……切断回风区域内的动力电源并闭锁”的要求。
(2)明确自动解锁风机电源的瓦斯浓度。
包括MT631在内的老的标准,只规定了“局部通风机停止运转……,停风区域中甲烷浓度达到3.0%时闭锁装置应能闭锁局部通风机的电源”,而没有明确甲烷浓度降到多少时,自动解锁,通常设定为<3%CH 4时自动解锁。
AQ6201中明确规定了“……当掘进工作面或回风流中甲烷浓度低于1.5%CH 4时,自动解锁”。
(3)增加开关量声光报警。
通常我们将甲烷风电闭锁装置或是安全监控分站,所配接的甲烷传感器的声光报警,可以等同于装置或是分站系统声光报警。
但是由于新AQ 标准中,明确提出“局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时,声光报警……”,这就要求甲烷风电闭锁装置或是安全监控分站本身必需具有声光报警或可以外接声光报警器,来实现在设备开停传感器或风筒风量开关异常时的声光报警功能。
2 分站概述及硬件设计KJF2000矿井安全生产监控系统基本分站型号为KJFT -2(B )属隔爆兼本安结构,供电电源为AC 660V /380V 、50VA;有3路本安电源输出,参数是DC 21V /370mA,本安外接电缆的最大长度2km;通信采用FSK 频移键控调制解调方式,分站到地面接口的最大传输距离为15km ,传输电缆二芯无极性;后备电源为2Ah 镍氢电池组,可保证交流电停电后分站工作2h 以上。
分站具有4路模拟量输入,为频率型200~1000Hz ,见图1。
4路开关量输入,为无源接点或有源图1 模拟量输入采集电路(0/+5mA 、-5mA /0/+5mA )状态型,还可直接接AC36V 型信号;5路控制量输出,其中4路为继电器接点输出(可更改为常闭接点输出),见图2;1路为报警信号输出(+5mA /0)见图3。
分站地址码开关用于设定分站的物理编号,不允许重复,以16进制形式设定,在KJF2000系统中,中心站的寻址范围为64个分站,相应的地址码为・46・煤矿安全(Total 399)技术经验图2 控制量输出电路图3 控制报警输出电路00H ~40H,因此地址码的7和8在正常工作中必需设定在OFF 状态。
新AQ 标准自2006年颁布实施以来,要求矿用安全监控分站必需具备甲烷风电闭锁功能,并且分站与地面中心站失去联系时,能够独立工作,完成除通信、异地断电等以外的所有功能。
这就要求分站在设计时,除了考虑通用监测监控以外,还必需能够方便的转换成为甲烷风电闭锁分站。
所以我们作如下约定,当分站地址码的8位设定在ON 状态时,分站将实现甲烷风电闭锁功能。
为方便现场用户的理解和使用,我们将模拟量A 、开关量K 和控制量J 作如表1约定:表1 模拟量、开关量、控制量对应区域序号通道号区域备注1模拟量A 1监测掘进工作面甲烷浓度2模拟量A 2监测工作面回风甲烷浓度3模拟量A 3监测窜联风或入风甲烷浓度4模拟量A 4其它模拟量监测不参与断电5开关量K 1其它开关量监测6开关量K 2监测局部通风机运转工况7开关量K 3本安开关量形式的专用解锁开关8开关量K 4监测风桶风量工况9控制量J 1掘进工作面全部非本安电源10控制量J 2工作面回风全部非本安电源11控制量J 3串联通风区域的全部非本安电源12控制量J 4局部通风机供电开关跳线至CB 处13控制量J 5(BJ )接声光报警器 分站板内有一固化用户服务程序的89C52。
程序利用CP U 、WAT CHDOG 、24C02、MS M7512B 控制电路等硬件资源,实现了井下分站的智能化。
3 软件约定及设计开发分站软件程序包括主程序和通信程序两大部分。
通信部分(包括数据块接收子程序,数据块发送子程序)采用中断方式,担负着井下分站与地面中心站的信息交换任务,本文不在阐述此部分。
主程序对井下各类传感器的数据进行实时采集,并进行运算处理;对所配接的执行机构发出控制命令;还包括分站与中心站联系中断时,分站对实时采集到的数据进行运算处理、进行实时控制(如断电、报警、闭锁等)。
主要包括初始化模块、数据采集模块、运算显示模块、控制执行模块和甲烷风电闭锁模块等。
主程序中包含甲烷风电闭锁模块的部分程序框图见图4。
图4 分站实现甲烷风电闭锁功能的程序框图 根据硬件电路,我们可以知道:报警输出“1”对应声光报警,“0”对应解除声光报警;为简化声光报・56・技术经验 煤矿安全(2008-02)警的控制输出,我们用1个字节地址8位来表述BJ 信号,约定当BJ为“0”时,解除声光报警,当BJ不为“0”时,声光报警(见表2)。
表2 声光报警控制输出D7D6D5D4D3D2D1D0000BJ4BJ3BJ2BJ1BJ0///K4K2A3A2A1 另外,J1、J2、J3输出“1”对应接点断开(即断电),输出“0”对应接点闭合(即允许复电);J4输出因跳线至CB处,“1”对应接点闭合(即解锁状态),“0”对应接点断开(即闭锁状态)。
4 实现甲烷风电闭锁功能(1)掘进工作面甲烷浓度达到或超过1.0% CH4时声光报警;掘进工作面甲烷浓度达到或超过1.5%CH4时,切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁;当掘进工作面甲烷浓度低于1.0%CH4时,自动解锁。
(2)掘进工作面回风流中的甲烷浓度达到或超过1.0%CH4时声光报警;同时切断掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁;当掘进工作面回风流中的甲烷浓度低于1.0%CH4时,自动解锁。
(3)当串联掘进工作面入风流中的甲烷浓度达到或超过0.5%CH4时声光报警;同时切断被串联掘进巷道内全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁;当被串联掘进工作面入风流中的甲烷浓度低于0.5%CH4时,自动解锁。
(4)局部通风机停止运转或风筒风量低于规定值时,声光报警,同时切断供风区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁;当局部通风机或风筒恢复正常工作时,自动解锁。
(5)局部通风机停止运转,掘进工作面或回风流中的甲烷浓度大于3%CH4时,应对局部通风机进行闭锁使之不能起动,只有通过密码操作软件或使用专用工具方可人工解锁;当掘进工作面或回风流中甲烷浓度低于1.5%CH4时,自动解锁。
(6)与闭锁控制有关的设备(含分站、电源、甲烷传感器、断电控制器等)故障或断电时,声光报警、切断该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁;与闭锁控制有关的设备接通电源1m in内,应继续闭锁该设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源。
当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后,自动解锁。
5 现场应用中存在的问题甲烷风电闭锁功能在煤矿井下应用以来,大大减少了煤矿安全事故尤其是瓦斯爆炸事故的发生。
现阶段存在的主要问题是:(1)由于我国大多数掘进巷道的断面较小,甲烷风电闭锁配备的风筒风量开关装置,在井下安装使用不方便,在由停风到送风的过程中极易损坏。
现场大多数应用只是涉及到局部通风机的开停或是两部局部通风机的关联,也就是熟称的单风机闭锁或双风机闭锁。
(2)煤矿安全规程规定掘进工作面甲烷传感器安设在距离掘进工作面3~5m处,在现场实际生产中,经常会出现工作面甲烷传感器延线或是风筒延伸不及时。
会造成因风筒直吹、实测的瓦斯浓度偏低的情况;另外,如果工作面甲烷传感器延线不及时,会使测出的工作面甲烷浓度和回风甲烷浓度相互差别不大的情况。
通过合理优化和设计,KJF2000监控系统系列分站在保证兼容性的前提下,方便快捷地实现了甲烷风电闭锁功能,完全符合煤矿安全规程和相关标准的要求。
从现场使用情况讲,也可方便地改为单风机或双风机闭锁。
笔者认为,煤矿安全生产首先要从根本上加强管理、严格遵守各项规章制度,并运用好安全监测监控系统或是甲烷风电闭锁等安全生产管理的辅助手段。
随着近些年安全监测监控系统在全国所有煤矿的推广应用,作为系统和安全监测监控分站必需具有的甲烷风电闭锁功能,将随着手段的不断完善,在煤矿安全生产中发挥更大的作用。
作者简介:周海坤(1976-),1998年毕业于山东矿业学院机械电子工程专业,本科,工程师,现在煤炭科学研究总院抚顺分院安全仪器仪表中心工作,研究方向:安全测控与仪表。
(收稿日期:2007-10-10;责任编辑:金丽华)・66・煤矿安全(Total399) 技术经验。