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安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在礦山的應(yīng)用研究

作者:admin 發(fā)布日期: 2019-03-13 二維碼分享

安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在礦山的應(yīng)用研究

安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)選型

地下金屬礦山開采過程中存在各種危險因素.如高空墜落、機械車輛傷害、中毒爆炸傷害、礦井的水災(zāi),塌方等,嚴重影響了井下作業(yè)人員的身心健康和生命安全。有必要選擇信號覆蓋面廣、抗干擾能力強、安全可靠的安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),同時具備開放性、可擴展性的基本條件.并且滿足金屬礦山近期和遠期的產(chǎn)品發(fā)展技術(shù)升級需求。在生產(chǎn)規(guī)模擴大的同時。預(yù)留一定的擴展空間。金屬礦山的危險性因素,要求安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在選型時.需要無死角進行全方位監(jiān)控,認為可采用視頻監(jiān)控、環(huán)境參數(shù)監(jiān)控、關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)控、地壓監(jiān)控等方式,全盤掌控與礦山生產(chǎn)相關(guān)的炸藥室、提升運輸系統(tǒng)、有毒有害氣體、井下地況復(fù)雜地帶的巖石應(yīng)力、地表沉降、風速、風壓、溫度、風機等。以此為依據(jù).系統(tǒng)的監(jiān)測監(jiān)控要求具備綜合性能力.譬如將井下各種傳感器檢測的數(shù)據(jù).分別傳送到地面監(jiān)控分站和井下監(jiān)控分站,經(jīng)綜合整理后.實時傳輸?shù)降乇肀O(jiān)控中心.監(jiān)控中心將信息經(jīng)過整理后,以監(jiān)控大屏幕、打印機、互聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控的方式,實時展示出來。這種監(jiān)控方式的即時性特征非常明顯.而且信息的處理速度快.在目前國內(nèi)外很多金屬礦山開采中被廣泛應(yīng)用

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安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用方法

為了提高安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在金屬礦山開發(fā)中的應(yīng)用水平,認為有必要對相關(guān)應(yīng)用方法進行捋順.在設(shè)計好系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控點之后,布置好監(jiān)測監(jiān)控基站。以及做好監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的安裝維護工作。

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監(jiān)測監(jiān)控點設(shè)計

結(jié)合安監(jiān)總局對金屬礦山監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的布置要求.以及綜合考慮金屬礦山在開發(fā)過程中存在的各種主客觀危害因素.需要設(shè)計好系統(tǒng)的監(jiān)測監(jiān)控點:

(1)視頻監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。視頻監(jiān)控采用網(wǎng)絡(luò)型前端攝像機,信號傳輸均采用TCP/IP協(xié)議.通過千兆以太網(wǎng)傳輸至監(jiān)控中心該監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控對象是提升系統(tǒng)、關(guān)鍵地點、有害系統(tǒng).通常安裝在井口調(diào)度室、提升絞車房、井口、井底、調(diào)車場、炸藥室、采場入口等,這些地點的事故發(fā)生率高.傷害程度高.其中提升系統(tǒng)和關(guān)鍵地點視頻監(jiān)控點設(shè)計的要求是能夠確保系統(tǒng)性能穩(wěn)定.而且不影響監(jiān)控清晰度.在光線不足的情況下.能夠自動啟動夜視功能

(2)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。固定式有毒有害氣體的監(jiān)測監(jiān)控點布設(shè)要求是能夠24小時不間斷監(jiān)測有毒有害氣體的濃度.并且在達到安全濃度之前。自動發(fā)出聲光報警信號.在每個生產(chǎn)中段和分段的進、回風巷靠近采場位置處以及在獨頭掘進巷道.距離回風出口5-10m回風流處設(shè)置有毒有害氣體傳感器:通風系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容包括風速、風壓及風機開停監(jiān)測.在井下各開采水平的通風巷道、風機機站處設(shè)置風速傳感器、風壓傳感器及風機開停傳感器。風速傳感器(.高風速為15m/s)設(shè)置在井下總回風巷、各個生產(chǎn)中段和分段的回風巷處,風壓傳感器設(shè)置在主要通風機處.風機開停傳感器設(shè)置在每臺風機的電機靠近風機的主回路上。

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監(jiān)測監(jiān)控點設(shè)計

(3)關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)測監(jiān)控,包括開關(guān)量和水位,前者主要監(jiān)控風機、水泵、提升系統(tǒng)等設(shè)備的開關(guān).其布設(shè)的基本原則是能夠?qū)崟r監(jiān)控設(shè)備運行狀況.并且能夠在發(fā)生緊急情況之后.自動發(fā)出聲光報警信號,緊急處理危險隋況,而后者主要監(jiān)控對象是井下水倉的水位.通過控制水泵開關(guān).旨在掌握水倉水位的情況.其基本參數(shù)不能夠超過警戒水位。

(4)井下巖移和應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)。采用液壓式鉆孔應(yīng)力計和位移計與數(shù)據(jù)記錄儀相結(jié)合的方式來監(jiān)測開采過程中的礦柱及巷道應(yīng)力及位移變化隋況,由數(shù)據(jù)記錄儀、數(shù)據(jù)傳輸接口、鉆孔式應(yīng)力計和位移計四部分構(gòu)成數(shù)據(jù)記錄儀長期安裝在井下.可配接4O支獨立的鉆孔應(yīng)力計或位移計.根據(jù)預(yù)先設(shè)定的記錄周期定時巡檢礦(巖)體應(yīng)力、巷道支架載荷、錨桿錨索受力、巖石位移等數(shù)據(jù),并實時記錄監(jiān)測數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)以RS485或TcP/IP的方式送至監(jiān)控主機,監(jiān)控主機上的專用軟件及時分析應(yīng)力和巖移數(shù)據(jù).根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)變化。判斷采空區(qū)頂板的相對沉降、頂板巖體開裂破壞情況以及頂板巖體的冒落情況等,并對異常情況產(chǎn)生報警。

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監(jiān)測監(jiān)控點設(shè)計

(5)地表沉降監(jiān)測。采用高精度全站儀和棱鏡相結(jié)合的方法對采礦巖石移動界限內(nèi)相關(guān)監(jiān)測點的沉降進行觀測.根據(jù)觀測精度要求,在采空區(qū)中心按200mx200m的網(wǎng)格進行布設(shè)安全觀測點.在重點地表構(gòu)筑物附近多設(shè)置觀測點。另外,在巖石移動界限范圍外的安全區(qū)域設(shè)置2~3處基準觀測點(其中1個用來定向),利用高精度全站儀來觀測數(shù)據(jù)并記錄.再輸入至監(jiān)控主機進行處理分析,并對沉降趨勢做預(yù)測和報警

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監(jiān)測監(jiān)控基站的布置

結(jié)合金屬礦山礦井巷道布置.以及各種需要監(jiān)測監(jiān)控的系統(tǒng)參數(shù).采用統(tǒng)一調(diào)度的方式.布置好監(jiān)測監(jiān)控的基站,包括以下三個方面:

(1)安全監(jiān)控中心基站.一般與井口綜合樓采礦地表監(jiān)控中心合并,需要具有高性能、高穩(wěn)定性的工控機1O臺,視頻監(jiān)控,井下有毒有害氣體監(jiān)測系統(tǒng)及通風監(jiān)控、井下巖移和應(yīng)力監(jiān)測系統(tǒng)、地表沉降監(jiān)測系統(tǒng)、關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)主機各2臺(冗余),設(shè)不間斷電源,能在停電的情況下。仍可工作2小時以上。

(2)地面分站,即在地面通風機房監(jiān)控室、地面生產(chǎn)系統(tǒng)控制室等.設(shè)置地面分站.通過單元傳輸?shù)慕涌?。形成覆蓋面廣的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng).是金屬礦井作業(yè)規(guī)模擴大之后必須設(shè)立的分站。

(3)井下分站.設(shè)置于井下各水平分段巷道內(nèi)及通風機站旁,與傳感器的距離保持在300m以內(nèi).而且要方便調(diào)試、檢驗和觀察,自帶備用電池,**正常電源中斷后,能連續(xù)工作2小時。分站在采集傳感器數(shù)據(jù)的同時也為傳感器提供電源.并將檢測信號轉(zhuǎn)換成TCPdP協(xié)議信號后采用光纖以太網(wǎng)的模式由鎧裝光纖送至地表監(jiān)控中心。

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總線通信介質(zhì)

為了**安全監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和布線的簡單統(tǒng)一.采用多芯光纖環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),將通信總線光纖,從兩個不同路徑(如回風井和副井)分別送人各個監(jiān)控分站.將各個系統(tǒng)參數(shù)實時傳送至監(jiān)控中心。

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監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的安裝維護

監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用.離不開科學的安裝維護,需要安排專業(yè)的檢查維修人員進行定期維護.包括井下各個傳感器、聲光報警器、系統(tǒng)傳輸信號電纜、地面通訊線路等.而且金屬礦井內(nèi)要安排24小時的值班人員.負責每天對框架生產(chǎn)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)運行情況的檢查,控制系統(tǒng)存在的誤差.以及協(xié)助安全監(jiān)控部門進行故障排除。

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結(jié)束語

綜上所述.認為安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計的時候.需要無死角進行全方位監(jiān)控.設(shè)冗余監(jiān)控上位機,光纖環(huán)網(wǎng),不間斷電源,將環(huán)境監(jiān)測上位機與風機監(jiān)控上位機、井下排水監(jiān)控上位機同時設(shè)置在地表監(jiān)控中心.**了監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和可操作性.再做好監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的安裝維護工作,一定會大大提高礦山開采作業(yè)的安全性。

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