煤矿井下自然灾害监测与人员安全系统
发布时间：2021-06-01 21:53
煤矿井下自然灾害的发生,将对矿山工作人员安全和采矿作业质量造成威胁和不利影响。介绍了煤矿井下的主要自然灾害——瓦斯危害、矿井火灾、矿井水害、顶板事故和冲击地压,分析了各灾害的成因与联系,阐述了煤矿井下自然灾害监测系统以及人员安全系统的技术原理。研究发现:煤矿井下的自然灾害是相互影响的,但自然灾害监测系统大都是单一结构,有必要实现功能上的融合,确保自然灾害预防的联动性、协同性和有效性;人员安全系统还需要在通风、救援行动、消防和预防方面形成更及时和有效的交互;自然灾害监测系统不仅要与广播通信/预警系统、矿用人员定位系统进行整合,还要向无线化、网络化、智能化等方向发展。
【文章来源】：工业技术创新. 2020,07(01)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１?ＳＭＰ系统总站??随着瓦斯爆炸事故１１４１的不断出现，这种单一??
胡国庆，等：煤矿井下自然灾害监测与人员安全系统??作业诱发的煤体自燃和瓦斯危害突出。ＳＭＰ－ＮＴ??瓦斯和火灾监测系统这一先进的调度系统利用安??全领域的专业知识控制煤矿井下的气体和火灾危??险。系统架构如图２所示。该系统实现了对空气??重要参数的连续监测，并采用模块化结构，使其??功能能够适应被保护矿井的需要和规模。井下设??备的所有元件都是本质安全的，并且可以在爆炸??性环境中运行，即使电源中断（甚至在灾难发生??时）或发生故障，仍然可以从地面向井下设备集??中供电，使系统不间断运行。??数据传５Ｓ系Ｓ??鬌自?ｓ?ａｊｔａ??传感器?传！Ｓ器?賊器??图２?ＳＭＰ－ＮＴ瓦斯和火灾监测系统??通风控制自动化系统的理念是基于对矿井空??气参数的连续监测，即在矿井通风网络中安装空??气参数传感器，提供关于矿井空气组成的任何变??化的实时信息。本系统中使用了多个空气参数传??感器，包括甲烷监测器、一氧化碳分析器、烟雾??探测器、固定式氧气计、固定式风速计、空气温??度传感器。系统配置应取决于与矿山有关的特定??灾害，而传感器在矿山中的位置直接取决于矿业??法规和特定矿山要求。??ＣＣＤ－１井下工作站充当数据集中器，是地下??传感器与地面站之间数据传输的中介，并提供远??程传感器。ＣＣＤ－１井Ｔ？工作站由地面供电，能够连??续测量矿山的大气参数，监视二进制信号以及控??制设备。该站有８个模拟输入、１６个二进制输入和??４个控制输出。实现地下设备供电和数据传输的地??面中心站由数据传输系统、监测主机和主计算机??系统组成。??ＳＭＰ－ＮＴ瓦斯和火灾监测系统的中央计算机??是矿井安全的局部调度站
＿??ｉｌｌ?手机搞??图７?ＫＴ１９０广播通信／预瞥系统??３．２?一体化系统??随着现代矿山作业强度以及煤矿开釆深度的??增加，自然灾害更加复杂多变，特别是在地质条??件特别差的煤矿井下更是如此。自然灾害一旦发??生，将造成极大人员伤亡和经济损失。因此，需??要在矿井空间图的基础上对安全防护区域进行结??监测??主机??图４?ＡＲＥＳ地音监测系统???ｙ??数据分析??服务器??通讯??主站??井下??地震??检波器??图５?ＡＲＡＭＩＳ微震监测系统??图３冲击地压监测系统技术路线图??２．４地震灾害监测系统??目前，地震灾害监测需要引入基于动态和静??态现象的新型记录方法。动态和静态现象发生在??顶板深处，其监测需要把数据记录在大直径的钻??孔中，还需要分析钻孔在空间布局中的变形以及??大动态信号。??多年来，波兰的ＥＭＡＧ中心通过在地音监测??系统（如ＳＡＩＣ、ＡＲＥＳ）中使用地震检波器，以??及在微震监测系统（如ＳＹＬＯＫ、ＡＲＡＭＩＳ）中??使用地音仪来阐述和开发岩石破裂和震动记录系??统。ＡＲＥＳ地音监测系统和ＡＲＡＭＩＳ微震监测系??统分别如图４和图５所示。在波兰，大多数的硬煤??和铜矿开采都采用了其中的一些技术。这些技术??主要涉及探头参数、传输系统、处理方法和算法??的研究。最新的技术包括ＡＲＥＳ－４Ｄ型数字地音监??测系统和ＡＲＡＭＩ－Ｍ型数字微震系统，其中采用??的三轴探针利用了数据类型为ＤＴＳＳ的数字传输系??统。微震系统目前在国内的应用与研究比较多。??３人员安全系统??３．１子系统??煤矿井下人员安全系统是在发生危险时对工??作人员提出警报的系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国煤矿冲击地压发展70年:理论与技术体系的建立与思考[J]. 齐庆新,李一哲,赵善坤,张宁博,郑伟钰,李海涛,李宏艳. 煤炭科学技术. 2019(09)
[2]探析煤矿水灾害事故的原因及治理措施[J]. 陈祥春. 山东工业技术. 2019(10)
[3]2007—2016年全国煤矿瓦斯灾害事故发生规律分析[J]. 刘业娇,袁亮,薛俊华,田志超. 矿业安全与环保. 2018(03)
[4]基于云计算的煤矿冲击地压监控预警技术研究[J]. 姜福兴,曲效成,王颜亮,魏全德,刘军,赵庆民,刘维信. 煤炭科学技术. 2018(01)
[5]数据挖掘在煤矿瓦斯监测系统中的研究[J]. 武珍珍. 煤炭技术. 2017(09)
[6]瓦斯预处理系统设计和选型[J]. 王绍霞. 工业技术创新. 2017(02)
[7]分布式光纤传感系统在煤矿采空区火灾监测中的应用[J]. 程根银,曹健,唐晶晶,牛振磊,周逸飞. 华北科技学院学报. 2017(02)
[8]冲击地压、岩爆与矿震的内涵及使用范围研究[J]. 杜学领,王涛. 煤炭与化工. 2017(03)
[9]地音监测系统在顶板巨厚岩层活动规律研究中的应用[J]. 王元杰. 煤矿开采. 2016(03)
[10]KJ550冲击地压监测系统在某千米深井中的应用[J]. 赵俊峰,张益超. 煤矿现代化. 2014(01)
硕士论文
[1]基于红外热成像技术的矿井火灾识别系统研究[D]. 胡云.安徽理工大学 2016
本文编号：3210222
【文章来源】：工业技术创新. 2020,07(01)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图１?ＳＭＰ系统总站??随着瓦斯爆炸事故１１４１的不断出现，这种单一??
胡国庆，等：煤矿井下自然灾害监测与人员安全系统??作业诱发的煤体自燃和瓦斯危害突出。ＳＭＰ－ＮＴ??瓦斯和火灾监测系统这一先进的调度系统利用安??全领域的专业知识控制煤矿井下的气体和火灾危??险。系统架构如图２所示。该系统实现了对空气??重要参数的连续监测，并采用模块化结构，使其??功能能够适应被保护矿井的需要和规模。井下设??备的所有元件都是本质安全的，并且可以在爆炸??性环境中运行，即使电源中断（甚至在灾难发生??时）或发生故障，仍然可以从地面向井下设备集??中供电，使系统不间断运行。??数据传５Ｓ系Ｓ??鬌自?ｓ?ａｊｔａ??传感器?传！Ｓ器?賊器??图２?ＳＭＰ－ＮＴ瓦斯和火灾监测系统??通风控制自动化系统的理念是基于对矿井空??气参数的连续监测，即在矿井通风网络中安装空??气参数传感器，提供关于矿井空气组成的任何变??化的实时信息。本系统中使用了多个空气参数传??感器，包括甲烷监测器、一氧化碳分析器、烟雾??探测器、固定式氧气计、固定式风速计、空气温??度传感器。系统配置应取决于与矿山有关的特定??灾害，而传感器在矿山中的位置直接取决于矿业??法规和特定矿山要求。??ＣＣＤ－１井下工作站充当数据集中器，是地下??传感器与地面站之间数据传输的中介，并提供远??程传感器。ＣＣＤ－１井Ｔ？工作站由地面供电，能够连??续测量矿山的大气参数，监视二进制信号以及控??制设备。该站有８个模拟输入、１６个二进制输入和??４个控制输出。实现地下设备供电和数据传输的地??面中心站由数据传输系统、监测主机和主计算机??系统组成。??ＳＭＰ－ＮＴ瓦斯和火灾监测系统的中央计算机??是矿井安全的局部调度站
＿??ｉｌｌ?手机搞??图７?ＫＴ１９０广播通信／预瞥系统??３．２?一体化系统??随着现代矿山作业强度以及煤矿开釆深度的??增加，自然灾害更加复杂多变，特别是在地质条??件特别差的煤矿井下更是如此。自然灾害一旦发??生，将造成极大人员伤亡和经济损失。因此，需??要在矿井空间图的基础上对安全防护区域进行结??监测??主机??图４?ＡＲＥＳ地音监测系统???ｙ??数据分析??服务器??通讯??主站??井下??地震??检波器??图５?ＡＲＡＭＩＳ微震监测系统??图３冲击地压监测系统技术路线图??２．４地震灾害监测系统??目前，地震灾害监测需要引入基于动态和静??态现象的新型记录方法。动态和静态现象发生在??顶板深处，其监测需要把数据记录在大直径的钻??孔中，还需要分析钻孔在空间布局中的变形以及??大动态信号。??多年来，波兰的ＥＭＡＧ中心通过在地音监测??系统（如ＳＡＩＣ、ＡＲＥＳ）中使用地震检波器，以??及在微震监测系统（如ＳＹＬＯＫ、ＡＲＡＭＩＳ）中??使用地音仪来阐述和开发岩石破裂和震动记录系??统。ＡＲＥＳ地音监测系统和ＡＲＡＭＩＳ微震监测系??统分别如图４和图５所示。在波兰，大多数的硬煤??和铜矿开采都采用了其中的一些技术。这些技术??主要涉及探头参数、传输系统、处理方法和算法??的研究。最新的技术包括ＡＲＥＳ－４Ｄ型数字地音监??测系统和ＡＲＡＭＩ－Ｍ型数字微震系统，其中采用??的三轴探针利用了数据类型为ＤＴＳＳ的数字传输系??统。微震系统目前在国内的应用与研究比较多。??３人员安全系统??３．１子系统??煤矿井下人员安全系统是在发生危险时对工??作人员提出警报的系统
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国煤矿冲击地压发展70年:理论与技术体系的建立与思考[J]. 齐庆新,李一哲,赵善坤,张宁博,郑伟钰,李海涛,李宏艳. 煤炭科学技术. 2019(09)
[2]探析煤矿水灾害事故的原因及治理措施[J]. 陈祥春. 山东工业技术. 2019(10)
[3]2007—2016年全国煤矿瓦斯灾害事故发生规律分析[J]. 刘业娇,袁亮,薛俊华,田志超. 矿业安全与环保. 2018(03)
[4]基于云计算的煤矿冲击地压监控预警技术研究[J]. 姜福兴,曲效成,王颜亮,魏全德,刘军,赵庆民,刘维信. 煤炭科学技术. 2018(01)
[5]数据挖掘在煤矿瓦斯监测系统中的研究[J]. 武珍珍. 煤炭技术. 2017(09)
[6]瓦斯预处理系统设计和选型[J]. 王绍霞. 工业技术创新. 2017(02)
[7]分布式光纤传感系统在煤矿采空区火灾监测中的应用[J]. 程根银,曹健,唐晶晶,牛振磊,周逸飞. 华北科技学院学报. 2017(02)
[8]冲击地压、岩爆与矿震的内涵及使用范围研究[J]. 杜学领,王涛. 煤炭与化工. 2017(03)
[9]地音监测系统在顶板巨厚岩层活动规律研究中的应用[J]. 王元杰. 煤矿开采. 2016(03)
[10]KJ550冲击地压监测系统在某千米深井中的应用[J]. 赵俊峰,张益超. 煤矿现代化. 2014(01)
硕士论文
[1]基于红外热成像技术的矿井火灾识别系统研究[D]. 胡云.安徽理工大学 2016
本文编号：3210222
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/3210222.html
