煤矿传感器的设置与调校.ppt

5.7 传感器的设置与调校 遵照煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ10292007）传感器设置要严格遵守以下规范。5.7.1 甲烷传感器的设置 1.甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁、屋顶）不得大于300mm，距巷道侧壁（墙壁）不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。2.甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合表1-1。表1-1 甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围 甲甲烷传烷传感器感器设设置地点置地点报报警警浓浓度度断断电电浓浓度度复复电电浓浓度度断断电电范范围围低瓦斯和高瓦斯低瓦斯和高瓦斯矿矿井的采煤工作井的采煤工作面面1.0%CH41.5%CH41.0%CH4工作面及其回工作面及其回风风巷内巷内全部非本全部非本质质安全型安全型电电气气设备设备煤（岩）与瓦斯突出煤（岩）与瓦斯突出矿矿井的采煤井的采煤工作面工作面1.0%CH41.5%CH41.0%CH4工作面及其工作面及其进进、回、回风风巷内全部非本巷内全部非本质质安全安全型型电电气气设备设备高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿矿井的采煤工作面回井的采煤工作面回风风巷巷1.0%CH41.0%CH41.0%CH4工作面及其回工作面及其回风风巷内巷内全部非本全部非本质质安全型安全型电电气气设备设备装有装有矿矿井安全井安全监监控系控系统统的采煤工的采煤工作面回作面回风风巷巷1.5%CH41.5%CH41.5%CH4工作面及其回工作面及其回风风巷内巷内全部非本全部非本质质安全型安全型电电气气设备设备专专用排瓦斯巷用排瓦斯巷2.5%CH42.5%CH42.5%CH4工作面内全部非本工作面内全部非本质质安全型安全型电电气气设备设备煤（岩）与瓦斯突出煤（岩）与瓦斯突出矿矿井采煤工井采煤工作面作面进风进风巷巷0.5%CH40.5%CH40.5%CH4进风进风巷内全部非本巷内全部非本质质安全型安全型电电气气设备设备采用串采用串联联通通风风的被串采煤工的被串采煤工作面作面进风进风巷巷0.5%CH40.5%CH40.5%CH4被串采煤工作面及其被串采煤工作面及其进进回回风风巷内全部非本巷内全部非本质质安安全型全型电电气气设备设备采煤机采煤机1.0%CH41.5%CH41.0%CH4采煤机采煤机电电源源低瓦斯、高瓦斯、煤（岩）低瓦斯、高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出与瓦斯突出矿矿井的煤巷、半井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘掘进进工作面工作面1.0%CH41.5%CH41.0%CH4掘掘进进巷道内全部非本巷道内全部非本质质安全型安全型电电气气设备设备高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出出矿矿井的煤巷、半煤岩巷和井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘有瓦斯涌出的岩巷掘进进工作工作面回面回风风流中流中1.0%CH41.0%CH41.0%CH4掘掘进进巷道内全部非本巷道内全部非本质质安全型安全型电电气气设备设备采用串采用串联联通通风风的被串掘的被串掘进进工工作面局部通作面局部通风风机前机前0.5%CH40.5%CH40.5%CH4被串掘被串掘进进巷道内全部非巷道内全部非本安型本安型电电气气设备设备掘掘进进机机1.0%CH41.5%CH41.0%CH4掘掘进进机机电电源源回回风风流中机流中机电设备硐电设备硐室的室的进进风侧风侧0.5%CH40.5%CH40.5%CH4机机电设备硐电设备硐室内全部非室内全部非本本质质安全型安全型电电气气设备设备表1-1 甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围 3、采煤工作面甲烷传感器的设置1)、长壁采煤工作面甲烷传感器设置 为及时监测回采工作面的甲烷浓度的变化，低瓦斯、高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井都必须设置工作面甲烷传感器。为尽早监测工作面甲烷浓度的变化，工作面甲烷传感器应尽量靠近工作面设置。由于设置地点风流不稳定，因此工作面甲烷传感器不能反映甲烷的平均浓度。为监测平均浓度，防止工作面甲烷传感器漏报，高瓦斯和煤(岩)与瓦斯突出矿井的采煤工作面还必须在回风巷设置甲烷传感器。由于由于工作面上隅角工作面上隅角通风条件较差，易造成瓦斯积聚，通风条件较差，易造成瓦斯积聚，同时为便于使用与维护，高瓦斯和煤同时为便于使用与维护，高瓦斯和煤(岩岩)与瓦斯突出矿与瓦斯突出矿井的采煤工作面井的采煤工作面上隅角必须设置便携式甲烷检测报警仪上隅角必须设置便携式甲烷检测报警仪。低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面进风巷的甲烷浓度一般较低，因此，工作面甲烷传感器和回风巷甲烷传感器的断电范围为工作面和回风巷。当煤(岩)与瓦斯突出时，在突出压力的作用下，突出的瓦斯会逆风流而进入进风巷，因此，煤(岩)与瓦斯突出矿井采煤工作面的甲烷传感器，其断电范围为工作面及其进、回风巷。若煤(岩)与瓦斯突出矿井采煤工作面的甲烷传感器不能控制其进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷设置甲烷传感器。为尽早监测到煤(岩)与瓦斯突出，进风巷设置甲烷传感器应尽量靠近工作面o 采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置甲烷传感器。采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。图 U型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置 工作面回风巷工作面进风巷串联通风被串工作面上隅角工作面 U型通风方式在上隅角设置甲烷传感器T0或便携式瓦斯监测报警仪，工作面设置甲烷传感器T1，工作面回风巷设置甲烷传感器T2；图 U型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置 v 若煤与瓦斯突出矿井的甲烷传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置甲烷传感器T3；图 U型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置 低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4。瓦斯传感器的报警、断电、复电瓦斯浓度设置 报警：1.0%断电：1.5%复电：1.0%报警：1.0%断电：1.0%复电：1.0%报警：0.5%断电：0.5%复电：0.5%报警：0.5%断电：0.5%复电：0.5%图 Z型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置 v Z型、Y型、H型和W型通风方式的采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行。图 Y型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置 图 H型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置 图 W型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置 图 采用两条巷道回风的采煤工作面甲烷传感器的设置 2)采用两条巷道回风的采煤工作面甲烷传感器设置：甲烷传感器T0、T1和T2的设置同图1a；在第二条回风巷设置甲烷传感器T5、T6。图 有专用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷传感器的设置1 3)有专用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷传感器设置 甲烷传感器T0、T1、T2 的设置同图1；在专用排瓦斯巷设置甲烷传感器T7，在工作面混合回风风流处设置甲烷传感器T8，图 有专用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷传感器的设置2 4)高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于1000m时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。5)采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。6)非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，即在上隅角、工作面及其回风巷各设置1个甲烷传感器。图 掘进工作面甲烷传感器的设置 4掘进工作面甲烷传感器的设置 1)瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面甲烷传感器设置 工作面混合风流处 工作面 回风流处采用串联通风局部通风机前图 掘进工作面甲烷传感器的报警、断电、复电瓦斯浓度设置 报警：1.0%断电：1.5%复电：1.0%报警：1.0%断电：1.0%复电：1.0%报警：0.5%断电：0.5%复电：0.5%图 双巷掘进工作面甲烷传感器的设置 2)高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双巷掘进甲烷传感器必须按图设置 工作面混合 回风流处 3)高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的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)掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。5 采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷测风站应设置甲烷传感器。图 在回风流中的机电硐室甲烷传感的设置 6.设在回风流中的机电硐室进风侧必须设置甲烷传感器 报警：0.5%断电：0.5%复电：0.5%图 装煤点甲烷传感器的设置 7.使用架线电机车的主要运输巷道内，装煤点处必须设置甲烷传感器 报警：0.5%断电：0.5%复电：0.5%图 瓦斯涌出巷道的下风流中甲烷传感器的设置 8.高瓦斯矿井进风的主要运输巷道使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器 报警：0.5%断电：0.5%复电：0.5%9.矿用防爆特殊型蓄电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪；矿用防爆型柴油机车必须设置便携式甲烷检测报警仪。10.兼做回风井的装有带式输送机的井筒内必须设置甲烷传感器。11.回风巷道中的电气设备上风侧10-15m处应设置甲烷传感器。12.井下煤仓、地面选煤厂煤仓上方应设置甲烷传感器13.封闭的地面选煤厂机房内上方应设置甲烷传感器。14.封闭的带式输送机地面走廊上方宜设置甲烷传感器 15.瓦斯抽放泵站甲烷传感器的设置。1).地面瓦斯抽放泵站内距房顶300mm处必须设置甲烷传感器。井下临时抽放泵站内下风侧必须设置甲烷传感器。2).井下临时瓦斯抽放泵站下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器。3).抽放泵输入管路中应设置甲烷传感器。利用瓦斯时，应在输出管路中设置甲烷传感器；不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，输出管路中也应设置甲烷传感器。5.7.2 一氧化碳传感器的设置 1.一氧化碳传感器应垂直悬挂在巷道的上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于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回风巷必须设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO，如图所示。3.带式输送机滚筒下风侧10-15m处应设 置 一 氧 化 碳 传 感 器，报 警 浓 度 为0.0024%CO。4.自然发火观测点、封闭火区防火墙栅栏外宜设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。5.开采容易自燃、自燃煤层的矿井，采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。5.7.3 温度传感器的设置 1.温度传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。2.开采容易自燃，自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面应设置温度传感器。温度传感器的报警值为30。如图所示。3.机电硐室内应设置温度传感器，报警值为34图 采煤工作面温度传感器的设置 5.7.4 其它传感器的设置 1.风压传感器是连续监测矿井通风机、风门、密闭巷道、通风巷道等地通风压力的装置。风压传感器的设置是主要在通风机的风硐应设置风压传感器。2.瓦斯抽放管路中传感器的设置是在瓦斯抽放泵站的抽放泵输入管路中宜设置流量传感器、温度传感器和压力传感器：利用瓦斯时，应在输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。防回火安全装置上宜设置压差传感器。3.烟雾传感器的设置是在带式输送机滚筒下风侧10-15m处应设置烟雾传感器。5.7.5开关量传感器的设置 1.主要通风机、局部通风机必须设置设备开停传感器。2.矿井和采区主要进回风巷道中的主要风门必须设置风门开关传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。3.掘进工作面局部通风机的风筒末端宜设置风筒传感器。4.为监测被控设备瓦斯超限是否断电，被控开关的负荷侧必须设置馈电传感器。5.7.6监测监控系统传感器的调校 1 甲烷传感器的标校 1)校准气体 (1)甲烷校准气体配制，按配气要求的比例和程序，控制压力和流量，依次向混合气瓶充入甲烷、氮气和氧气原料气。配制好的甲烷校准气体用气相色谱仪或红外线分析仪分析定值，其不确定度应小于5 (2)甲烷校准气体配气装置应放在通风良好，符合国家有关防火、防爆、压力容器安全规定的独立建筑内。配气气瓶应分室存放，室内应使用隔爆型的照明灯具及电器设备 (3)高压气瓶的使用管理应符合国家有关气瓶安全管理的规定。2)调校规程 (1)安全测控仪器设备必须定期调校。(2)安全测控仪器使用前和大修后，必须按产品使用说明书的要求测试、调校合格，并在地面试运行2448h方能下井。(3)采用催化燃烧原理的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、甲烷检测报警矿灯等，每隔10d必须使用校准气体和空气样，调校一次。调校时，应先在新鲜空气中或使用空气样调校零点，使仪器显示值为零，再通入浓度为1%-2%CH4的甲烷校准气体，调整仪器的显示值与校准气体浓度一致。(4)除甲烷以外的其它气体测控仪器应每隔10d采用空气样和标准气样进行调校。风速传感器选用经过标定的风速计调校。温度传感器选用经过标定的温度计调校。(5)安全测控仪器的调校包括零点、显示值、报警点、断电点、复电点、控制逻辑等。(6)为保证甲烷超限断电和停风断电功能准确可靠，每隔10d必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测试。(7)安全测控仪器在井下连续运行612个月，必须升井检修。3)低浓度甲烷传感器调校方法 低浓度甲烷传感器每隔10d应按以下方法调校 (1)配备器材 1%-2%CH4校准气体、配套的减压阀、气体流量计和橡胶软管，空气样。(2)调试程序 a.空气样用橡胶软管连接传感器气室。b.调校零点，范围控制在0.00-0.03%CH4之内。c.校准气瓶流量计出口用橡胶软管连接传感器气室。d.先用小流量向传感器缓慢通入1%-2%CH4校准气体，观察报警值和断电值。然后调节流量控制阀把流量调节到传感器说明书规定的流量，使其测量值稳定显示,持续时间大于90s。使显示值与校准气浓度值一致。若超差应更换传感器，预热后重新测试。e.在通气过程中，观察报警值、断电值是否符合要求，注意声、光报警和实际断电情况。f.当显示值小于1.0%CH4时，测试复电功能。测试结束后关闭气瓶阀门。(3).填写调校记录，测试人员签字。4)新甲烷传感器使用前、在用甲烷传感器大修后应按以下方法调校：(1)配备仪器及器材 催化燃烧式甲烷测定器检定装置、秒表、温度计、校准气（0.5、1.5、2.0、3.0%CH4）、直流稳压电源、万用表、声级计、频率计、系统分站等。(2)调校程序 a.检查甲烷传感器外观是否完整，清理表面及气室积尘。b.甲烷传感器与分站（或稳压电源、频率计）连接，通电预热10min。c.在新鲜空气中调仪器零点，零值范围控制在0.00-0.03%CH4之内。d.按说明书要求的气体流量，向气室通入2.0%CH4校准气，调校甲烷传感器精度，使其显示值与校准气浓度值一致，反复调校，直至准确。在基本误差测定过程中不得再次调校。e.基本误差测定。按校准时的流量依次向气室通入0.5、1.5、3.0%CH4校准气大于90s，每种气体分别通入三次，计算平均值，用平均值与标准值计算每点的基本误差。f.在每次通气的过程中同时要观察测量报警点、断电点、复电点和声、光报警情况。以上内容也可以单独测量。g.声、光报警测试。报警时报警灯应闪亮，声级计距蜂鸣器一米处，对正声源，测量声级强度。h.测 量 响 应 时 间。用 秒 表 测 量 通 入2.0%CH4校准气，显示值从零升至最大显示值90%时的起止时间。i.测试过程中记录分站的传输数据。误差值不超过0.01%CH4。j.数字传输的传感器，必须接分站测量传输性能 (3)填写调校记录，测试人员签字。复习思考题1.什么是传感器，一般由哪几部分组成，作 用是什么？2.监控系统传感器有哪些种类？3.矿用催化燃烧式（黑白元件）瓦斯传感器检测原理？4.简述采煤工作面甲烷传感器的设置。5.简述掘进工作面甲烷传感器的设置。6.甲烷传感器在不同监测点的报警、断电数值各为多少？