新版的《煤矿安全规程》(以下简称《规程》)第168条已经对回风侧瓦斯传感器的安设作了比较详细的规定,特别是已发布的《煤矿安全监控系统及检测系统使用规范》AQ1029-2007(以下简称AQ1029标准)对于回风侧的瓦斯传感器作了更具体、详细的规定,然而由于煤矿井下条件的复杂性,存在着很多难以确定的因素,需要施工人员根据现场情况,依照《规程》和AQ1029标准来确定回风传感器的安设位置。以下将作一些具体的说明来阐述回风传感器安设的正确位置。
正文:
1.井下抽采移动泵回风侧瓦斯传感器的安设
在《规程》和AQ1029标准中只是规定瓦斯传感器安设在井下瓦斯移动抽采泵内,并没有明确规定井下移动抽采泵内的瓦斯传感器具体的安设位置,因此井下移动抽采泵回风侧瓦斯传感器的安设比较混乱,有的挂在泵的上方,有的挂在电机的上方,有的就挂在泵站内,使泵站内瓦斯传感器的安设失去了作用。
我们不妨先分析下为什么井下移动抽采泵要安装瓦斯传感器,目的是为了正确监测泵体及抽采管路的瓦斯泄露,以便快速切断该移动泵电源。泵在正常运转时,抽气管处于负压状态是不会漏气的,排气管处于正压状态,如果联接处不严可能会出现气体的泄露,抽采泵的开停转换的时候也有可能造成气体的泄露,因此传感器应安设在这些被监测对象的回风流中,一般情况下泵体安设在两道风门之间或硐室中,此类巷道中风速一般很小,所以泵站内的瓦斯传感器应安设被监测对象的下风流3~5m处的巷道中顶部。未必要严格按照“距顶板不大于300mm”的规定,应根据现场实际情况来确定,只有这样才能保证移动泵在泄露气体的情况下瓦斯传感器迅速断掉该移动泵电源,确保瓦斯抽采的安全。
2.关于第一汇风点不易确定的巷道回风传感器的安设
在《规程》和AQ1029标准中都有严格规定:回风传感器应安设在距第一汇风点10~15m以里的回风流中。由于井下巷道的分布复杂性,存在着牛鼻子、三叉门、四叉门等等复杂地形,下面不妨以牛鼻子联接的两掘进巷道作具体分析:
从上图中我们可以清晰得看出:巷道a和巷道b是两个独立的掘进巷道,具有独立的通风系统,两条掘进巷道回风流汇集后经过独立的回风巷道,由于在这两条巷道掘进过程中出现牛鼻子现象,风流在牛鼻子处产生汇集使得我们不好判断第一汇风点的位置,所以难以确定回风传感器T2悬挂在巷道的何处。于是到现场勘察发现,在巷道a和巷道b中线交汇点是回风流汇集最密集的地方,于是我们把两条巷道中线的交叉点定为第一汇风点(如图G所示),从而我们就能正确得判断A点和B点分别是巷道a和巷道b回风传感器的安设位置,这样我们就能正确得悬挂回风传感器,解决了牛鼻子连接的两条巷道第一汇风点的问题,这样才能正确监测两条巷道中回风瓦斯的浓度,为安全掘进提供有力保障。
3.掘进巷道串联风回风传感器控制局扇断电的安设
井下巷道掘进的过程中,有时候没有形成独立的回风系统,回风需要串联到其他采煤和掘进巷道,除了根据《规程》及AQ1029标准的要求增设串联风传感器外,我们还在该掘进巷道第一汇风点向外增设串联风传感器T来控制该掘进工作满的局扇断电,以下将作具体说明:
如图所示,该掘进工作面除了正常安设T1、T2外,在第一汇风点向混合风流方向10~15m还增设了T,是为了监测混合风流中瓦斯,因为在混合风流的方向还存在着串联风的地点,一旦该地点混合风流中瓦斯超限的话,T将自动切换该掘进工作面局扇电源D,局扇停止供风,将瓦斯等有害气体控制在该掘进巷道里,使瓦斯等有害气体进入不到混合风流中,混合风流下的被串地点将不受到影响,从而有效得遏制了瓦斯事故的蔓延。这种情况下必须注意的是:由于监控分站有失电闭锁功能,一旦分站直流耗尽将自动切断局扇电源,所以在安设该地点的局扇断电时,必须要保证分站的后备电源能直流达2小时以上,防止局扇意外掉电事故的发生。
结束语:
通过以上对回风瓦斯传感器安设位置的分析,我们可以清楚得看出,安设位置正确与否直接影响到瓦斯值的真实性和可靠性,还与断电控制有着密不可分的关系,这一点必须引起我们的重视。我们可以从几个方面来分析回风传感器的安设位置:1.瓦斯来源,找出瓦斯的源头(如移动泵站等);2.第一汇风点的位置,分析风流的方向和汇风点最密集的地点(如上述的牛鼻子连接的两掘进巷道);3.被监测对象,查出瓦斯流经过的方向所经过的所有非本安电缆及电器设备的敷设和安设情况;4.根据现场条件,制定一条可行的科学的断电方案(如上述控制局扇断电)。煤矿井下现场施工条件的复杂多变性,但是,监控系统在不断的更新完善,我们在理解《规程》和新标准的前提下,根据现场条件完全可以制定一套适合本矿特点监控系统方案,需要我们不断的总结和摸索。
参考文献:
[1] 2011版《煤矿安全规程》
[2]《煤矿安全监控系统及检测系统使用规范》AQ1029-2007
作者简历:
陈德全(1969一)、男、汉族、安徽淮南人,机电一体化专业、大学文化,机电工程师。现任安徽中煤刘庄煤矿通风监测工程师,对高低压、强弱电、PLC程序控制等有很深探讨,一直从事自动化控制技术和管理工作30余年,发表论文多篇。
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