煤矿监控系统瓦斯传感器误报警情况及对策研究
摘要: 煤炭资源被大量开发利用,为生活提供了各方面的便捷,但在煤矿开发过程中的矿井坍塌事故屡次发生,因此对煤炭开发的监控系统安全势在必行。瓦斯在矿井中的温度参数不断发生变化,瓦斯传感器的误报警情况是监控系统出现故障的表现,本文以“煤矿监控系统瓦斯传感器误报警情况对策”为题,将具体阐述瓦斯传感器误报警情况现象出现的原因,并针对此现象提出应对措施,希望可以对煤矿的安全开采与利用提供帮助。

引言:矿井中环境复杂多变,瓦斯温度参数多变,在煤炭开采时人为因素、环境因素、操作因素、系统运行的本身因素等都将造成瓦斯传感器的误报警情况,必须对误报警情况进行根源分析,进行根本的治理,保障矿井中煤矿开采工作人员的人身安全问题。因此在对煤矿的监控系统中瓦斯传感器误报警情况进行研究分析具有现实意义。

一、煤矿监控系统瓦斯传感器误报警情况出现原因分析

(一)瓦斯传感器系统自身问题

煤炭监控系统是计算机技术发展与高新技术发展结合的新新产物,加之矿井深入地下数米,瓦斯传感器系统难免出现问题。在瓦斯传感器运行工作本身操作中,电源故障导致监测地点与瓦斯传感器的所在点之间的连接问题(如图一),线路故障瓦器传感器的信号线与连接电源之间出现短路、监测点处的接线盒出现进水情况、监测点通信的模板发生故障、电路老化等导致监测系统中的瓦斯传感器误报警情况。瓦斯传感器本身问题,设计缺陷问题,电阻的障碍断开、转换电路的运行问题。瓦斯传感器的设置与监测中心站的设置不一致,瓦斯传感器的类型与中心站设置不一导致监测系统出现故障预警、接入没有进行检测过关的检测的线路并且与现在所运行的监测系统所匹配的瓦斯传感器。

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图一 瓦斯传感器与电源连接图片

(二)瓦斯传感器人为操作问题

在煤炭开采中瓦斯监控操作工作人员的人为影响原因会影响到瓦斯的误报警情况,在人为操作的其他开采煤矿的设备下同样也会影响瓦斯传感器的预警。在科技发展的今天,机械技术快速发展,变频技术广泛应用。在大功率设备,变频设备的运行下,产生强烈的磁场导致矿井中的瓦斯传感器周围线路的传感线的正常运行工作。在瓦斯传感器人为操作时,工作人员需要对瓦斯传感器的电路进行检测与维修,操作中难免出现不可避免的与监测接头的摩擦、或者接线时引起来的振动,都可能引起瓦斯传感器的故障预警。蒸汽机在人为操作下温度已被改变,瓦斯传感器的温度受蒸汽温度的影响导致误报警情况。开矿工作人员利用塑料袋等物品将瓦斯传感器包裹使瓦斯传感器的顶板产生水雾,或者因不透气而失去监测功能,都可能造成瓦斯传感器的误报警情况。

(三)瓦斯传感器的外界磁场干扰

在科技发展的今天,机械技术快速发展,变频技术广泛应用。在大功率设备,变频设备的运行下,产生强烈的磁场导致矿井中的瓦斯传感器周围线路的传感线的正常运行工作。在受磁场干扰的情况下影响瓦斯传感器的检测功能,若瓦斯传感器工作的周围出现200至1000赫兹的外界强烈电磁场导致瓦斯传感器的误报警,瓦斯传感器的监测点周围五米范围内使用红外线通讯设备导致瓦斯传感器的误报警,停电后送点的瞬间将过高的电流送至瓦斯传感器导致其检测数值瞬间升高导致瓦斯传感器的误报警情况。

二、煤矿监控系统瓦斯传感器误报警情况应对措施

(一)瓦斯传感器自身系统问题解决

对于煤矿监测系统中的瓦斯传感器误报警情况的原因设计到传感器自身的系统因素问题,具体问题具体分析,应不断加强解绝先出现的对应的问题,提高煤矿监测系统的科学性与准确性,保障开采安全。

例如,煤矿开采地区负责人应不断与瓦斯传感器的供应厂商或者研究单位联络一同根据现场勘查情况制定对应的解决方案,在瓦斯传感器使用期间,不断修改与完善监测系统的软件,根据使用的实际状况设定对应的标志,根据标志进行提示,对瓦斯传感器出现的故障加以具体分析辨别进行处理。煤炭开采负责人应不断加强对监测专用电源的重视,保障在煤矿开采期间电源的稳定性,减少传感器的误报警情况。对监测分站的备用电源进行检测,加强对电池的规范放置检测,保证电池垂直放置,确保备用电源外部接地、内部接地的可靠性。定期检测瓦斯传感器的的断点锁功能,跟踪检测瓦斯传感器的数据误差,尽量减小误差,将不合格瓦斯传感器替换。严格检测瓦斯传感器外部安装的湿度环境,在外部湿度较大情况下,使用超过一个月后必须进行升井的检测,并且保证此检测在干燥的环境下进行,保证检测结果的准备性才可继续投入使用。在进行爆破工作时,必须保证瓦斯瓦斯传感器的及时撤回情况,撤回到距离工作面必须大于五十米的安全起点处,并且需要对瓦斯传感器加以保护,防止其振动过大损坏其功能。

(二)瓦斯传感器人为操作失误问题解决

人为操作的失误在短期内相对于技术的改进与提高是较为容易的一种,相关企业应提起重视解决,集思广益解决问题。

相关机构应不断加强对煤矿监控系统工作人员的安全意识培养,加强对其工作专业素养的培养,使瓦斯传感器操作工作人员正确掌握操作中的各个设备的使用注意事项,完善操作工作人员的技术操作流程与规定。定期举办内部的操作人员的严格考核,完善奖罚规章制度,对于优秀员工进行奖励,激励操作工作人员的学习上进心,惩罚失误工作人员增长经验,以最大的程度对由于人为原因的操作失误造成的瓦斯传感器误报警情况。管理者不断加强对各个煤矿监控系统的各个元件组成的维护与检测工作,加强监控系统中的牌板的管理力度,对各个电路的电源进行重点检测,对输入信号的电缆等的标识牌加以重点管理,明确其规格、用途、长度,避免瓦斯传感器的连接线路的错误连接情况。

(三)瓦斯传感器外界磁场干扰问题解决

瓦斯传感器的各个监测地点较分散,连接各个分站的动力电缆距离较远传输期间易造成间歇性的电晕放电现象,瓦斯传感器易受到此类外界强电磁场的干扰影响,对于此类问题应不断重视加以解决。

例如,安装瓦斯传感器时加强对现场的考察,避免大功率设备等大电磁场周围建传感器,购进防止干扰的元件,加强对强烈磁场信号的屏蔽,对电缆穿过地进行巡查,检测电缆的破损情况、连接氧化情况、进水情况等。定期对瓦斯传感器的外形加以仔细观察保证其密封性的严密。定期对瓦斯传感器周围物品进行检测,避免具有挥发作用的物品例如酒精、蒸馏水等,对瓦斯传感器的准确程度造成影响。

总结:瓦斯传感器的误报警情况原因设计诸多方面,煤矿开采行业的监控技术应不断加强信息技术的研究,加强计算机技术的科学准确性工作,不断分析出具体误报警原因,针对性解决加强防范措施,最大程度降低因瓦斯传感器的误报警而导致的煤矿矿井的坍塌事故,保障矿井工作人员的生命安全。

参考文献:

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[2] 瓦斯传感器的改进及选址分析[J]. 宋琦.  当代化工研究. 2019(03)

[3] 寺河矿千米钻场瓦斯监控系统的设计与应用[J]. 赵哲谦,董璐,徐志强.  煤矿机械. 2018(08)