煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)風(fēng)電瓦斯閉鎖的實(shí)現(xiàn)

2020-04-28 14:59:27 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：860

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　　目前鐵煤集團(tuán)各礦掘進(jìn)工作面均裝備了雙對(duì)旋風(fēng)機(jī)并使用雙回路電源供電，實(shí)現(xiàn)了主、備局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換，所采用的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)為QBZ-120/660V雙風(fēng)機(jī)雙電源4回路自動(dòng)切換組合開關(guān)，該開關(guān)的投用，使主、備局部通風(fēng)機(jī)控制相對(duì)獨(dú)立，互為備用，省去風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換裝置的所有接線。并且可以單級(jí)風(fēng)機(jī)使用，也可以雙級(jí)風(fēng)機(jī)使用，當(dāng)主局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)故障或上級(jí)停電時(shí)備用局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)自動(dòng)延時(shí)后啟動(dòng)，備用局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)投入運(yùn)行，可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于目前所使用的單體式控制開關(guān)，可以提高局部通風(fēng)機(jī)供電的可靠性和綜合自動(dòng)化水平，杜絕無計(jì)劃停電停風(fēng)并防止了風(fēng)筒的損壞，該開關(guān)與北京康斯培克KJ31N煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)配合使用，實(shí)現(xiàn)了以科技保安全促生產(chǎn)的目標(biāo)。大平煤礦的礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)型號(hào)為KJ31N，是加拿大康斯培克公司的S800煤礦工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，大平煤礦采用KJ31N的P2782區(qū)域控制器來執(zhí)行邏輯功能控制，采用斷電控制器DJS-3來完成斷電閉鎖，該斷電器具有故障閉鎖功能，可輸出3路斷電觸點(diǎn)，易實(shí)現(xiàn)多路斷電控制，使用方便，現(xiàn)將掘進(jìn)工作面風(fēng)電瓦斯閉鎖與綜采工作面瓦斯閉鎖實(shí)現(xiàn)的方法分別介紹。
　　1、掘進(jìn)工作面的閉鎖實(shí)現(xiàn)
　　掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)QBZ-120/660V配電點(diǎn)處，安設(shè)1臺(tái)區(qū)域控制器、DJS-3斷電器和為其提供本安電源的P5000干線擴(kuò)展器，其660V電源取自備用風(fēng)機(jī)開關(guān)電源側(cè)，分別在主、備局部通風(fēng)機(jī)電纜上安裝開停傳感器，將開停觸點(diǎn)信號(hào)接入?yún)^(qū)域控制器開關(guān)量輸入端子，并按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的位置，在掘進(jìn)工作面和回風(fēng)流安設(shè)甲烷傳感器，DJS-3斷電器使用3路輸出，由區(qū)域控制器提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，。當(dāng)主風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，開停傳感器輸送給P2782區(qū)域控制器1個(gè)報(bào)警信號(hào)，P2782主板上的AT89C52微處理單片機(jī)根據(jù)EPROM預(yù)設(shè)的邏輯程序，輸出高電平驅(qū)動(dòng)本機(jī)聲光報(bào)警器發(fā)出聲光報(bào)警，當(dāng)主風(fēng)機(jī)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲光報(bào)警器恢復(fù)正常。
　　1)風(fēng)電閉鎖。當(dāng)主局部通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)備局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，主局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)通過風(fēng)電聯(lián)鎖接線(18.19端子)，斷開受控工作面總電源開關(guān)BGL并閉鎖。
　　2)瓦斯閉鎖。第1路采用常開觸點(diǎn)串接進(jìn)入掘進(jìn)巷道BGL高壓總開關(guān)的監(jiān)視回路中(風(fēng)電聯(lián)鎖線)，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備工作正常，常開觸點(diǎn)反轉(zhuǎn)閉合，受控開關(guān)才能正常合閘送電，當(dāng)工作面瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%或回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%時(shí)，區(qū)域控制器K1控制斷電器常開觸點(diǎn)由閉合變?yōu)閿嚅_，切斷BGL電源總開關(guān)，當(dāng)瓦斯?jié)舛然謴?fù)1.0%以下時(shí)，斷電器常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)殚]合，自動(dòng)解鎖，跟班電工才能手動(dòng)送電。當(dāng)該區(qū)域監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)故障或失電時(shí)，斷電器常開觸點(diǎn)由閉合變?yōu)閿嚅_，切斷BGL電源總開關(guān)，當(dāng)設(shè)備恢復(fù)正常1min后，斷電器常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)殚]合，自動(dòng)解鎖。
　　3)風(fēng)電瓦斯閉鎖。另外2路采用常閉觸點(diǎn)，斷電器2路常閉觸點(diǎn)分別接在QBZ-120主、備斷電跳閘控制回路中，當(dāng)工作面或回風(fēng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)到3.0%時(shí)且主、備局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，區(qū)域控制器K3、K4控制斷電器2路常閉觸點(diǎn)由閉合變?yōu)閿嚅_，再想啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，主、備局部通風(fēng)機(jī)均不能啟動(dòng)，必須通過人工解鎖裝置人工解鎖才能起動(dòng);當(dāng)瓦斯?jié)舛冉档綇?fù)電值以下時(shí)，斷電器常閉觸點(diǎn)由斷開變?yōu)殚]合，自動(dòng)解鎖;同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了故障閉鎖不控制局部通風(fēng)機(jī)的要求(K3、K4不受故障閉鎖控制)，防止因?yàn)楸O(jiān)控設(shè)備故障影響局部通風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　4)被串掘進(jìn)風(fēng)機(jī)前。被串風(fēng)機(jī)前5m處安設(shè)1臺(tái)甲烷傳感器，并接入該掘進(jìn)區(qū)域控制器的設(shè)備6模入口。當(dāng)被串風(fēng)機(jī)前瓦斯?jié)舛冗_(dá)到0.5%時(shí)，區(qū)域控制器K1控制斷電器常開觸點(diǎn)由閉合變?yōu)閿嚅_，切斷被串BGL電源總開關(guān)，當(dāng)瓦斯?jié)舛然謴?fù)0.5%以下時(shí)，斷電器常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)殚]合，自動(dòng)解鎖，跟班電工才能手動(dòng)送電。當(dāng)該區(qū)域監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)故障或失電時(shí)，斷電器常開觸點(diǎn)由閉合變?yōu)閿嚅_，切斷BGL電源總開關(guān)，當(dāng)設(shè)備恢復(fù)正常1min后，斷電器常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)殚]合，自動(dòng)解鎖。當(dāng)被串風(fēng)機(jī)前瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%時(shí)，區(qū)域控制器K3、K4控制斷電器2路常閉觸點(diǎn)由閉合變?yōu)閿嚅_，主局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)與備用局部通風(fēng)機(jī)開關(guān)跳閘斷電，主、備局部通風(fēng)機(jī)同時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，防止高濃度瓦斯吸入局部通風(fēng)機(jī)并涌入被串工作面，當(dāng)瓦斯?jié)舛冉档綇?fù)電值以下時(shí)，斷電器常閉觸點(diǎn)由斷開變?yōu)殚]合，自動(dòng)解鎖。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了故障閉鎖不控制局部通風(fēng)機(jī)的要求(K3、K4不受故障閉鎖控制)，防止因?yàn)楸O(jiān)控設(shè)備故障影響局部通風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　以上均為K3、K4不接QBZ120的啟動(dòng)輔助回路，采用直接斷QBZ120斷電跳閘回路方式，這樣做的好處是不必改動(dòng)風(fēng)機(jī)開關(guān)啟動(dòng)輔助回路聯(lián)線，但是對(duì)監(jiān)控設(shè)備的控制功能及可靠性要求高。如果風(fēng)電瓦斯閉鎖觸點(diǎn)接QBZ120啟動(dòng)回路，前提條件QBZ120的啟動(dòng)回路聯(lián)線要改動(dòng)，因?yàn)镵3被占用，所以只有在被串風(fēng)機(jī)前另增設(shè)1臺(tái)區(qū)域控制器及1臺(tái)DJS-3三路斷電器，串聯(lián)風(fēng)風(fēng)機(jī)前甲烷傳感器接入新增設(shè)的區(qū)域控制器的設(shè)備6模入口，區(qū)域控制器K1控制斷電器常開觸點(diǎn)串入被串掘進(jìn)工作面的風(fēng)電聯(lián)鎖回路，另外2路采用常閉觸點(diǎn)，斷電器2路常閉觸點(diǎn)分別接在QBZ-120主、備斷電跳閘控制回路中，由區(qū)域控制器K3、K4控制，并按上述方法實(shí)現(xiàn).
　　2、采煤工作面的斷電實(shí)現(xiàn)
　　整個(gè)采煤工作面采用了1臺(tái)區(qū)域控制器，將P2782區(qū)域控制器和1臺(tái)DJS-3斷電器安設(shè)在回風(fēng)巷聯(lián)絡(luò)道新鮮風(fēng)流中，P5000干線擴(kuò)展器和DJS-3斷電器使用的660V電源與移動(dòng)泵電源共用KBS-GZY-315變壓器，用P2782區(qū)域控制器本身的開關(guān)量輸出信號(hào)(高低電平信號(hào))控制DJS-3三路斷電器1個(gè)繼電器的1路觸點(diǎn)，此觸點(diǎn)串接在BGL高壓開關(guān)的監(jiān)視回路中，控制進(jìn)入回風(fēng)巷的1臺(tái)BGL高壓總開關(guān)。另外在運(yùn)輸巷機(jī)電硐室處與P2782區(qū)域控制器連接1臺(tái)P5003多功能信號(hào)轉(zhuǎn)接器，用P5003多功能信號(hào)轉(zhuǎn)接器2個(gè)開關(guān)量輸出信號(hào)(高低電平信號(hào))控制1臺(tái)DJS-3三路斷電器2個(gè)繼電器的2路觸點(diǎn)，此觸點(diǎn)分別串接在2臺(tái)BGL高壓開關(guān)的監(jiān)視回路中，分別控制進(jìn)入采煤運(yùn)輸巷和工作面的2個(gè)BGL高壓總開關(guān)，采用常開觸點(diǎn)串接進(jìn)入掘進(jìn)巷道BGL高壓總開關(guān)的監(jiān)視回路中，當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備工作正常，常開觸點(diǎn)反轉(zhuǎn)閉合，受控開關(guān)才能正常合閘送電，當(dāng)工作面瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.5%或回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%時(shí)，斷電器常開觸點(diǎn)由閉合變?yōu)閿嚅_，切斷BGL電源總開關(guān)，當(dāng)瓦斯?jié)舛然謴?fù)1.0%以下時(shí)，斷電器常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)殚]合，自動(dòng)解鎖，跟班電工才能手動(dòng)送電。當(dāng)該區(qū)域監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)故障或失電時(shí)，斷電器常開觸點(diǎn)由閉合變?yōu)閿嚅_，切斷BGL電源總開關(guān)，當(dāng)設(shè)備恢復(fù)正常1min后，斷電器常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)殚]合，自動(dòng)解鎖。按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的安設(shè)位置，在采煤工作面上隅角、工作面、回風(fēng)處安設(shè)甲烷傳感器，當(dāng)任意1臺(tái)傳感器達(dá)到《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的斷電值時(shí)或監(jiān)測(cè)設(shè)備發(fā)生時(shí)，P2782區(qū)域控制器控制DJS-3時(shí)3路斷電器切斷回風(fēng)巷、運(yùn)輸巷、工作面的總電源并閉鎖，當(dāng)一切正常后自動(dòng)解鎖，需人工送電。礦用隔爆開關(guān)的型號(hào)很多，但開關(guān)的原理大同小異，原則如上所述，根據(jù)控制原則靈活應(yīng)用，對(duì)所控制的開關(guān)進(jìn)行閉鎖控制即可。為了保證系統(tǒng)的可靠性，又配以饋電傳感器，來監(jiān)測(cè)執(zhí)行情況，利用安全監(jiān)控系統(tǒng)靈活強(qiáng)大的功能，完成了就地?cái)嚯姟惖財(cái)嚯姾偷孛鎿u控，特別是長(zhǎng)距離通風(fēng)的掘進(jìn)工作面，更是必不可少的。
　　3、結(jié)語
　　采用安全監(jiān)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)采、掘工作面的瓦斯、電閉鎖及風(fēng)、電、瓦斯閉鎖，既簡(jiǎn)單又可靠，保證井下作業(yè)地點(diǎn)瓦斯超限能夠及時(shí)切斷作業(yè)地點(diǎn)的供電電源，保障井下作業(yè)人員的生命安全及公司的資產(chǎn)不受損失，安全監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)保證礦井安全起著人工無法替代的作用。
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　　作者:羅正時(shí) 單位:遼寧鐵法能源有限責(zé)任公司

                

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