1、1彭庄煤 矿 KSS-200煤矿自燃火灾束 管 监 测 系 统 设 计 说 明 书一、矿井概况彭庄井田位于山东省西南部,郓城县城东 14Km,嘉祥县城北约32Km，东西 长 11Km，南北宽 10Km，面 积约为 103Km2。立井下山开拓，主采 3 下 煤层，煤 层 厚度 04.75m，平均厚 2.22m。矿井生产初期开采采用中央并列抽出通风方式。根据钻孔测得的煤层瓦斯含量资料及煤样测试结果，本矿井属低瓦斯矿井，各煤层均有自然发火倾向和煤尘爆炸危险。二、设计依据本矿井为低瓦斯矿井,各煤层均有自然发火倾向和煤尘爆炸危险。为确保矿井安全生产,提高现代化管理水平,坚持“预防为主，防治结合，综合治理
2、”的原 则,防范煤 矿自燃火灾的威胁 ,设计一套 KSS-200 煤矿自燃火灾束管监测系统,切实防止煤矿自然发火事故的发生,保证矿井安全生产。三、监测地点的确定1、采煤工作面在每个生产采煤工作面设置两路束管。其中一路束管设在采煤工作面回风隅角处（即：在回风隅角处设置一个粉尘过滤器，监测回风隅角处的有害气体情况）；另一路束管设在采煤工作面回风巷距会风口1020 米处（即：在回风巷设置一个粉尘过滤器，监测回风巷内的有害气体情况）。22、已封闭的采空区在采空区封闭前，预先在密闭墙以里 520 米处设置一路束管（即：在密闭墙以里 520 米处设置一个粉尘过滤器，监测采空区内的有害气体情况）。四、监测系
3、统设备矿井投产时,按照 1 个采煤面布置（生产初期没有已封闭的采空区）。矿井设 一套 KSS-200 煤矿自燃火灾束管监测系统,该系统具有连续在线循环监测功能,具有收集、分析、贮存、显示、打印功能，并留有与矿井安全集中监测系统的通信接口。1、设备选型系统组 成：KSS-200 型束管色谱微机监测系统是由束管 12-30路（我矿生产初期采用 16 路）、抽气泵（15-30L/S）、气体采样控制柜（8-15 路）、监测控制微机双路 24 位采样接口、 32 路输出控制接口、束管专用色谱仪、打印输出设备、系统软件及滤水器、粉尘过滤器等组成（后附：KSS-200 束管监测系统明细表）。系统 概况：本系
4、统在微机控制下运行，可将井下任意地点的气体，通过已敷 设的束管连续不断地抽至井上气体开关控制柜，进入气相色谱仪中进行监测分析，实现对于CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等气体含量的在线监测。其分析结果可随时把监测报告、分析日报表以及曲线图和柱状图形式提供给有关人员的同时，自动存入数据库中，以便今后对煤种气体含量的变化趋势进行分析；在不进行束管自动监测时，可由人工进样进行一般的气体分析，直接输出分析报告和谱图；本系统对常量分析和微3量分析可同时进行，监测气体种类多、线性范围大、精确度高、24 小时在线监测。对井下自燃发火的早期预测预报、每年一度的矿井瓦斯等级鉴定、启封
5、火区、氮气防灭火的工艺及校验瓦斯监测仪的准确性等方面提供科学的依据。系统实现的主要功能：A、微机自动控制， 24 小时在线检测， 实现无人值守；B、自 动设置参数；C、可建立气 样数据库 ，通 过系统自动求出或输入的组份表，可按用户要求自动将结果输出到打印机；D、独特的数据库分析功能，在束管检测下，系统自动将分析数据存入数据库，并能够直观的表现出来；E、具有气体含量超限自动报警功能；F、系统具有联网功能，实现分析数据的共享；G、火灾、瓦斯爆炸危险 程度的判别功能。主要技 术参数：A、控制束管监测路数：12 路至 30 路（可扩充），生产初期使用 16路。B、输 出控制： 12 路至 30 路气
6、体采样电磁阀（可扩充）。C 、运行 时间 ：24 小时连续 循环监测或人工设定。D、分析气体成分：CO、CO 2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等气体。E、分析精度：常量分析时：最小监测 0.1%微量分析时：最小监测 1ppm4系统精度1.5%F、数据库记录个数10 8；G、最大抽气采样距离不低于 30KM。2、系统运行环境对检测 室环境要求：温度 1035，相对湿度85%，接地线电阻3 ，主机 3KW 220V 50Hz。对抽气 泵房要求：抽气泵 5KW 380V 50Hz，温度 540，相对湿度90%。五、设备安装及调试设备的安装和调试，以厂家为主，在矿协助下进行。安装分
7、地面主系统安装、井筒及井下束管安装两部分进行。1、地面主系统安装地面机房：总面积为 36 平方米，其中监测室 24 平方米，抽气泵房 12 平方米。电源配置：一路三相电为束管抽气泵供电 380V；一路单相电为主系统供电 220V。三相电总功率不小于 6KW；单相电总功率不小于5KW。接地线单独接地，接地电阻3。抽气 泵选用 2SK-1.5 型泵两台，一台工作，一台备用。地面机房及检测室内设备的安装由厂家负责设计、安装、摆放和调试，矿协 助其进行。2、井筒及井下束管安装束管 规格尺寸：井筒至总回风道束管为 16 芯束管（ZR-KYV-81.116），采区束管根据工作面的个数来确定使用几芯束管，各
8、工5作面束管为单管。束管在井筒的安装：采用钢丝绳做引绳（不因束管自重而折断）吊挂的方法，每隔 6 米用一道铁卡加固。束管上端要留有足够的余量，同地面主系统控制柜连接，束管下端同分路箱连接。束管安装要牢固可靠无损伤，无严重挤压，无划伤，无堵塞，无折弯。分路箱的安装：在井下选择顶板完好、安全有保证的位置适合地点，用膨胀螺丝固定在巷道壁上。将分路单管接到分路箱内滤水器上，将放水开关关闭（以免漏气）。井下巷道的安装：在巷道中采用挂钩吊挂，挂钩距离不大于 5米，在水平或倾斜井巷中应有适当的弛度，但垂度不得超过 300 毫米；束管安装要牢固、整齐、平直，并保 证无打折、无划伤、无堵塞、无断裂；束管过风门或
9、墙壁时，应设套管保护；束管如需弯曲，最小半径应大于束管直径的 6 倍。粉尘过滤器安装：粉尘过滤器应悬挂在巷道壁上，距顶板300500 毫米，并保证同束管连接严密、牢固。六、工期安排及预计效果2005 年 4 月至 2006 年 3 月逐步安装、完善。该系统装备后能够实现对于 CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等气体含量的在线监测，对 井下自燃发火的早期预测预报、每年一次的矿井瓦斯等级鉴定、启封火区、氮气防灭火的工艺及校验瓦斯监测仪的准确性等方面提供科学的依据，切实防止煤矿自然发火事故的发生,保证矿井安全生产。6附表 KSS-200束管监测系统明细表序号 设备名称 设
10、备规格 单位 数量 备注1 气体采样控制柜 16 路 台 12 束管专用色谱仪 台 13 双通道 A/D 转换器 24 位 台 14 系统输出控制器 32 路 台 15 系统分析控制软件 套 16 系统控制微机 PIV 工控机 台 17 激光打印机 HP-1150 台 18 束管抽气泵 2SK-1.5 台 29 氢气发生器 台 110 低噪音空气泵 台 111 标准气体 套 112 16 芯束管 米 100013 单 管 米 1100014 粉尘过滤器 个 1015 16 路分路箱 只 216 滤水器 个 1017 束管接头 个 3218 净化稳压电源 台 1719 双头工作台 个 220 工作椅 个 221 随机配件 套 1
