煤礦井下自然災(zāi)害的發(fā)生,將對(duì)礦山工作人員安全和采礦作業(yè)質(zhì)量造成威脅和不利影響。介紹了煤礦井下的主要自然災(zāi)害——瓦斯危害、礦井火災(zāi)、礦井水害、頂板事故和沖擊地壓,分析了各災(zāi)害的成因與聯(lián)系,闡述了煤礦井下自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及人員安全系統(tǒng)的技術(shù)原理。研究發(fā)現(xiàn):煤礦井下的自然災(zāi)害是相互影響的,但自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大都是單一結(jié)構(gòu),有必要實(shí)現(xiàn)功能上的融合,確保自然災(zāi)害預(yù)防的聯(lián)動(dòng)性、協(xié)同性和有效性;人員安全系統(tǒng)還需要在通風(fēng)、救援行動(dòng)、消防和預(yù)防方面形成更及時(shí)和有效的交互;自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅要與廣播通信/預(yù)警系統(tǒng)、礦用人員定位系統(tǒng)進(jìn)行整合,還要向無(wú)線(xiàn)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等方向發(fā)展。 

【文章來(lái)源】：工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新. 2020,07(01)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１?ＳＭＰ系統(tǒng)總站??隨著瓦斯爆炸事故１１４１的不斷出現(xiàn)，這種單一??

胡國(guó)慶，等：煤礦井下自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)與人員安全系統(tǒng)??作業(yè)誘發(fā)的煤體自燃和瓦斯危害突出。ＳＭＰ－ＮＴ??瓦斯和火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)這一先進(jìn)的調(diào)度系統(tǒng)利用安??全領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)控制煤礦井下的氣體和火災(zāi)危??險(xiǎn)。系統(tǒng)架構(gòu)如圖２所示。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)空氣??重要參數(shù)的連續(xù)監(jiān)測(cè)，并采用模塊化結(jié)構(gòu)，使其??功能能夠適應(yīng)被保護(hù)礦井的需要和規(guī)模。井下設(shè)??備的所有元件都是本質(zhì)安全的，并且可以在爆炸??性環(huán)境中運(yùn)行，即使電源中斷（甚至在災(zāi)難發(fā)生??時(shí)）或發(fā)生故障，仍然可以從地面向井下設(shè)備集??中供電，使系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。??數(shù)據(jù)傳５Ｓ系Ｓ??鬌自?ｓ?ａｊｔａ??傳感器?傳�。悠�?賊器??圖２?ＳＭＰ－ＮＴ瓦斯和火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)??通風(fēng)控制自動(dòng)化系統(tǒng)的理念是基于對(duì)礦井空??氣參數(shù)的連續(xù)監(jiān)測(cè)，即在礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中安裝空??氣參數(shù)傳感器，提供關(guān)于礦井空氣組成的任何變??化的實(shí)時(shí)信息。本系統(tǒng)中使用了多個(gè)空氣參數(shù)傳??感器，包括甲烷監(jiān)測(cè)器、一氧化碳分析器、煙霧??探測(cè)器、固定式氧氣計(jì)、固定式風(fēng)速計(jì)、空氣溫??度傳感器。系統(tǒng)配置應(yīng)取決于與礦山有關(guān)的特定??災(zāi)害，而傳感器在礦山中的位置直接取決于礦業(yè)??法規(guī)和特定礦山要求。??ＣＣＤ－１井下工作站充當(dāng)數(shù)據(jù)集中器，是地下??傳感器與地面站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹薪椋⑻峁┻h(yuǎn)??程傳感器。ＣＣＤ－１井Ｔ？工作站由地面供電，能夠連??續(xù)測(cè)量礦山的大氣參數(shù)，監(jiān)視二進(jìn)制信號(hào)以及控??制設(shè)備。該站有８?jìng)�(gè)模擬輸入、１６個(gè)二進(jìn)制輸入和??４個(gè)控制輸出。實(shí)現(xiàn)地下設(shè)備供電和數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡??面中心站由數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)主機(jī)和主計(jì)算機(jī)??系統(tǒng)組成。??ＳＭＰ－ＮＴ瓦斯和火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的中央計(jì)算機(jī)??是礦井安全的局部調(diào)度站

＿??ｉｌｌ?手機(jī)搞??圖７?ＫＴ１９０廣播通信／預(yù)瞥系統(tǒng)??３．２?一體化系統(tǒng)??隨著現(xiàn)代礦山作業(yè)強(qiáng)度以及煤礦開(kāi)釆深度的??增加，自然災(zāi)害更加復(fù)雜多變，特別是在地質(zhì)條??件特別差的煤礦井下更是如此。自然災(zāi)害一旦發(fā)??生，將造成極大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，需??要在礦井空間圖的基礎(chǔ)上對(duì)安全防護(hù)區(qū)域進(jìn)行結(jié)??監(jiān)測(cè)??主機(jī)??圖４?ＡＲＥＳ地音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)???ｙ??數(shù)據(jù)分析??服務(wù)器??通訊??主站??井下??地震??檢波器??圖５?ＡＲＡＭＩＳ微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)??圖３沖擊地壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)路線(xiàn)圖??２．４地震災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)??目前，地震災(zāi)害監(jiān)測(cè)需要引入基于動(dòng)態(tài)和靜??態(tài)現(xiàn)象的新型記錄方法。動(dòng)態(tài)和靜態(tài)現(xiàn)象發(fā)生在??頂板深處，其監(jiān)測(cè)需要把數(shù)據(jù)記錄在大直徑的鉆??孔中，還需要分析鉆孔在空間布局中的變形以及??大動(dòng)態(tài)信號(hào)。??多年來(lái)，波蘭的ＥＭＡＧ中心通過(guò)在地音監(jiān)測(cè)??系統(tǒng)（如ＳＡＩＣ、ＡＲＥＳ）中使用地震檢波器，以??及在微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（如ＳＹＬＯＫ、ＡＲＡＭＩＳ）中??使用地音儀來(lái)闡述和開(kāi)發(fā)巖石破裂和震動(dòng)記錄系??統(tǒng)。ＡＲＥＳ地音監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和ＡＲＡＭＩＳ微震監(jiān)測(cè)系??統(tǒng)分別如圖４和圖５所示。在波蘭，大多數(shù)的硬煤??和銅礦開(kāi)采都采用了其中的一些技術(shù)。這些技術(shù)??主要涉及探頭參數(shù)、傳輸系統(tǒng)、處理方法和算法??的研究。最新的技術(shù)包括ＡＲＥＳ－４Ｄ型數(shù)字地音監(jiān)??測(cè)系統(tǒng)和ＡＲＡＭＩ－Ｍ型數(shù)字微震系統(tǒng)，其中采用??的三軸探針利用了數(shù)據(jù)類(lèi)型為ＤＴＳＳ的數(shù)字傳輸系??統(tǒng)。微震系統(tǒng)目前在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用與研究比較多。??３人員安全系統(tǒng)??３．１子系統(tǒng)??煤礦井下人員安全系統(tǒng)是在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)對(duì)工??作人員提出警報(bào)的系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3210222