煤矿安全生产监控与通信技术

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1、煤矿安全生产监控与通信技术煤炭是我国的主要能源，约占一次能源的70%。中国是世界最大的产煤国，2008年中国煤炭产量约占世界的41%。近年来，我国煤矿安全生产形势逐年好转，事故起数、死亡人数、百万吨死亡率均大幅下降，百万吨死亡率平均每年下降约20%。但与世界其他主要产煤国相比仍有一定差距。我国煤矿百万吨死亡率高于美国、南非、印度、波兰和俄罗斯等主要产煤国。除地下开采高达95%、赋存条件差、灾害严重、小煤矿多等原因外，机械化、自动化、信息化程度低也是主要原因之一。煤炭工业安全健康可持续发展，离不开煤矿监控与通信。1煤矿监控与通信技

2、术的现状1.1煤矿安全监控技术、标准与系统针对电气防爆、传输距离远、宜采用树形结构、电X电压波动范围大、工作环境恶劣、传感器宜采用远程供电、不宜采用中继器、抗故障能力强等特点，提出CA等现场总线本质安全防爆方法，煤矿监控信息传输方法，煤矿监控数据处理方法，断电控制方法，馈电状态监测方法，开关电源本质安全防爆方法，矿用本质安全防爆电源与备用电源连接方法，煤矿安全生产监控系统主要技术要求、试验方法、装备要求等11—3，制定了《AQ5201—2006煤矿安全监控系统通用技术要求》、《AQ1029—2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用

3、管理规范》、《MT/U004—2006煤矿安全生产监控系统通用技术条件》、《MT/T1005—2006矿用分站》、《MT/T006—2006矿用信号转换器》、《MT/U007—2006矿用信息传输接口》、《MT/T1008一2006煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求》、《MT/T1078一2008矿用本质安全输出直流电源》、《MT/U079—2008矿用断电控制器》、《MT/T1081—2008矿用X络交换机》等煤炭行业和安全生产行业标准。煤矿安全监控系统是煤矿井下安全避险“六大系统”之一，在煤矿瓦斯防治、灾害预警和事故调查中

4、发挥着重要作用。1.2全矿井移动通信技术与系统研究发现了一些矿井无线传输规律及特性,分析总结了矿井移动通信的特殊性和需求。针对矿井无线传输衰减大、发射功率受限、设备体积小、抗干扰能力强、抗故障能力强、防护性能好、电气防爆、电源电压波动适应能力强等特点，提出多基站矿井移动通信系统X络结构，提出矿井移动通信与应急通信系统性能要求和方法141,研制成功了基于H082—2008煤炭产量远程监测系统通用技术要求》和《MH080—2008煤炭产量远程监测系统使用与管理规范》。煤炭产量远程监测系统是加强了煤炭产量监测与管理、遏制煤矿超能力生产

5、的重要工具之一。1.5无人值守远程监控技术与系统为减少煤矿井下作业人员，避免或减少重、特大事故发生，研制成功煤矿供电监控系统、排水监控系统、胶带运输监控系统、轨道运输监控系统、胶轮车运输监控系统等，实现了煤矿井下机电硐室、压风机房、水泵房、带式输送机等无人值守远程监控。工作面有人巡视条件下，回采巷道遥控和记忆割煤技术在神东矿区也取得了突破和应用。2.煤矿监控与通信技术的未来研究方向2.1矿用物联X技术为避免假冒机电产品在煤矿使用造成事故，为煤矿安全生产和应急救援提供快速有效的物资保障，优化采购和库存，降低成本需要矿用物联X技术，

6、对煤矿采掘、运输、提升、电气、通风安全、地测、应急救援等装备和维修用零部件，从生产、采购、运输、仓储、使用、维护等环节全过程监管。煤矿井下无线传输衰减大、电气防爆等特殊性17制约着地面物联X技术直接在煤矿井下应用。因此，需要针对煤矿井下特殊性，研究矿用物联X技术：(1)研究制定煤矿物联X信息编码、传输、处理等标准。(2)研制矿车、胶轮车、采煤机、掘进机、人员等动目标和静目标管控系统。(3)研制瓦斯检查员、安全检查员、电钳工、放炮工、绞车司机、采煤机司机、水泵操作工等及其操作设备、作业环境人机环闭锁系统。(4)研制矿用安全标志准用

7、产品和重大关键设备生产、运输、仓储、使用、维护等全过程跟踪管理系统等。实现全矿井动目标和静目标实时管控、人机环动态闭锁，实现矿用安全标志准用产品和重大关键设备生产、运输、仓储、使用、维护全过程跟踪管理和重大关键设备的在线健康诊断等。2.2煤矿一体化通信技术与系统为满足煤矿生产调度与应急通信的需求，需要研究煤矿一体化通信技术与系统。研究有线无线一体化通信技术，生产调度与应急通信一体化技术，语音、视频及短信多媒体通信技术。研制具有如下功能的煤矿一体化通信系统：(1)具有生产调度、报警联动、应急扩音通信、紧急呼叫、避险与逃生声光提示、

8、位置监测等功能。(2)具有语音、视频、短信等通信功能。(3)具有移动和固定通信功能。2.3无人工作面遥控技术采掘工作面是煤矿事故多发地点。因此，要通过煤矿监控、通信与机械化，减少煤矿采掘工作面作业人员。2009年在全国煤矿发生的68起一次死亡3人及以上瓦斯事故中