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煤矿安全监控系统及检测仪器 使用管理规范 郭江涛 研究员 2019年9月 目录 Contents 00前言P04 01范围P09 02规范性引用文件P11 03术语和定义 P13 04 一般要求P34 05设计和安装P52 06甲烷传感器的设置P61 07其他传感器的设置P85 08使用与维护P97 09煤矿安全监控系统及联网信息处理 P108 10理制度与技术资料 P121 附 录 调校方法 P128 前 言 00 4 前言前言 增加了风向传感器、粉尘传感器、线缆、光学甲烷 检测仪、甲烷断电仪的术语和定义（见3.20、3.21、 3.23、3.25、3.26）； 1、本标准的全部技术内容为强制性条款 2、本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草 3、本标准代替AQ 1029-2007煤矿安全监控系统及检测 仪器使用管理规范。与AQ 1029-2007相比主要技术变 化如下 5 前言前言 增加了支持多网、多系统融合，伪数据标注及异常数据分析 ，瓦斯涌出、火灾等的预测预警，瓦斯超限、断电等需立即撤人 的紧急情况下，可自动与应急广播、通信、人员位置监测等系统 应急 联动的功能（见4.6、4.9、4.10）； 增加了煤矿安全监控系统主干线缆应当分设两条（见5.2） ; 删除了有专用排瓦斯巷的采煤工作面甲烷传感器的设置（见 2007年版的6.3.3）; 增加了掘锚一体机、连续采煤机、梭车、锚杆钻车、钻机应 设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷 检测仪（ 见6.3.4）； 删除了设在回风流中的机电碉室进风侧必须设置甲烷传感器 （见2007年版的6.6）； 增加了风向传感器的设置（见7.4）； 井下机电设备硐室必须设在进风风流中,井 下个别机电设备设在回风流中的，必须安 装甲烷传感器并实现甲烷电闭锁。 6 前言前言 增加了压风机应设置温度传感器（见7.7.4）； 增加了煤矿粉尘传感器、设备开停传感器、风门开关传感 器、风筒传感器、馈电传感器的设置 （见 7.8、7.9、7.10、 7.11、7.12）； 删除了 2007年版的附录A。 本标准的附录A为规范性附录。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承 担识别这些专利的责任。 本标准由中华人民共和国应急管理部提出。 7 前言前言 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员 会（SAC/TC 288/SC 1）归口 。 本标准起草单位中国矿业大学（北京）、江苏三恒科技股份 有限公司、中国煤炭科工集团常州研究院有限公司、兖矿集团 有限公司、山西煤炭运销集团信息工程有限公司。 本标准主要起草人孙继平、张元刚、胡穗延、钱晓红、赵旭宏 、刘毅、田子建、陶德保。 本标准于所代替标准的历次版本发布情况为 AQ 10292007。 范 围 01 一、范围 9 1 范围 本标准规定了煤矿安全监控系统及检测仪器的装备、设计 和安装、传感器设置、使用与维护、系统及联网信息处理、管 理制度与技术资料等要求。 本标准适用于全国井工煤矿，包括生产、新建和改、扩建 矿井。 项目进入二期工程前 ，必须安装矿井安全 监测监控系统。 规范性引用文件 02 二、规范性引用文件 11 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引 用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引 用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 AQ 6201 煤矿安全监控系统通用技术要求 MT/T 423 空气中甲烷校准气体技术条件 术语和定义 03 三、术语和定义 13 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 煤矿安全监控系统 supervision system of coal mine safety 具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显 示、打印、声光报警、控制等功能，用于监测甲 烷浓度、一氧 化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、 风筒状态、局部通风机开停、主要通 风机开停等，并实现甲烷 超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等，由主机、传输接 口、分站、传感器、 断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷 器等设备组成的系统。 三、术语和定义 14 3.2 传感器 transducer 将被测物理量转换为电信号输出的装置。 3.3 甲烷传感器 methane transducer 连续监测矿井环境气体中甲烷浓度的装置，一般具有显示及声 光报警功能。 3.4 风速传感器 air velocity transducer 连续监测矿井通风井巷中风速大小的装置。 三、术语和定义 15 风速检测技术各种技术介绍 技术指标机械风表 超声涡街原理 风速传感器 微差压检测原理 风速传感器 检测范围（m/s）0.225.00.415.00.115.0 检测误差m/s0.20.20.2 湿度粉尘影响大大无 以下为目前煤矿常用的几种风速测量技术及产品 三、术语和定义 16 风速检测技术双向风速检测技术 2016版安全规程已明确了突出矿井需安装风向传感器，微差压原理的风速 检测，不仅可实现风向测量，而且可实现双向风速的高精度检测。 三、术语和定义 17 GFY15（B）型矿用双向风速 传感器 主要技术指标 a. 工作电压9～25V DC b. 工作电流≤40mA/24VDC c. 测量范围正向0.1～15.0m/s（2017年7月后） 反向-0.1～-15.0m/s d. 测量误差0.2m/s e. 防护等级IP65 f. 防爆标志Exia I Ma 风速检测技术典型产品 三、术语和定义 18 风速检测技术典型产品GFY15（B）型矿用双向风速传感器 差压式风速传感器运行一个月状态图超声涡街风速传感器运行一个月状态图 潮湿环境下应用效果对比 三、术语和定义 19 1）实现了正、反风的双向高精度检测，解决了煤矿风速和 风向两种参数的同步监测需求。 技术特点 2）具有防堵功能，可在回风等高湿、高粉尘 区域长期工作。 3）具有自清零功能，可有效保障长期工作测 量的准确性。 风速传感器现 场安装示意图 风速检测技术典型产品GFY15（B）型矿用双向风速传感器 4）现场使用需注意安装牢固，风表比对时注 意测量点位置。 三、术语和定义 20 3.5 风压传感器 wind pressure transducer 连续监测矿井通风机、密闭巷道、通风巷道等地通风压力的 装置。 ★ 将单测05kpa和0-5kpa的两 个产品合成了一个产品，可遥控选 择测量05kpa或0-5kpa； ★ 抗干扰设计； ★ 功耗降低至24V.15mA，有效提 高现场带载距离； ★ 外壳防护升级至IP65； 注意事项 ★ 根据测点相对传感器位置合理选择正/ 负压接入口，并进行量程选择； 三、术语和定义 21 3.6氧化碳传感器 carbon monoxide transducer 连续监测矿井中一氧化碳浓度的装置。 一氧化碳传感器主要用于监测煤矿井下煤层自然或机车尾气情况，该传感器 应用数量仅次于甲烷产品。受矿用应用条件限制（分辨率、检测精度、功耗等） ，目前适用于煤矿现场应用的技术只有电化学检测。检测原理如下 三、术语和定义 22 电化学一氧化碳检测技术技术介绍 元件质量直接造成整机产品质量问题 进口元件对中国煤矿的现场适应性不 强、厂商工艺调整、原材料更换等诸 多原因 直接采用CITY、α、E2V国外公司CO 传感头 改进技术途径原有技术途径 产品质量的现场投诉大幅降低 2012年销售12742台，较2011年增加 了150 2011年，联合CITY公司针对中国煤矿 实际应用工况条件、AQ标准要求进行 CO传感头的定制开发 4CM元件 模块化设计 三、术语和定义 23 电化学一氧化碳检测技术技术介绍 该检测原理依靠气体的化学反应进行，而针对煤矿现场复杂气体应用环境， 该化学反应存在较严重的气体交叉响应。因此，各元件厂家均会针对该问题进行 优化，其中，英国CITY公司是目前应用相对最好的。 三、术语和定义 24 电化学一氧化碳检测技术典型产品GTH1000型一氧化碳传感器 GTH1000型一氧化碳传感器 主要技术指标 a. 工作电压9～25V DC b. 工作电流≤20mA/24VDC c. 测量范围0～1000ppm d. 测量误差0.00～100 ≤4ppm 100～500 ≤真值的5 500～1000 ≤真值的6 e. T90响应时间≤35s f. 稳定性不小于15天 g. 元件寿命不小于1年 h. 防护等级IP65 i. 防爆标志Exia I Ma 三、术语和定义 25 电化学一氧化碳检测技术典型产品GTH1000型一氧化碳传感器 1）采用的元件为与英国CITY合作开发的4CM系列元件，检测更加准确、抗 背景气干扰更好。 技术特点及使用注意事项 2）元件采用抗干扰屏蔽处理，不受电磁、静 电等影响。 3）安装使用应避免长期在潮湿环境下运行， 最好定期更换，保障元件失水、吸水平衡。 一氧化碳传感 器元件模块 4）需定期调校和更换元件。 三、术语和定义 26 3.7温度传感器 temperature transducer 连续监测矿井环境温度的装置。 PT100温度检测技术技术介绍 pt100是铂热电阻，它的阻值会随着温度的变化而改变。核心部分由陶瓷基 地上缠绕铂金属丝绕制而成。100即表示它在0℃时阻值为100欧姆，在100℃时 它的阻值约为138.5欧姆。它的工业原理当PT100在0摄氏度的时候他的阻值 为100欧姆，它的的阻值会随着温度上升它的阻值是成匀速增涨的。 常规PT100传感器外形PT100温度响应曲线图 三、术语和定义 27 PT100温度检测技术技术介绍 pt100是电阻型测量元件，且阻值变化率较小，当接线较长时，为保障检测 精度，其连接线自身阻值必须考虑在内。以下是常规应用的三种PT100封装形式 和接线方式。 三种PT100封装形式和接线 三、术语和定义 28 PT100温度检测技术典型产品GWP200型矿用温度传感器 GWP200型矿用温度传感器 主要技术指标 a. 工作电压9～25V DC b. 工作电流≤20mA/24VDC c. 测量范围-30.0℃～200℃ d. 测量误差≤2.5（FS） e. T90响应时间≤10s f. 防护等级IP65 g. 防爆标志Exia I Ma 三、术语和定义 29 1）测量范围-30℃200 ℃ ，输出信号对应的上下限可遥 控设置。 技术特点及使用注意事项 2）温度线可伸缩设计 ，适应不同场所应用。 温度线最长可以拉出 1m。 PT100温度检测技术典型产品GWP200型矿用温度传感器 左旋-松右旋-紧 三、术语和定义 30 3.8 烟雾传感器 smoke transducer 连续监测矿井中带式输送机输送带等着火时产生的烟雾浓度 的装置。 气敏型离子型双元件复合式检测技术，能对火灾初期阴燃阶段产生 的烟雾进行稳定、可靠的检测，能有效防止粉尘所引起的非火灾误报警。 离子型烟雾检 测技术 气敏型烟雾检 测技术 光电型烟雾 检测技术 双元件复合式检测技术 （离子型气敏型） 粉尘影响有无有无 瓦斯气体影响无有无无 光照影响无无有无 三、术语和定义 31 3.9 设备开停传感器 on off status sensor for electromechanical equipment 连续监测矿井中机电设备“开”或“停”工作状态的装置。 设备工作会消耗电流，因此设备开停一般通过检测其供电线路有无电流通 过进行检测。当电缆有电流流过时会在其周围产生磁场，电流越大磁场越强。因 此，通过检测电缆周围磁场强度即可分析判断设备是否在工作。下图是常用的电 缆电流检测方法。 电流在电缆周围产生的磁场磁场感应接收电路示意图 三、术语和定义 32 GKT0.5L型开停传感器 主要技术指标 a. 工作电压9～25V DC b. 工作电流≤20mA/24VDC c. 动作值调节范围0.5A～60A d. 动作值允许误差范围≤10 e. 响应时间≤1s f. 防护等级IP65 g. 防爆标志Exia I Ma 设备开停检测技术典型产品GKT0.5L型开停传感器 三、术语和定义 33 1）采用电磁感应频谱识别技术，解决了线间互干扰问题，检测稳定可靠。 技术特点及使用注意事项 2）开停动作值可遥控设置， 最低检测电流低至0.5A。 设备开停检测技术典型产品GKT0.5L型开停传感器 三、术语和定义 34 3.10 风筒传感器 air pipe transducer 连续监测局部通风机风筒“有风”或“无风”状态的装置。 ★ 采用姿态检测，开合角度易于识别； ★ 重量轻、无风筒尺寸限制，易于安装； 三、术语和定义 35 3.11 风门开关传感器 open/close sensor for air door 连续监测矿井中风门“开”或“关”状态的装置。 三、术语和定义 36 3.12 馈电传感器 feed transducer 连续监测矿井中馈电开关或电磁起动器负荷侧有无电压的装 置。 三、术语和定义 37 3.13 执行器（含声光报警器及断电控制器）actuator 将控制信号转换为被控物理量的装置。 3.14 声光报警器 acousto-optic alarm 能发出声光报警的装置。 3.15 断电控制器 switching off controller 控制馈电开关或电磁起动器等的装置 三、术语和定义 38 3.16 分站 substation 煤矿安全监控系统中用于接收来自传感器的信号，并按预先 约定的复用方式远距离传送给传输接口，同时，接收来自传输接 口多路复用信号的装置分站还具有线性校正、超限判别、逻辑 运算等简单的 数据处理、对传感器输入的信号和传输接口传输 来的信号进行处理的能力，控制执行器工作。 三、术语和定义 39 3.17 主机 host 一般选用工控微型计算机或服务器，双机备份。主机主要用 来接收监测信号、校正、报警判别、数据统计、存储、显示、 声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、与管理网络 连接等。 双机备份 磁盘阵列 软件 三、术语和定义 40 3.18 馈电异常 abnormal feed 被控设备的馈电状态与系统发出的断电命令/复电命令不一 致。 3.19 瓦斯矿井 gassy colliery 只要有一个煤（岩）层发现瓦斯，该矿井即为瓦斯矿井。 瓦斯矿井依照矿井瓦斯等级进行管理，分为低瓦斯矿井、高 瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井。 发出断电命令执行断电命令 检测断电状态反馈断电状态 三、术语和定义 41 3.20 风向传感器 transducer of the direction of wind 连续监测风向的装置。 三、术语和定义 42 3.21 粉尘传感器 transducer of dust 连续监测煤尘和矿尘的装置。 测量范围0～10000mg/m3测量精度10 感应环 优点①通过自己产生稳定流场，不受风速影响；②金属感应探头，粉尘 粘结、沉积不影响检测结果；③贯穿式风道，不易堵塞、维护量小。 感应探头含尘气流通道 电路腔防潮防水 抽气风机 吸附堆积 三、术语和定义 43 3.22 便 携 式 甲 烷 检 测 报 警 仪portable methane detection alarming device 具有甲烷浓度数字显示、超限报警的携带式仪器，包括具有 无线传输功能的携带式甲烷检测报警仪。 三、术语和定义 44 3.23 线缆 signal cable 用于传输监控等信号的电缆或光缆。 3.24 甲烷检测报警矿灯 digital methane detect and alarm head lamp 具有甲烷浓度数字显示、超限报警功能的携带式照明灯具， 包括具有无线传输功能的携带式照明 灯具。 3.25 光学甲烷检测仪 optical methane detector 采用光学原理检测甲烷浓度的便携式仪器。 3.26 甲烷断电仪 methane breaker 井下甲烷浓度超限时，能自动切断被控设备电源的装置。 一般要求 04 四、一般要求 46 4 一般要求 4.1矿井应装备煤矿安全监控系统。 4.2煤矿安全监控系统应24h连续运行。 4.3煤矿安全监控系统及设备应符合AQ 6201的规定。传感器稳 定性应不小于15 d。采掘工作面气体类传感器防护等级不低于 IP65，其余不低于IP54。突出矿井在采煤工作面进、回风巷， 煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中，采 区回风巷、总回风巷设置的甲烷传感器必须是全量程或者高低 浓度甲烷传感器，宜采用激光原理甲烷传感器。 4.4煤矿安全监控系统传感器的数据或状态应传输到地面主机。 四、一般要求 47 防护等级提升 要求对传感器外壳进行重新设计 ，以全面提升了传感器防尘、防 水能力，保障传感器在恶劣工作 环境下的工作可靠性。 IP54（溅水）→ IP65（喷水） 四、一般要求 48 目前煤矿所使 用的传感器防护等 级多为IP54，插接 头的密封性能也仅 能适用于溅水环境 ，在这方面需有针 对性的改进设计。 旧航插（旧航插（IP54））新航插（新航插（IP65）） 防护等级提升措施 四、一般要求 49 数字化升级传输制式介绍 模拟量传输即用频率或电流作为媒介传输信号，如2001000Hz、420mA。 优点成本低、兼容性好。 缺点极易受干扰、传输信息量少。 传统频率/电流传输 模拟量信号传输受干扰影响机理 模拟式分站 干扰信 号 传感器 输出信 号 分站端接 收信号 四、一般要求 50 数字化升级传输制式介绍 数字传输即用数字编码信号，直接传输数字量。应用时涉及传输制式和传输协议 。 传输制式 传输协议在工业应用领域，产品种类多、功能多样，统一协议非常难。 四、一般要求 51 RS485/CAN总线传输 多信息数字编码传输CRC校验流程 总线式分站 数字化 传感器 数字化升级传输制式介绍 优点传输信息准确、可靠，信息传输量大。 缺点成本稍高、协议兼用难度大。 四、一般要求 52 仪表身份 仪表软硬件版本 仪表生产日期 元件生产日期 累计运行时间 检测浓度 调校状态 元件诊断信息 电路诊断信息 供电诊断信息 地址诊断信息 注 册 信 息 浓 度 故 障 信 息 远程调校 地址修改 参数设置 地面中心站 总线型分站 CRC校验 CRC 基于工业modbus协议，加入状态字、控制字，实现单帧数据的多信息传输。 如分站的控制指令下发，传感器型号（即类型识别）、故障状态、调校状态、运 行参数等上传。基于总线实现，双向无差错传输。 数字化升级基于modbus通信协议的改进 四、一般要求 53 供电健康 侦测 信号稳定性 分析 地址冲突 侦测 元件健康 侦测 工作状态 侦测 正常检测值 输出信号 编码传输 状 态 故障信息 状 态 元件检测信号 故障 诊断 电路 数字化升级传感器的数字化和智能化改进 为充分发挥数字化系统优势，新型传感器采用了ARM处理器设计，具有多信息 处理和更强的信号分析能力，从而实现传感器故障自诊断，多信息上传等。如故 障自诊断信息、身份信息、调校信息等。 四、一般要求 54 为充分发挥数字化系统优势，新型传感器采用了ARM处理器设计，具有多信息 处理和更强的信号分析能力，从而实现传感器故障自诊断，多信息上传等。如故 障自诊断信息、身份信息、调校信息等。 电路升级 老传感器主板新传感器主板 采用ARM内核处理器，增 强故障诊断、信号处理 采用多级电源稳压及供 电监测，保障可靠性 采用表面刷胶工艺， 避免电路腐蚀及损坏 数字化升级传感器的数字化和智能化改进 四、一般要求 55 甲烷检测技术---载体催化 载体催化元件俗称黑白元件，是通过甲烷在“黑元件”上与氧气进行无 焰燃烧释放热量，从而引起电阻变化来检测甲烷浓度。 载体催化元件构成图惠更斯电桥转换电路 kJOHCO PP OCH dt 5.7952 , 2 2224 四、一般要求 56 甲烷检测技术---载体催化 优点 ★信号处理及电路设计简单； ★成本低廉； 缺点 ★测量范围窄； ★存在“双值”误区； ★存在自然衰减现象； ★宜受硫化物等中毒； 四、一般要求 57 甲烷检测技术---热导原理 热导元件基本结构与载体催化元件一致，其检测原理是依靠待测气体导热系 数与空气存在的差异，使敏感元件侧因温度散失而导致温度变化，从而导致铂电 阻丝阻值改变令电桥平衡。该电阻变化与待测气体浓度成正比。 载体催化元件构成图惠更斯电桥转换电路 四、一般要求 58 甲烷检测技术---热导原理 优点 ★可实现高浓度测量； ★处理电路简单； ★成本低； 缺点 ★对高、低段浓度响应信号弱； ★受环境温度、水汽等影响大； ★零漂大； ★容易断丝（丝径不大于20um）； 四、一般要求 59 甲烷检测技术---热导原理 主要技术指标 a. 工作电压9～25V DC b. 工作电流≤60mA/24VDC c. 测量范围0～4.0040.0CH4 d. 测量误差0.00～1.00CH4 ≤0.10CH4 1.00～3.00CH4 ≤真值的10 3.00～4.00CH4 ≤0.30CH4 4.00～40.0CH4 ≤真值的10 e. T90响应时间≤20s f. 稳定性不小于15天 g. 元件寿命载体催化不小于1年，热导不小于3年 h. 防护等级IP65 i. 防爆标志Exdia I Mb 四、一般要求 60 甲烷检测技术---热导原理 1）当低浓催化元件工作时，高浓热导元件零点会实时跟随。保障高浓元件低端 测量准确性。同时，高浓元件信号也参与低浓元件的信号诊断分析中，原则上高 低甲烷传感器比低甲烷传感器工作稳定性更高。 技术特点及使用注意事项 2）当低浓检测元件测量浓度超过4.00时，才会将整机显示和输出切换至高浓 元件。当高浓元件工作时，测量浓度低于2.00时，才会将整机显示和输出切换 至低浓元件。主要起保护载体催化元件和防治频繁转换的作用。 3）低浓载体催化元件需12年定期更换，高浓热导元件原则上无寿命限制。 四、一般要求 61 甲烷检测技术---红外甲烷气体检测 每种具有极性分子结构的气体，如SO2、CO2、H2O、CH4等，在 原子做非对称阶跃等级振动时需要吸收一定能量，该能量对应的红外 线波长，即为该气体的特性吸收波长（3.3微米）。且吸收特性符合郎 伯比尔定律 四、一般要求 62 甲烷检测技术---红外甲烷技术特点 优点 ★全量程高精度检测； ★调校周期长； ★不存在中毒； ★元件寿命长； 缺点 ★元件输出非线性； ★仍受烷烃气体干扰； ★受冷凝水影响； 四、一般要求 63 红外与激光检测甲烷技术对比 激光气体检测与红外气体检测均是基于气体对特征波长的吸收进行测量， 但激光利用的是近红外波段，带宽更窄（＜1nm）。并基于光谱扫描的谐波 检测方式进行测量。选择性更好、稳定性更高。 激光气体检测光谱范围激光气体检测原理示意图 四、一般要求 64 甲烷检测技术---激光甲烷技术特点 优点 ★全量程高精度检测； ★调校周期长； ★不存在中毒； ★元件寿命长； ★不受其它气体及水汽影响； 缺点 ★元件输出非线性，处理电路复杂； ★成本高； 四、一般要求 65 甲烷检测技术---无线甲烷传感器 市场上对无线传感器的需求已久，5号文件对无线甲烷传感器提出了明确的应用 需求。以下是2017年底由安标中心发布的无线甲烷传感器安标检验试行文件， 该文件对无线甲烷传感器的命名、待机时间、无线数据上传等均做出了规定。 四、一般要求 66 甲烷检测技术---无线甲烷传感器 GJ100W型矿用无线全量程 甲烷传感器 主要技术指标 a. 工作电压3.4～4.2V DC b. 电池容量8.5Ah c. 待机时间不小于7d（连续报警最大功耗下） d. 测量范围0～4.00100.0CH4 e. 测量误差0.00～1.00CH4 ≤0.10CH4 1.00～3.00CH4 ≤真值的10 3.00～4.00CH4 ≤0.30CH4 4.00～100.0CH4 ≤真值的10 f. T90响应时间≤20s g. 稳定性不小于15天 h. 元件寿命不小于1年 四、一般要求 67 甲烷检测技术---无线甲烷传感器 GJ100W型矿用无线全量程 甲烷传感器 主要技术指标 i. 无线传输信号无线自组网 工作频率2.302.50GHz 发射功率不大于12dbm 传输距离不小于100m（无遮挡） j. 无线数据上传间隔时间变值传输不大于2s k. 防护等级IP65 l. 防爆标志Exdia I Mb m.充电电压925VDC 四、一般要求 68 甲烷检测技术---无线甲烷传感器 无线技术内置天线，2.4G Zigbee无线自组网； 检测元件低功耗MEMS元件，0100量程检测； 待机时间内置8.5Ah电池，甲烷连续工作时间＞15天（非报警），温度、一 氧化碳＞ 30天； 安装使用有线/无线配置灵活，通过无线信号转换器将数据接入分站。 技术特点 四、一般要求 69 4.5 煤矿应按矿用产品安全标志证书规定的型号、安全标志编号选择 监控系统的传感器、断电控制器等关联设备。 5号文件附录B 4.2.3 系统供应商提供的安全监控系统经安标备案的技术文件，技术文件应包含系 统企业标准、说明书、图纸及主要零（元）部件及重要原材料明细表（以下简称 “受控表”），系统及组成设备的安全标志证书，以及必要的相关证明材料。 注待验收系统的各种组成设备，原则上不得超出安标备案的系统受控表规定范围；如果系统的个别 组成设备不在系统受控表之列、又涉及本安关联及电磁兼容的，应按照实际连接和配置进行本安关 联整体评定及电磁兼容评估，由具备资质的检测机构出具本安关联评定报告和电磁兼容评估报告， 必要时应进行本安关联检验和电磁兼容检验，并出具报告。实施改造的单位保证使用性能满足升级 改造技术方案的要求，并出具测试报告。文中所述“相关证明材料”主要是指如下情况所需的材料 a如果出现个别组成设备不在受控表中，该组成设备取得安全标志且未经改造，应提供该组成设备的 安全标志证书、本安系统整体评定（检验）报告、与系统相关设备的抗电磁干扰评估（检验）报告 、改造实施单位出具的使用性能测试报告； b如果出现个别在用组成设备不在受控表中且需经改造后方可方可满足新要求，除应提供上款规定的 相关证明材料外，还应提供该组成设备改造后的防爆合格证和防爆检验报告； c如果前两款所述的同配置同连接的相同设备，在其他矿井已履行了相关程序，并具备相关证明材料 ，该证明材料可以在本次验收中引用。 4.5煤矿必须按矿用产品安全标志证书 规定的型号选择监控系统的传感器、 断电控制器等关联设备，严禁对不同 系统间的设备进行置换。 四、一般要求 70 安标的有效性 四、一般要求 71 4.6 煤矿安全监控系统应支持多网、多系统融合，实现井下有 线和无线传输网络的有机融合。煤矿安全监控系统应与上一级 管理部门联网。 4.6 原国有重点煤矿必须实现矿务局 公司所属高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井 的安全监控系统联网；国有地方和乡 镇煤矿必须实现县市范围内高瓦斯 和煤与瓦斯突出矿井安全监控系统联 网。 四、一般要求 72 5.7多网、多系统融合功能检查 5.7.1检查选取原则 调取系统软件的GIS界面。 5.7.2测试步骤 应与分级报警功能测试同步进行。但应确保某一名检测人员处在联动相应的人员读 卡设备的读卡区域范围内，且应确保该检测人员能够听到应急广播的告警声响。 下井前，首先检查GIS图形界面中是否存在安全监控系统设备、人员管理系统设备 、应急广播通讯设备（还可能存在电力监控设备）的图标，使用鼠标进行相关操作， 检查是否能够查阅这些设备的信息。 然后结合分级报警测试过程进行检查，当达到特定报警级别，系统应发出撤人警告 ，GIS图标中的人员管理读卡设备、应急广播通讯设备对应的图形均应有相应状态提 醒，井上检测人员应做好相关记录；同时，井下检测人员应记录井下广播的声响情况 及内容、人员标识卡的动作情况。 5.7.3判定准则 GIS界面中的安全监控、人员管理、应急广播（以及可能存在电力监控）设备信息 和状态显示正常，应急联动期间各设备状态转换正常，且软件和硬件的联动机制相同 ，方可认为具备多网多系统融合功能，判定为符合；反之则判定不符合，并记录GIS 界面中设备信息和状态显示异常的系统和未联动的设备； 四、一般要求 73 4.7 矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、通风区队长、 工程技术人员、班长、流动电钳工、安全监 测工下井时，应携 带便携式甲烷检测报警仪或甲烷检测报警矿灯。瓦斯检查工下 井时应携带便携式甲烷检测报警仪和光学甲烷检测仪。 4.8 煤矿采掘工、打眼工、在回风流工作的工人下井时宜携带甲 烷检测报警矿灯。 4.9 煤矿安全监控系统应具有伪数据标注及异常数据分析，瓦斯 涌出、火灾等的预测预警，多系统融合条件下的综合数据分析 ，可与煤矿安全监控系统检查分析工具对接数据等大数据分析 与应用功能。 四、一般要求 74 4.10 煤矿安全监控系统应具有在瓦斯超限、断电等需立即撤人 的紧急情况下，可自动与应急广播、通信、人员位置监测等系 统应急联动的功能。 自动联动平台自动联动平台 程控调度台程控调度台 一键指令下发一键指令下发 紧急广播紧急广播 紧急事件通知紧急事件通知 人员定位系统人员定位系统 按按 下下 定定 位位 卡卡 呼呼 叫叫 按按 钮钮 井上井上 井下井下 紧急事件上传紧急事件上传 紧急事件处理紧急事件处理 紧紧 急急 指指 令令 下下 发发 人员定位卡人员定位卡 震动或灯闪烁报警震动或灯闪烁报警 紧急事件通知紧急事件通知 广广 播播 指指 令令 下下 发发 四、一般要求 75 瓦斯超限 广播系统广播系统 广播系统 广播系统 广播系统广播系统 广播系统 广播系统 工作面工作面 回风流 采区皮带 多系统应急联动场景瓦斯超限等异常情况时，调度、应急广播系统将 以语音、短信等方式通知人员迅速撤离；通过人员位置监测识别卡紧 急呼叫功能，自动通知危险区域人员进行撤离等。危险区域相关机电 设备将按控制工艺流程停机、断电，保障矿井安全。 设计与安装 05 五、设计和安装 77 5 设计和安装 5.1煤矿编制采区设计、采掘作业规程和安全技术措施时，应对安全 监控设备的种类、数量和位置，信号线缆和电源电缆的敷设，断电区域 等作出明确规定，并绘制布置图和断电控制图。煤矿安全监控系统设备 布置图应以矿井通风系统图为底图，断电控制图应以矿井供电系统图为 底图。 五、设计和安装 78 5.2 煤矿安全监控系统主干线缆应当分设两条，从不同的井筒或者一个 井筒保持一定间距的不同位置进入井下。 或 安 全 监 控 系 统 主 干 线 缆 安全监控系统主 干线缆 安 全 监 控 系 统 主 干 线 缆 安 全 监 控 系 统 主 干 线 缆 五、设计和安装 79 5.2 安全监控系统不得与图像监视系统共用同一芯光纤。 人员位置监测系统 有线调度通信系统 安全监控系统 五、设计和安装 80 5.2 系统应具有防雷电保护，入井线缆的入井口处和中心站电源输入 端应具有防雷措施。 安全监控系统主机 安全监控系统备机 ～220V 电源避雷器 信号避雷器 信号避雷器 信号避雷器 监控机房 五、设计和安装 81 5.2 安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆连接，严禁与调 度电话电线和动力电缆等共用。 意义 1、确保其本质安全防爆性能，当监控电缆发生故障时， 还可通过调度电话及时了解井下情况。 2、监控系统中，对电缆是有严格要求的，因为电缆的分 布参数直接与安全有关，一般根据电缆参数做安全性能试验。 五、设计和安装 82 5.3 井下分站应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、 无滴水、无杂物的进风巷道或硐室中，安设时应垫支架，或吊 挂在巷道中，使其距巷道底板不小于300mm。 意义 分站一般设计为矿用本安型的，防护等级IP54（防止溅 水），而且分站设计显示及指示功能，放置在便于观察的位置 利于维护管理。 五、设计和安装 83 5. 4 隔爆兼本质安全型防爆电源设置在采区变电所，不得设 置在下列区域 a ） 断电范围内 b） 低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面和回风巷内； c） 煤与瓦斯突出煤层的采煤工作面、进风巷和回风巷； d） 掘进工作面内； e） 采用串联通风的被串采煤工作面、进风巷和回风巷； f）采用串联通风的被串掘进巷道内。 5.5 安全监控设备的供电电源不得接在被控开关的负荷侧。 去掉了“宜” 安全监控设备的供电电源必须取自被控开关的 电源侧，严禁接在被控开关的负荷侧。宜为井 下安全监控设备提供专用供电电源。 五、设计和安装 84 5. 6安装断电控制时，应根据断电范围要求，提供断电条件 ，并接通井下电源及控制线。断电控制器与 被控开关之间应 正确接线，具体方法由煤矿主要技术负责人审定。 去掉了“接线方法参 见附录A” 5.7与安全监控设备关联的电气设备、电源线和控制线在改 线或拆除时，必须与安全监控管理部门共同处理。检修与安 全监控设备关联的电气设备，需要监控设备停止运行时，必 须经矿主要负责人或主要技术负责人同意，并制定安全措施 后方可进行。 5.8模拟量传感器应设置在能正确反映被测物理量的位置。 开关量传感器应设置在能正确反映被监测状态的位置。声光 报警器应设置在经常有人工作便于观察的地点。 甲烷传感器的设置 06 六、六、甲烷传感器的设置甲烷传感器的设置 86 6 甲烷传感器的设置 6.1 甲烷传感 器应垂直悬挂，距顶板顶梁、屋顶不得大于 300mm，距巷道侧壁墙壁不得小于200mm，并应安装维护 方便，不影响行人和行车。 六、六、甲烷传感器的设置甲烷传感器的设置 87 6.2甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范 围应符合表1的规定。 删除了便携式甲烷检测报警仪的报 警浓度 删除了报警仪 六、六、甲烷传感器的设置甲烷传感器的设置 88 增加了该条 值由1.5改为 了1.0 包括局部通风机在 内的巷道内全部非 本安设备 增加了设备 六、六、甲烷传感器的设置甲烷传感器的设置 89 增加该条 一条分为两条，采区回风巷和一 翼回风巷区别 六、六、甲烷传感器的设置甲烷传感器的设置 90 6.2采煤工作面甲烷传感器的设置 6.2.1长壁采煤工作面甲烷传感器应按图1设置。U形通风方 式在回风隅角设置甲烷传感器T0（距切顶线小于等于1m）, 工作面设置甲烷传感器T1,工作面回风巷设置甲烷传感器T2 ；煤与瓦斯突出矿井在进风巷设置甲烷传感器T3和T4；采用 串联通风时，被串工作面的进风巷设置甲烷传感器T4,如图1 中分图a）所示。 Z形、Y形、H形和W形通风方式的采煤工 作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行，如图 1中分图b ）至分图e所示。 六、六、甲烷传感器的设置甲烷传感器的设置 91 增加修改删除 新鲜风流 工作面 采区皮带 采煤工作面及其回风巷和回风隅角设置甲烷传感器 回风隅角 采煤工作面 回
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