桂兴安全监控系统升级改造实施方案.docx
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贵州泰昌安能源集团矿业有限责任公司
兴仁县新龙场镇桂兴煤矿
安全监控系统及钻孔作业现场视频监控升级改造
实施方案
编制：
王春付
日期：
2017年2月20日
会审表
名 称
安全监控系统及钻孔作业现场视频监控升级改造实施方案
编制人
王春付
编制时间
2017年2月20日
会审人员签字及意见栏
部门
姓名
意见
机电矿长
安全矿长
生产矿长
总工程师
矿长
集团公司审批
意见
兴仁县新龙场镇桂兴煤矿
安全监控系统及钻孔作业现场视频监控
升级改造实施方案
一、矿井基本概况：
（一）矿井概况
1、地理位置
桂兴煤矿位于黔西南州兴仁县新龙场镇境内，井田距兴仁县城16KM，距兴义市66KM，距南昆铁路兴义火车站63KM。
交通比较方便。
地理坐标：
东经105°00′47″—105°00′58″，北纬24°55′02″—24°55′09″。
2、交通情况
交通以公路为主，兴仁至普安的主干公路从矿区内北东经过，矿山有简易公路与之相接，至兴仁县城18公里；兴仁至铁路货站—南昆铁路顶效站40公里，交通较为方便。
3、地形地貌
井田总体为脊状山地貌，居中高山地形，山岭大致位于井田西部，呈南西-北东向延伸，该岭为井田内分水岭。
矿山范围内出露地层（由上往下）飞仙关组、长兴组、龙潭组第二段。
地面植被茂密，林木杂草丛生。
小冲沟亦较多，在井田东部界线外呈枝状展布，主要的冲沟泄流向在井田东部外边沿。
山岭东缓坡脚地带多被第四纪坡积物覆盖。
矿区最高点标高为+1959.2m，最低点标高为+1620.0m，相对高差339.2m。
本区内水系发育，矿井水主要靠大气降水；气候为亚热带季风气候，年平均降雨量为1325.1mm；有冰冻,一般在12月至次年3月；年平均相对湿度为81%；地震烈度6度以下（据环境保护厅、黔城设通发[1992]230号文《关于公布贵州省地震烈度新区规划的通知》）；年平均气温15℃左右，最高气温34.6℃、最低-7.8ºC；年节风速1.9m/s,最多风向为东南风。
4、电源：
矿井采用双回路电源供电，双回路电源引自兴仁县潘家庄10KV变电站不同母线端（LGJ-150裸铝线，距离10KM，专线），供电条件较好。
电源可靠，能满足矿井生产要求。
5、矿井设计能力30万吨/年。
（二）开采技术条件
（1）瓦斯：
矿井瓦斯等级为瓦斯矿井。
2009年、2010年、2011年矿井瓦斯等级鉴定及批复为低瓦斯矿井；2012年矿井瓦斯等级鉴定及批复为瓦斯矿井；2014年矿井瓦斯等级鉴定为瓦斯矿井；2016年矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井。
（2）煤尘爆炸性
煤尘爆炸性：
根据鉴定报告，25、19、18、17煤层均无煤尘爆炸危险性（26煤未揭开）。
（3）煤炭自燃倾向性
25、18、17煤层自燃发火等级为Ⅲ类，为不易自燃煤层；19自燃发火等级为Ⅱ类，为易自燃煤层（26煤未揭开）。
（4）煤与瓦斯突出
煤与瓦斯突出危险性：
通过中国矿大煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，19、18煤层在一水平（+1570m）以上无煤与瓦斯突出危险性，M1（17）煤层在一水平（+1600m）以上无煤与瓦斯突出危险性。
且历年瓦斯等级鉴定结果均为低瓦斯矿井，在《桂兴煤矿安全专篇》中规定：
一采区按低瓦斯采区进行设计和管理。
4、矿井开拓开采现状
现在矿井开采一采区17煤层残采面，准备11906采面。
全年生产安排，初期为“一面两头”，4月份之后为“两面两头”。
即2月份开始完成复产验收后，矿井是“一面两头”布置。
即17煤残采面，11906回风巷和切眼掘进。
11906采面形成后，17煤残采面和11906采面同时开采，掘进面为11801运输巷、回风巷。
矿井采用炮采、炮掘工艺，采面采用单体液压支柱配合金属交接顶梁或长钢梁进行支护；掘进采用锚杆或矿工钢棚支护。
5、矿井安全监控系统、视频监控系统现状：
安全监控系统，型号KJ73N，重庆梅安森，井下全覆盖，主干网采用矿用通讯电缆形成总线式传输数据，缺点是分站易受电磁干扰，传感器容易断线，防雷设施不健全，接地不合要求；系统不具备大数据分析与应用功能，无煤矿安全监控系统检查分析工具，无法与其他系统应急联动，数据传输为模拟信号，加密方式未知，中心站系统自诊评估功能不足。
视频监控系统，采用HIK录像机，井下只两台防爆摄像头，地面三台普通摄像头，井下和地面监控数量不足，主要监控地点没有覆盖到位，比如探放水打钻责任要求很强的地点没有实现视频监控。
人员定位系统，型号KJ249，应用功能不够完善，轨迹查询，实时查询不合理，报表无法打印。
二、升级改造实施方案：
（一）安全监控系统升级改造的目的：
根据应国家、省委、省政府、黔西南州州委、州政府、县委、县政府相关文件和会议的要求，明确提出煤矿安全监控系统和钻孔作业现场视频监控系统升级改造。
为积极响应上级要求、同时为本矿转型升级，提高安全保障能力，提高煤矿的安全管理水平。
（二）安全监控系统改造的目标：
兴仁县新龙场镇桂兴煤矿安全监控系（瓦斯监控系统、人员定位系统、视频监控系统）统全面升级改造。
（三）成立领导小组
为确保我矿安全监控系统改造的顺利开展，成立监控系统改造领导小组，明确责任：
组长：
李加国（投资人）
副组长：
王明虎（矿长），王春付（机电副总）
成员：
总工、生产矿长、安全矿长、机电矿长、副总工、各科室科长、技术员、后勤矿长
职责分工：
组长：
负责监控系统改造方案的资金和设备；
副组长：
负责监控系统方案的具体实施；
成员：
按职务分工抓好监控系统改造的具体落实。
（四）升级改造实施步骤：
第一：
方案确定：
兴仁县桂兴煤矿于2016年12月与重庆煤科院达成合作意向，请求煤科院2017年7月到矿，根据矿井的实际情况制定设计方案。
（或按照县有关部门联系的中介机构和设备进行）
第二：
签订合同：
根据重庆煤科院针对我矿提出的设计方案，双方协商达成供货、安装、后期维护合同。
时间是2017年5月10日前。
第三：
发货、安装阶段：
根据合同我矿在保证资金的情况下，重庆煤科院开始发货，并安排专业技术人员到矿，开始进行安装。
实施时间是：
2017年7月至9月。
第四：
调试、试运阶段：
、
实施时间：
2017年10月，完成全部设备安装，进入试运转阶段。
第五：
投入正常使用
（五）升级改造后系统介绍
1、KJ90N安全监控系统概述
KJ90N安全监控系统是重庆研究院在2014年针对抗干扰送检的全新安全监控系统，利用工业以太网+总线传输平台，使系统在设备抗干扰、实时性、可靠性、稳定性、扩容接入能力、防护等级、数字化、数据分析应用、数据融合、新技术应用等方面技术水平进一步提升。
同时系统通过AQ6201-2006对抗干扰（浪涌、静电、射频电磁场辐射、电快速瞬变脉冲群）要求等级，并取得“MA”认证。
2、系统结构
由于KJ90N煤矿安全监控系统采用先进的分布式处理模式，能充分发挥各部分设备的性能优势，结构简洁，可操作性强，便于系统的日常维护及管理。
系统主干连接为树型结构，安装扩展简单。
因此本方案设计为分层结构，具体组成如下：
图0 1KJ90N煤矿安全监控系统结构示意图
A．地面监控中心站及网络终端等，是整个监控系统的核心，负责整个系统设备及监测数据的管理、定义配置、实时数据采集、分析处理、统计存储、屏幕显示、查询打印、实时控制、远程传输、画面编辑、网络通讯等任务。
网络终端完成系统监测信息异地实时共享，能够以文本或图形方式显示安全生产信息，查询各类报表数据，监测信息可以在调度大屏上轮换显示。
系统监控地面中心站采用全网络化结构，便于实时监测信息、图像信息及文件共享；
B．系列化智能监控分站。
主要完成对所监测的传感器数据采集、数据预处理、分类显示、报警、断电控制、与地面监控中心站的数据通讯、所接传感器的集中供电等；
C．各类模拟量传感器、开关量传感器及断电控制器等设备，是整个监测系统最前沿的终端设备，负责对各监测点的物理数据采集、就地显示、超限报警、信号传输、对监控分站控制指令的执行等。
3、系统功能
3.1主要技术指标
1） 系统巡检周期不大于10秒；
2） 异地断电时间不大于20秒；
3） 模拟量传输处理误差不超过0.5%；
4） 软件任一界面刷新时间不大于2秒；
5） 系统具有双机自动切换功能，主备机之间可进行无缝切换。
3.2功能介绍
远程控制功能
系统支持不间断多路电源箱综合管理功能，在设备上和系统软件上显示电池容量使调度人员明确掌握在断电情况下电源可持续供电时间，电路还具有对电池维护功能，电源定期自动对电池充放电，延长电池寿命。
监控软件能存储电源的电压、电流等历史数据，为判断分站通讯故障原因提供依据。
调校管理功能
传感器在线标校功能：
能够实现地面安全监控软件和监控分站自动识别井下对应地点的传感器的当前是否处于标校状态，并在地面安全监控软件中自动记录相应地点的标校时间起始时间和结束时间等标校信息。
数据采集功能
具有甲烷、风速、风压、CO浓度、温度等模拟量采集、显示及报警功能。
具有馈电状态、风机开停工况、风筒状态、风门开关、烟雾等开关量采集、显示及报警功能。
具有瓦斯抽放量监测、显示功能。
具有风机运行参数采集及数据、工况曲线显示及异常报警功能。
报警及控制功能
具有甲烷浓度超限及系统异常状态声光报警和自动断电/复电控制功能。
系统具有地面中心站手动遥控断电/复电功能，并具有操作权限管理和操作记录功能。
系统具有异地断电/复电功能。
系统具有移动瓦斯泵闭锁功能：
当瓦斯泵排气口下风侧甲烷浓度达到规定时，切断瓦斯泵电源并闭锁；当瓦斯泵排气口下风侧甲烷浓度低于复电浓度时，自动解锁。
存储和查询功能
系统具有以地点、名称为索引的存储和查询功能：
显示功能
系统具有列表显示功能：
系统能在同一时间坐标上，同时显示模拟量曲线和开关状态图等
系统具有模拟量实时曲线和历史曲线显示功能；能在同一坐标上用不同颜色显示最大值、最小值、平均值等曲线
系统具有开关量状态图及柱状图显示功能
系统具有模拟动画显示功能。
显示内容包括：
通风系统模拟图、相应设备开停状态、相应模拟量数值等。
具有漫游、总图加局部放大、分页显示等方式
系统具有系统设备布置图显示功能。
显示内容包括：
传感器、分站、电源箱、断电控制器、传输接口、和电缆等设备的设备名称、相对位置、运行状态等。
打印功能
系统具有报表、曲线、柱状图、状态图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能。
报表内容包括：
模拟量日（班）报表、模拟量报警日（班）报表、模拟量断电日（班）报表、模拟量馈电异常日（班）报表、开关量报警及断电日（班）报表、开关量馈电异常日（班）报表、开关量状态变动日（班）报表、监控设备故障日（班）报表、模拟量统计值历史记录查询报表等。
人机对话功能
系统具有便捷、人性化人机对话功能，便于系统生成、用户管理、参数设置修改、功能调用、控制命令输入等。
自诊断功能
系统具有自诊断功能。
当系统中传感器、分站、传输通道、电源、断电控制器、传输电缆等设备发生故障时、报警并记录故障时刻和故障设备，以供查询和打印。
双机切换功能
系统具有双机切换功能。
系统主机为双机备份，当工作主机发生故障时，备份主机投入工作。
数据备份功能
系统应具有监测数据人工和自动定时备份功能。
软件其他功能
监测图页静态和动态编辑作图对用户开放，支持多种图形格式，鼠标和键盘均可操作。
在系统进行实时数据采集的同时，系统可进行记录、显示、分析运算、超限报警控制、查询、编辑、动态定义、网络通信、绘制图形和曲线并打印实时报表、超限报表和班、日、月报表等。
屏幕显示为页面式，图形文本兼容，每页显示的信息由用户自行定义编制，直至屏幕显示满为止，显示页可随意调出。
在监测显示画面中，可对数值、转动、位移、往返、仓位、流量、电量、人员位置信息等根据监测量实现功能强大的模拟动画显示。
主要设备器材见下表
桂兴煤矿安全监控系统升级设备材料购置计划表
序号
名称
规格和型号
数量
单位
制造商名称
监测监控系统
1
本安型网络交换机
KJJ15（A）
4
台
重庆研究院
2
交换机电源
KDY660/15B（A）
4
台
重庆研究院
3
地面交换机
KJJ220
2
台
重庆研究院
4
监测监控上传主机
Optiplexxe2微塔式 i5/4570s/4g/500g/集显／dvd /19寸
2
台
戴尔
5
监测监控主机
台式机7040MTi7-6700/8GDDR4/1TB/DVDRW/R5340X2G独显/显示器：
E2016HV（19.5寸）音响
2
台
戴尔
6
监控终端
联想家悦30600I台式机电脑I7四核8G1T+128G固态GTX750Ti2G独显+23英寸显示器音响
10
台
联想
7
监控大分站
KJ90-F16（B）（含电源）
15
台
重庆研究院
8
激光高低浓度甲烷传感器
GJG100J（485型）
35
台
重庆研究院
9
一氧化碳传感器
GTH1000（485型）
20
台
重庆研究院
10
氧气传感器
GYW25/50（485型）
8
台
重庆研究院
11
粉尘传感器
GCD1000（485型）
20
台
重庆研究院
12
双向风速传感器
GFY15（B）（485型）
17
台
重庆研究院
13
设备开停传感器
GKT0.5L（485总线型）
50
台
重庆研究院
14
温度传感器
GWP200（485型）
12
台
重庆研究院
15
风门传感器（语音）
GFK60（485型）
20
台
重庆研究院
16
烟雾传感器
GQQ5（485型）
18
台
重庆研究院
17
液位传感器
KGU9901（485型）
4
台
重庆研究院
18
管道一氧化碳传感器
GTH1000G（485型）（含汽水分离器）
20
台
重庆研究院
19
打印机
兄弟（brother）MFC-7380
2
台
兄弟
20
主传输光缆
8芯
8
KM
万博
21
监测线缆
MHYV1*4*7/0.43
15
KM
万博
22
UPS电源
2KVA/4H
1
台
山特
23
辅材
1
批
重庆
视频监控和瓦斯监控系统同时优化升级联动，在矿井地面和井下主要和重要地点安装视频监控，特别是井下探放水打钻施工地点。
（六）安全监控系统升级改造的保障措施：
1、资金保障措施：
针对矿井的安全监控系统升级改造，最大的问题就是解决资金问题，确保计划的有效实施。
我矿采用自凑资金的方式进行。
2、设备保障措施：
采用购买方式解决设备问题。
3、人员技术保障措施：
我矿采取向外招聘方式和选送相关人员到厂家培训的方式，解决人员和技术问题，确保设备正常使用，使其发挥应有的性能。
4、安全技术保障措施：
我矿将严格按照“一工程，一措施”原则，在保证现用系统正常的情况下，进行升级改造工作。
5、加大职工的培训力度，提高职工的安全意识教育，提为矿井的升级改造提高安全保证。
总之，2017年对桂兴煤矿来说是一个不平凡的一年，全年要做的工作很多，我们将制定严格的施工计划和安全措施，在确保安全的前提下，在上级部门的大力支持下，在全矿干部职工的共同努力下，力争在2017年11月底完成系统升级改造，真正实现“五化”矿井。
兴仁县新龙场镇桂兴煤矿
2017年2月20日
15
升级会员 