煤矿井下监测监控作业中级工实操考核题Word文档格式.docx
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（一）安全操作要点识记能力知识
一、系统
1、矿井安全监测监控系统必须具备哪些功能?
（B）
答：
1）具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能；
2）当主机或系统电缆发生故障时，系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全
部功能；
3）当电网停电后，系统必须保证正常工作时间不少于2h；
4）具有防雷电保护；
5）具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。
2、《煤矿安全规程》对安全监控设备的检查有何规定?
（B）答：
使用便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员；
当两者读数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施并必须8h内对2种设备调校完毕。
3、简述煤矿监控系统的结构及各部分的作用。
（B）答：
监控系统都是由传感器及执行装置、传输（通信）系统、数据处理系统三大部分组成。
（1）传感器及执行装置：
安装在现场，传感器负责采集各种环境参数并把它们输送给传输系统。
直接关系到系统监控内容和数量及系统的准确度，选择可靠、稳定、准确的传感器；
执行装置的功能：
接收来自传输系统的信息，根据它执行开、停、断电等指令，完成各种控制功能。
（2）信息传输系统：
传输接口、分站、中心站柜、电缆等。
功能是接收传感器传来的各种信息，把它们转换成数字或频率信号，通过发送、接收装置及电缆和各种接口传递给地面中心站的计算机进行处理。
同时接收计算机发来的各种指令，并通过上述设备传递给执行装置。
（3）数据处理系统：
由计算机（包括前置机）、模拟盘及各种外部设备等硬件和由各种应用程序、操作系统等软件组成。
功能是接收来自传输系统的信息，对其进行综合分析判断，通过屏幕、模拟盘、绘图仪对各监测参数或状态进行显示。
当某些环境参数超过额定值时，能自动报警，向井下发出控制信号，切断影响区域电源，防止事故发生。
对重要监测参数可
存储规定时间内的数据（如平均值），并可随时用屏幕显示、打印、绘图等方式再现所需资料。
对生产监控部分的设备运行状态、运行时间、煤位情况等内容也可即时显示出来。
有些系统还具有火灾预测预报等功能。
4、安全监控机构应建立什么账卡及报表?
（B）
（1）设备、仪表台账；
（2）监控设备故登记表；
（3）检修记录；
（4）巡检记录；
（5）传感调校记录，井下测试记录；
（6）中心站运行日志；
（7）矿井安全监控日报；
（8）报警断电记录月报；
（9）矿井安全监控设备使用情况月报、季报表。
5、通风安全监控的监察主要包括?
装备标准、监控设备、安装地点、报警门限、断电门限、复电门限、断电范围、测量误差、校准气样、技术资料、电气防爆等。
（1）矿井必须按瓦斯等级，装备安全监控系统或甲烷风电闭锁装置和甲烷断电仪。
通过现场观察了解矿井的装备标准是否符合要求。
（2）通过现场观察了解甲烷传感器等监控设备是否正确安装与使用。
（3）使用调校好的便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器对照，观察测量误差是否符合要求。
若超出允许测量误差，应使用空气气样和校准气样确认测量误差是否符合要求。
（4）使用校准气样模拟报警浓度、断电浓度和复电浓度，测试报警门限、断电门限、复电门限、断电范围、馈电状态等是否符合要求。
（5）监控设备铭牌的防爆标示是否符合要求：
安全监控设备必须是本质安全型防爆电气设备，或是本质安全型与其他防爆型的复合型，输入／输出信号必须是本质安全型。
（6）外壳防护等级符合国家有关规定，外壳完好。
（7）分站电源是否按防爆合格证配接传感器、分站、断电器、报警器等设备。
（8）安全监控设备之间是否使用专用阻燃电缆或光缆连接；
电缆吊挂是否符合要求。
（9）使传感器、分站、断电器停电，检查是否切断该监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁。
（10）使地面主机停电，同时使用校准气样模拟超过断电门限，检查其甲烷风电闭锁功能和甲烷断电仪功能。
（11）校准气样是否按《煤矿安全规程》及其执行说明配制。
（12）技术资料及日报表是否齐全。
6、通风监控系统的特点有哪些?
（B）
1）电气防爆。
在有瓦斯和煤尘爆炸性环境的煤矿井下，设备必须是防爆型电气设备。
2）传输距离远。
传输距离至少要达到10km。
3）网络结构宜采用树形结构。
便于安装维护，节约传输电缆，降低成本。
4）监控对象变化缓慢。
在同样监控容量下，对系统的传输速率要求不高。
5）电网电压波动大，电磁干扰严重。
采煤机、运输机设备启停和架线电机车火花等造成电磁干扰严重。
6）工作环境恶劣。
井下有瓦斯、二氧化碳、硫化氢等易燃易爆、腐蚀性气体，矿尘大、潮湿、有淋水，空间狭小。
设备要有防尘、防潮、防腐、防霉、抗机械冲击等措施。
7）传感器（或执行机构）宜采用远程供电。
矿井监控系统的电源供给，要受到电气防爆要
求的限制。
传感器及执行机构往往设置在工作面等恶劣环境，不宜就地供电。
多采用分站远距离供电。
8）不宜采用中间继电器。
7、通风监控系统的为什么不宜采用中间继电器？
（B）
1）中间继电器会延长系统传输时间；
2）中间继电器是有源设备，故障率高于无中间继电器系统；
3）井下电源的供给受电气防爆的限制，在中间继电器处不一定好取电源
4）采用远距离供电时，需要增加供电芯线。
8、安全监测监控工必须做好哪些工作?
（1）保证监控线路吊挂平直；
（2）甲烷传感器必须按规定安设在顶板完好、无淋水的地方；
（3）监测监控工必须24h值班，安全监控设备出现故障时必须及时处理，传感器故障处理时间不能超过4h，线路故障不超过6h，分站故障不超过8h；
（4）不得擅自调整甲烷传感器的报警值及断电值。
9、设备排除故障应注意哪些问题?
（B）
（1）应首先检查设备电源是否有电。
（2）可用替代电路板的方法逐步查找故障。
（3）应一人工作，一人监护，严禁带电作业，并认真填写故障处理记录表。
10、监控系统软件当系统通讯正常时，屏幕上看不见显示数据，其原因是什么?
怎样排
除?
原因：
在设置显示颜色时分站显示颜色、模拟量显示颜色、开关量显示颜色以及控制量显示颜色与背景显示颜色一致。
排除方法：
单击“系统功能”菜单下的“设置显示颜色”选项，在弹出的菜单中重新设置显示颜色即可。
11、KJFT—2基本分站的主机和分站不通讯的故障原因及排除方法各是什么?
故障原因：
（1）线路短路或断线；
（2）线径太小；
（3）分站通讯芯片坏；
（4）分站内单片机坏。
（1）检查线路；
（2）更换电缆；
（3）更换芯片；
（4）更换单片机。
、
12、简述井下传输电缆的安装
传输电缆在敷设时应充分注意远离动力电缆（至少应有30cm的距离），如果在架线
电机车运输巷道敷设电缆时，为了防止架线的强电的干扰．需要选用屏蔽电缆，其屏蔽层必须在井上机房的终端处良好接地。
只有这样才能有效地保证高信号噪声比，使信号能得到高质量传输。
为了保证安全，入井的传输电缆应采取严格措施与井上其他电源隔离，保持与其他室内电缆有一定的距离。
如果入井电缆端加有安全栅或其他隔离措施时，绝对不能随意解除或不用。
二、传感器
13、何谓瓦斯传感器元件中毒?
如何预防?
指工作着的元件接触到硫化氢和二氧化硫气体，两气体吸附近在检测元件表面或与元件反应，从而阻止了瓦斯接触催化剂，使元件灵敏度下降。
煤矿的空气中都含有微量的硫化氢和二氧化硫气体，硫化氢和二氧化硫含量在1X10-6级，就能使元件中毒失效。
各种瓦
斯检测仪器严禁在含在硫化氢和二氧化硫气体的环境中使用，是防止元件中毒的有效办法。
铅蒸气对元件也有很强的腐蚀作用，应避免在有铅的环境中使用。
14、传感器通常由几部分组成?
传感器一般由检测元件、前置测量和转换电路等组成，有时还包括电源。
检测元件直接与被测量接触，并输出与被测量成一定关系，便于检测的电量。
测量电路将检测元件输出的电信号变换为便于显示、记录、控制、处理的标准电信号。
测量电路的选取视检测元件的性质而定。
如对于输出量为电参量R、C、L的检测元件，一般多选取用检测电桥电路；
而对于输出量为电势、电流、频率的检测元件，则可直接进行
放大、处理。
测量电路中除检测电桥外，还包括放大器、量程转换电路和电参数转换电路等。
放大器的作用是提高测量仪器的灵敏度。
一般情况下，它与检测元件或检测电桥直接连接，接受并放大检测回路输出的微弱电信号。
当系统的量程与测量电路的输出电压不一致时，需要增加转换电路，以保证两者匹配。
15、抽放钻场工作面甲烷传感器的设置规定是什么?
钻场工作面甲烷传感器应悬挂在钻孔上方靠回风侧小于等于5m处，钻场回风甲烷传感器应悬挂在钻机回风侧第一个巷口的10〜15m处，钻场进风甲烷传感器应悬挂在距
钻场小于等于10m处。
16、传感器的主要技术指标是什么?
（B）答：
（1）量程：
传感器测量上限与下限的代数差。
例如某压力传感器下限为-l0N／cm2，上限为90N/cm2，则该传感器的量程为100N/cm2。
测量范围：
传感器能按规定精度进行测量的上限至下限之间的区间。
如上述中的压力传感器的测量范围为-10〜90N／
2cm2。
（2）灵敏度：
传感器输出量的变化值之比。
用公式表示即为：
K=Ay/Ax
式中K――传感器的灵敏度；
Ay――输出被测量的变化值；
Ax――输入被测量的变化值。
（3）稳定性：
在规定的工作条件和时间内，传感器性能保持不变的能力。
（4）分辨率：
传感器可能检测出的被测信号的最小增量。
（5）误差：
被测量指示值与真值之间的差。
（6）重复性：
在同一工作条件下，对被测量在同一方向上进行重复测量时，测量结果的
致性。
（7）线性度：
线性传感器的校准曲线逼近一条直线的密全程度。
（8）过载能力：
表示传感器在不引起规定性能指标永久改变条件下，允许超过测量范围的能力。
一般用允许超过测量上限（或下限）的被测量与量程的百分比表示。
三、低浓度甲烷传感器
17、简述低浓度瓦斯（CH4）传感元件的结构及各部分的作用。
低浓度瓦斯（CH4）传感元件以热催化式为主，结构由三部分组成：
1）铂丝线圈：
是用纯度为99.999%，直径为0.007〜0.25mm的铂丝线圈。
作用是：
通以工作电流，将检测元件加热到瓦斯氧化起始温度点（300〜400C）,作为热电阻温度计，测量因瓦斯氧化放热而产生的元件温度增量。
2）载体：
是掩盖铂丝线圈，承载催化剂的多孔实体。
载体本身无活性，不直接影响元件
性能。
载体的作用是：
掩盖铂丝线圈，能消除铂丝升华，保证铂丝线圈的热稳定性和机械稳
定性；
其表面光滑，使催化剂形成高度分散的表面，提高催化剂的效用。
载体常用材料有：
氧化铝、石英、纤维、陶瓷等。
其中氧化铝的化学性能稳定，耐热和导热性好，多数传感器都用氧化铝作为载体材料。
（3）催化剂：
作用是降低瓦斯与氧气的初始反应温度。
在正常情况下，瓦斯与氧气发生反应的温度为850°
C,这不仅需要给元件的铂丝提供很大工作电流，而且对载体的耐热也要求很高。
在催化剂的作用下，瓦斯与氧气的反应温度降为300〜400°
C。
从而大大降低了
元件的工作电流,也增加了其使用寿命。
钯、铂及过渡金属铜、铬、钻、锰、钒等的氧化物都对瓦斯有催化作用。
载体催化元件所用催化剂的主要成分是金属钯单质。
低浓度甲烷传感器故障处理
18、KG3003Cr型低浓度甲烷传感器电源接通后,仪器绿色指示灯不亮,无显示什么
原因？
怎样处理？
（1）电缆的电源线断开
（2）三端集成电路损坏，无输出
（3）Vl被击
处理方法：
（1）更换电缆
（2）更换三端集成电路
（3）更换V1
19、KG3003Cr型低浓度甲烷传感器无甲烷气体，显示值在5.00左右，恒流输出超
过5mA，调节调零电位器无效什么原因？
（B）
（1）黑元件断线
（2）C9损坏
（1）更换催化元件
（2）更换C9
20、KG3003Cr型低浓度甲烷传感器无甲烷气体，显示为负值，恒流为零，调节调零电位器无效什么原因？
白元件断线
更换催化元件
21、KG3003Cr型低浓度甲烷传感器无声光报警什么原因？
（1）C15损坏
（2）V7损坏
（1）更换Cl5
（2）更换V7
22、KG3003Cr型低浓度甲烷传感器有光报警，无声报警或报警声嘶哑什么原因？
怎样处理？
（1）蜂鸣器B损坏
（2）连线脱落
（3）B7损坏
（1）更换蜂鸣器片
（2）重新焊牢连线
（3）更换B7
四、高低浓度甲烷传感器
23、简述高浓度瓦斯传感器结构及原理。
热导式高浓度瓦斯传感器主要由热导检测元件、温度补偿元件、热导室、气室、隔爆粉末冶金罩、金属外壳等部分组成。
传感器工作时，在传感器气室出入口间造成一个压差。
在此压差的作用下，瓦斯经导管
T气室入口T气室出口T导管（或外界大气）形成测量气流。
为避免因强迫对流扩散热能过大
和气流不稳定影响传感器特性，气室中矿井瓦斯以扩散形式进入热导室。
热导室中的热导元件（用①0.02〜0.07mm铂丝制成）位于热导室的中心或轴心线上。
在热导室内，还有一个密封隔离气室，内装补偿元件，气室内充填新鲜空气。
由于金属的良好导热性能，密封气室内气体温度近似于热导室中气体温度。
当扩散进热导室的气体不含瓦斯时，调整电位，使检测电桥处于平衡状态，电桥输出电压为零。
当含有瓦斯的气体扩散进入热导室后，由于瓦斯导热性能优于空气，热导元件温度下降，电桥失去平衡，输出电压信号。
瓦斯浓度越高，热导室内气体导热性能越好，热导元件温度越低，直流电桥输出电压信号幅值越大。
热导式高浓度瓦斯传感器的工作温度低（一般在150〜200C之间），桥路电话小，元件
寿命长，不存在催化剂中毒等现象，并且在全量程内（0〜100%）特性曲线基本为直线。
24、KG9001B型智能高低浓度甲烷传感器工作原理及主要结构（B）答：
传感器测量低浓度甲烷浓度采用热催化原理，测量高浓度甲烷采用热导原理。
热催化元件（或热导元件）和金属膜电阻及调节电位器组成惠斯登电桥，当环境中的甲烷
以扩散的方式进入气室腔时，与敏感元件反应，电桥有与甲烷相对应的电讯号输出，该讯号经A／D转换器转换后，直接送往单片机进行数据处理，从而完成仪器的显示、报警等功能。
25、AWJ一90A型高低浓度甲烷传感器安装使用与维护（B）
1）吊挂安装AWJ--90A高低浓瓦斯传感器，频率信号传送给分站。
若传感器电源由分站供给，则传感器安装位置与系统分站距离不大于lkm；
若就地供电，则传感器安
装位置与系统分站距离可达5km。
可通过KP5001矿用本安电路用分线盒与分站连接。
2）正确连接电源与传感器，仪器显示“AAA”，l5s内按动显示键，仪器显示“ddd”进入参数设定状态。
参数设定完成后，按启动键，仪器显示“AAA”，等待l5s后进入正常检测工作状态，自检灯开始闪光。
3）仪器以2s为周期不断检测环境中CH4气体含量，通过串行口将其传送给分站。
如检测到CH4浓度超过设定的报警值，发出声光报警。
4）根据测得的瓦斯浓度自动切换量程，当高浓传感器工作时，红色指示灯亮。
5）使用一段时间后，若灵敏度下降，仪器偏差超过允许范围，需对仪器进行标定。
标定周期为10〜15天，由经过培训的瓦斯检测员完成。
五、烟雾传感器
26、BYT3270型烟雾传感器原理及结构（B）
1）为离子感烟式传感器。
2）当有烟雾通过通风孔进入探头时，放射源的离子流因烟雾的影响发生变化，使电路平衡受到破坏，探头有信号输出。
3）传感器控制电路接收到信号后，通过复位延迟滤波器约2s后使发光二极管导通,
并通过复位计时器使发光二极管间断地闪亮，发出声光报警。
4）输出继电器RLI也间断地吸合与释放，使其常开与常闭触点输出信号。
27、BYT3270型烟雾传感器安装有什么要求？
1、如图4--9所示
贰u旗p押円鞭
将传感器输入端与电源接通。
传感器与供电源之间的连接电缆的电感量与其电阻比值不
得超过30/Q,或电感量不得超过40。
电缆应选用外径为7.8mm，截面积为
0.3mm2X3以上有屏蔽层的橡套软电缆。
2）如图4—10所示,
将输出控制电缆接入。
输出控制线应选用外径为7.8mm，截面积为0.75mm2X2以
上的屏蔽橡套软电缆。
3）连接无误后，检查仪器控制电路是否正常，检查方法是将磁检验器贴紧辐射警告标志牌，约2s后，发光二极管闪烁，此时说明传感器控制电路工作正常。
28、BYT3270型烟雾传感器的使用要求是什么?
1）传感器应设在被监控区危险点烟雾必须经过的通道中。
2）传感器应垂直悬挂，其底部至顶板距离为0.75m。
3）传感器应置于高危险点顺风向大约30--50m处，如考虑到烟雾的可能流向或改变方
向，可在距第一台传感器下风向30m处放置第二台传感器。
特殊情况下可按技术人员的指导进行设置。
4）对风速在0〜3m/s之间的情形，可作常规使用，对风速在3〜8m/s之间的情形，本仪器必须使用风罩。
5）任意台数的传感器可并联在网络上。
实际连接的传感器台数仅受所用电源的限制，但
总电缆网络的电容值不得超过5讦。
六、温湿度检测
29、简述温度传感器原理。
（B）答：
温度传感器的工作原理就是二极管反向导电的原理，温度与电信号之间的转换是靠
PN结来完成的。
当二极管加上反向电压时，由少数载流子形成反向电流，电流值很小。
反向电流有一个特点，它随温度的上升而增长很快，通过特殊制造的PN结，这个增长值与温度有一定的关系。
可通过测量这个电流值（即PN结的反向阻抗）来实现对温度的测量。
30、简述CTl携带式巡检温度汁的检测校验（B）
1）取冰水混合物一盆，将测温探头放入水中，待l0min后用测温表头检测，其稳定后的指示值为0±
0.3C。
2）将测温探头、测温表头放在室温条件下，待lOmin后，首先用测温表头测量，稳定后的指示值与真实值误差不大于±
0.5oC用测温探头测量，稳定后指示值与真实值误差不大于±
0.3°
CO
3）将测温探头放入沸水中，待lOmin后，用测温表头测量，稳定后的指示值为100±
3C。
31、简述CTl携带式巡检温度计调整方法。
1）出厂前电位器已调整合格，使用过程中如误差不超过规定值，不得轻易调节电位器。
2）校验零点时，如发现误差超限。
可调节调零电位器W2，使指示值为0.OoC。
3）校验100oC时，如发现误差超限，可调节灵敏度电位器W1,使指示值为100C。
32、简述CTl携带式巡检温度计的注意事项。
1）严禁随便调整电位器。
2）不得改变原电路的电气参数和元件的型号、规格、参数。
应随时检查电池电压，如发现电池电压过低（指示值波动较大）时，及时更换电池。
3）埋置在煤壁中的探头，连接电缆的最大长度不得超过500m。
4）被测煤壁或其他物体、介质等的最高表面温度不得超过145C,严禁测温度超过145
oC的煤壁或其他物体、介质等。
5）适用规定的测温对象和测温范围，严禁（包括探头）去测量裸露带电体的温度。
七、压差传感器
33、KG4092型压差传感器用途?
1）连续测量矿井通风风流及瓦斯抽放管道内的气体压差;
2）全封闭采空区抽放瓦斯时对采空区压差进行监测等；
3）对液体压力、液位高度的连续检测，如对瓦斯储气罐密封水位的高度及瓦斯抽放泵循环水的压力进行连续监测等。
4）检测结果采用本机数字显示和模拟信号两种方式同步输出。
5）模拟信号输出采用符合部颁标准的频率和电流制式，可直接接入多种型号的煤矿监控系统。
34、KG4092型压差传感器工作原理（B）答：
采用压阻效应的力敏元件作其传感元件，将待测量对象的压力变化转换为一一对应的电压变化量。
把其随压力变化的电压信号放大处理后送至显示电路，数字显示窗口直接就地显示被测量的压力值；
通过模拟信号输出电路输出与压力值相对应的电流或频率模拟信号，送至矿井监测系统的传输处理系统，实现遥测与记录功能
35、KG9501型风流压力传感器工作原理和结构（B）答：
采用压阻应变测力原理，由光刻扩散硅压敏桥路等组成。
全不锈钢外壳轻便结实，操作简便。
36、KG4092型压差传感器结构分哪些形式？
（A）
结构有两种形式，一体式和分体式，主体结构相同，区别仅在于传感元
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