概述 
         在地底下開(kāi)采的礦山。有時(shí)把礦山地下開(kāi)拓中的斜井、豎井、平硐等也稱(chēng)為礦井。礦井開(kāi)拓對(duì)金屬礦山或采煤礦井的生產(chǎn)建設(shè)的全局有重大而深遠(yuǎn)的影響，它不僅關(guān)系礦井的基建工程量，初期投資和建井速度，更重要的是將長(zhǎng)期決定礦井的生產(chǎn)條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。礦井開(kāi)拓即從地面向地下開(kāi)掘一系列井巷，通至采區(qū)。礦井開(kāi)拓需要解決的主要問(wèn)題是：正確劃分井田，選擇合理的開(kāi)拓方式，確定礦井的生產(chǎn)能力，按標(biāo)高劃分開(kāi)采水平，選擇適當(dāng)?shù)耐L(fēng)方式，進(jìn)行采區(qū)部署以及決定采區(qū)開(kāi)采的順序等。礦井開(kāi)拓通常以井筒的形式分為平硐開(kāi)拓、斜井開(kāi)拓和立井開(kāi)拓。采用合理的采礦方法是搞好礦井生產(chǎn)的關(guān)鍵 

         一、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置要求 
         1、礦井災(zāi)害種類(lèi)和程度 
         本礦屬低瓦斯礦井，煤與瓦斯不突出，煤塵具有爆炸性，屬很易自燃煤層。 
         礦井設(shè)置了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。并將火災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的子系統(tǒng)與之相連，能預(yù)測(cè)瓦斯事故和火災(zāi)危險(xiǎn)，通過(guò)風(fēng)電閉鎖，預(yù)防瓦斯爆炸和煤層自燃發(fā)火。 
         2、礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置的條件和要求 
         礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心設(shè)置在生產(chǎn)辦公樓內(nèi)。礦井安全方面的測(cè)點(diǎn)按《煤礦安全規(guī)程》、《礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定》的相關(guān)要求進(jìn)行配備，生產(chǎn)方面的測(cè)點(diǎn)按礦井生產(chǎn)管理慣例和監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明書(shū)及相關(guān)設(shè)備資料進(jìn)行配備。 

         二、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)選擇 
         1、開(kāi)采技術(shù)條件和安全條件 
         本礦屬低瓦斯礦井，煤與瓦斯不突出，煤塵具有爆炸性，很易自燃煤層。 
         2、安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和傳輸設(shè)備選擇 
         依照礦井的災(zāi)害種類(lèi)及災(zāi)害程度，結(jié)合礦井的建設(shè)規(guī)模，確定監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。該礦建設(shè)規(guī)模5.0Mt/a，安全監(jiān)測(cè)與生產(chǎn)監(jiān)控合并，系統(tǒng)選用KJ4-2000監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。在井下設(shè)置火災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，火災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作為安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控的子系統(tǒng)納入全礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。 
         按照《煤礦安全規(guī)程》、《礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定》的相關(guān)規(guī)定確定瓦斯，風(fēng)速、一氧化碳、溫度、負(fù)壓、煙霧、風(fēng)筒開(kāi)關(guān)、設(shè)備開(kāi)停、風(fēng)電瓦斯閉鎖環(huán)節(jié)等測(cè)點(diǎn)位置、設(shè)備選型、傳輸設(shè)備等。結(jié)合本礦井的開(kāi)采技術(shù)條件和安全條件、礦井開(kāi)拓布置及地面總平面布置、采區(qū)機(jī)械配備布置、井下巷道開(kāi)拓布置及機(jī)電峒室、井上下供電系統(tǒng)、礦井通風(fēng)系統(tǒng)等進(jìn)行系統(tǒng)選型和測(cè)點(diǎn)設(shè)置。 

         安全監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和傳輸設(shè)備選擇 

         一、監(jiān)測(cè)設(shè)備選擇 
         1、監(jiān)測(cè)設(shè)備選型的原則 
         依照礦井的災(zāi)害種類(lèi)及災(zāi)害程度，結(jié)合礦井的建設(shè)規(guī)模，按照《煤礦安全規(guī)程》、《礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定》的相關(guān)規(guī)定和相關(guān)專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)資料，確定瓦斯，風(fēng)速、一氧化碳、溫度、負(fù)壓、煙霧、風(fēng)筒開(kāi)關(guān)、設(shè)備開(kāi)停、風(fēng)電瓦斯閉鎖環(huán)節(jié)等測(cè)點(diǎn)位置、設(shè)備選型及實(shí)施方案等，傳感器采用符合煤礦井下環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)通用型傳感器。 
         2、監(jiān)測(cè)設(shè)備各設(shè)置地點(diǎn)和布置 
         結(jié)合本礦井的開(kāi)采技術(shù)條件和安全條件、礦井開(kāi)拓布置及地面總平面布置、采區(qū)機(jī)械配備布置、井下巷道開(kāi)拓布置及機(jī)電峒室、井上下供電系統(tǒng)、礦井通風(fēng)系統(tǒng)等，在地面中央變電所、生產(chǎn)系統(tǒng)、提升機(jī)房、通風(fēng)機(jī)房、空壓機(jī)房、井下中央變電所、井下主排水泵房、井下水倉(cāng)、工作面進(jìn)風(fēng)巷、工作面回風(fēng)巷、回采工作面回風(fēng)巷等地點(diǎn)設(shè)置測(cè)點(diǎn)。 
         第三節(jié) 監(jiān)測(cè)設(shè)備各類(lèi)傳感器布置 

         一、回采工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置 
         井下采區(qū)配有二個(gè)采煤回采工作面，傳感器選配如下： 
         1、在采煤工作面（距工作面10m處）設(shè)置高低濃度組合式瓦斯傳感器1個(gè)，其報(bào)警值為1%CH4；斷電值為1.5%CH4、斷電范圍為工作面及回風(fēng)巷中全部非本安電器設(shè)備，復(fù)電值為<1%CH4。 
在工作面（距工作面10m處）設(shè)置一氧化碳傳感器1個(gè)、溫度傳感器1個(gè)、風(fēng)速傳感器1個(gè)。 
         2、在采煤工作面的回風(fēng)巷（上部順槽尾部距上山巷15m處）設(shè)置高低濃度組合式瓦斯傳感器1個(gè)，其報(bào)警值為1%CH4；斷電值為1%CH4、斷電范圍為工作面及回風(fēng)巷中全部非本安電器設(shè)備，復(fù)電值為<1%CH4。 
         在采煤工作面的回風(fēng)巷（上部順槽尾部距上山巷）設(shè)置粉塵傳感器1個(gè)、溫度傳感器1個(gè)、風(fēng)速傳感器1個(gè)。 

         二、掘進(jìn)工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置 
         井下采區(qū)配有三個(gè)煤巷綜掘工作面、二個(gè)普掘工作面，傳感器的選配如下： 
         1、在掘進(jìn)工作面（距掘進(jìn)工作面頭5m內(nèi)），設(shè)置高低濃度組合式瓦斯傳感器1個(gè)，其報(bào)警值為1%CH4；斷電值為1.5%CH4、斷電范圍為掘進(jìn)巷內(nèi)全部非本安電器設(shè)備，復(fù)電值為<1%CH4。 
         2、在掘進(jìn)工作面回來(lái)風(fēng)流中（掘進(jìn)巷尾部至聯(lián)絡(luò)巷15m處），設(shè)置高低濃度組合式瓦斯傳感器1個(gè)，其報(bào)警值為1%CH4；斷電值為1%CH4、斷電范圍為掘進(jìn)巷道內(nèi)全部非本安電器設(shè)備，復(fù)電值為<1%CH4。 
         3、在工作面掘進(jìn)頭風(fēng)筒設(shè)置風(fēng)筒傳感器1個(gè)，工作面掘進(jìn)頭局扇設(shè)置設(shè)備開(kāi)停傳感器1個(gè)，工作面中的送風(fēng)、電器設(shè)備和瓦斯?jié)舛葮?gòu)成風(fēng)電瓦斯閉鎖。 
         4、掘進(jìn)頭設(shè)置溫度傳感器、粉塵傳感器、風(fēng)速傳感器各1個(gè)。 

         二、其它地點(diǎn)傳感器的選型及配置 
         1、在12采區(qū)煤流轉(zhuǎn)載點(diǎn)設(shè)置瓦斯傳感器、粉塵傳感器1個(gè)。 
         2、在采區(qū)總風(fēng)巷的測(cè)風(fēng)站設(shè)置風(fēng)速傳感器、溫度傳感器各1個(gè)。 
         3、在12采區(qū)中部變電所、爆破材料發(fā)放硐室均設(shè)置瓦斯傳感器各1個(gè)。 
         4、在12采區(qū)采煤工作面、掘進(jìn)工作面風(fēng)門(mén)處設(shè)有風(fēng)門(mén)傳感器各1個(gè)。 
         5、在風(fēng)井的風(fēng)硐內(nèi)設(shè)置風(fēng)速傳感器和差壓傳感器各1個(gè)。 
         6、井底水倉(cāng)設(shè)置水位傳感器1個(gè)。 
         7、設(shè)備開(kāi)停傳感器： 
         ①12采區(qū)采煤機(jī)、刮板機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、帶式輸送機(jī)共10個(gè)； 
         ②井下中央泵房水泵3個(gè)； 
         ③通風(fēng)機(jī)房2個(gè)； 
         ④掘進(jìn)局扇3個(gè)； 
         ⑤副井絞車(chē)房1個(gè)； 
         ⑥主井驅(qū)動(dòng)機(jī)房1個(gè)； 
         ⑦制氮（空壓）站9個(gè)； 

         監(jiān)控設(shè)備選擇 
         1、監(jiān)控設(shè)備選型的原則 
         在監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備選擇上，設(shè)計(jì)重點(diǎn)注意考慮設(shè)備必須符合煤礦井下環(huán)境的使用條件，井下設(shè)備必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，以保證設(shè)備本身的使用安全和可靠工作。 
         經(jīng)過(guò)多年來(lái)的技術(shù)發(fā)展，煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)較為成熟。一些基礎(chǔ)設(shè)施已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在系統(tǒng)和設(shè)備選擇上充分尊重建設(shè)單位的意見(jiàn)，選擇技術(shù)先進(jìn)并經(jīng)實(shí)踐證明使用效果較好的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合礦井的建設(shè)規(guī)模，本礦確定選用KJ4-2000型煤礦安全與生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。 
         根據(jù)礦井的災(zāi)害程度，本礦井井下設(shè)有煤自燃發(fā)火色譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)選用礦井火災(zāi)多參數(shù)色譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)由自動(dòng)取樣器、專(zhuān)用色譜分析儀、色譜數(shù)據(jù)處理工作站以及束管采樣單元組成。其中，自動(dòng)取樣器具有12路束管接口，數(shù)據(jù)處理工作站可控制自動(dòng)取樣器，循環(huán)采集各路束管的氣樣進(jìn)行分析。同時(shí)，還留有手動(dòng)進(jìn)樣口，可以分析人工采集的任何地點(diǎn)的氣樣。 
         三、傳輸設(shè)備及器材選擇 
         1、傳輸設(shè)備及器材選型的原則 
         監(jiān)控總站設(shè)有調(diào)制解調(diào)器，將井上、井下線路分為兩路。另在通往井下的線路上設(shè)置防雷器，防止井上雷電等串入井下。傳輸線路選用符合煤礦井下環(huán)境的礦用信號(hào)電纜，構(gòu)成全礦井的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)。 
         2、傳輸設(shè)備及器材型號(hào)、數(shù)量 


         礦井各類(lèi)傳感器裝備量 

         一、礦井傳感器裝備標(biāo)準(zhǔn) 
         本礦屬低瓦斯礦井，煤與瓦斯不突出，煤塵具有爆炸性，屬很易自燃煤層。 
         礦井設(shè)計(jì)能力5.0Mt/a，主井采用皮帶運(yùn)輸,副井采用一對(duì)1.5t單鉤串車(chē)提升。12采區(qū)設(shè)有二個(gè)回采工作面，三個(gè)綜掘工作面，二個(gè)普掘工作面。 
         礦井設(shè)有全礦井的安全和生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，在生產(chǎn)管理上應(yīng)嚴(yán)格按《煤礦安全規(guī)程》、《礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定》的有關(guān)要求進(jìn)行。 

         二、礦井各類(lèi)傳感器的裝備量 
         礦井安全和生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，在井上設(shè)有監(jiān)測(cè)監(jiān)控中心站，在井上下設(shè)有分站，井上下配備在反映安全和生產(chǎn)方面的種類(lèi)傳感器，傳感器的配置滿足《煤礦安全規(guī)程》、《礦井通風(fēng)安全監(jiān)測(cè)裝置使用管理規(guī)定》的相關(guān)要求。 
         礦井安全與生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控的各類(lèi)傳感器量請(qǐng)見(jiàn)表8-4-1。 
         傳感器的裝備數(shù)量： 
         1、低濃瓦斯傳感器 
         2、高低濃瓦斯傳感器 
         3、風(fēng)速傳感器 
         4、溫度傳感器 
         5、設(shè)備開(kāi)停傳感器 
         6、風(fēng)門(mén)傳感器 
         7、風(fēng)筒傳感器 
         8、煙霧傳感器 
         9、一氧化碳傳感器 
         10、電量傳感器 
         11、負(fù)壓傳感器(含電源) 
         12、饋電開(kāi)關(guān)傳感器 
         13、粉塵傳感器 
         各類(lèi)傳感器備用量按使用量的5~25%考慮（注：取值為整數(shù)），并適當(dāng)考慮不可預(yù)見(jiàn)因素。 

         第五節(jié) 礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行可靠性分析 

         該系統(tǒng)類(lèi)屬于分布式總線型樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。分站采用工業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)，具有數(shù)據(jù)采集和控制功能，符合本安防爆標(biāo)準(zhǔn)，適用于井下瓦斯和粉塵爆炸環(huán)境，分站能配接多種開(kāi)關(guān)量和模擬量傳感器，電路特別注重抗干擾能力，可在惡劣的工業(yè)環(huán)境下可靠地工作，具有獨(dú)立進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和完成相應(yīng)控制的功能，分站的相對(duì)獨(dú)立性大大地提高了監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性。 
         監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在地面中心站配備了兩臺(tái)主機(jī)，互為備用。監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的電源按二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計(jì)，并配置了UPS電源，保證了系統(tǒng)不間斷的工作要求。監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的主干電纜由副井引至井下，電纜采用礦用阻燃鋼帶鎧裝信號(hào)電纜，使主信號(hào)道具有兩路獨(dú)立互為備份的不間斷信息通路。傳感器電纜也采用礦用阻燃電纜，使信道的可靠性達(dá)到了一個(gè)較高的水準(zhǔn)。 
         井下分站在布置上均安放在主要的進(jìn)風(fēng)巷道的環(huán)境相對(duì)好的地方，傳感器布置在既能滿足工況要求又無(wú)滴水和相對(duì)安全的地方，以保證其工作的可靠性，所有的分站和傳感器都具有防爆合格證滿足井下使用條件，并且是經(jīng)使用反映較成熟的產(chǎn)品。從而確保系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。