2024年2月18日发(作者：厚梦凡)
安全监测工培训教案
一、煤矿监测传感器
1、传感器
1.1 传感器简介
煤矿安全监控的主要内容包括对井CH 4 、CO、O 2 、CO 2 等气体浓度的检测，对风速、风量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测，对生产设备运行状态的监测、监控等。
煤矿安全监测工主要通过检测仪器来实现。一个简单的检测仪器通常由传感器、信号变换电路及电源等部分组成。
借助于敏感元件，对被测物理量进行检测和信号变换，输出模拟量或开关量信号的装置，称为传感器。传感器主要由敏感元件、转换器件、测量及变换电路和电源等组成。
1.2、甲烷检测传感器
矿井空气检测方法有，使用便携式瓦斯检测报警仪，可随时检测作业场所的瓦斯浓度，也可以使用瓦斯传感器连续实时地检测瓦斯浓度。煤矿常用的瓦斯检测仪器，按检测原理分类有：光学式、催化燃烧式、热导式、气敏半导体式等，可以根据使用场所、测量范围等要求，选择不同检测原理的瓦斯检测仪器。
⑴催化燃烧式
催化燃烧式气体检测原理为：利用敏感元件对甲烷（或其他可燃气体）的催化作用，使甲烷在元件表面上发生无焰燃烧，放出热量，使元件温度上升，检测元件可随自身温度测定气体浓度。
⑵热导式
利用被测气体与纯净空气的热导率差异及混合气体热导率与浓度的关系，把气体浓度变化量转变为相应电信号，可构成热导式检测仪器。在煤矿中，热导式瓦斯检测仪器主要用于测定高浓度瓦斯。
1.3、一氧化碳传感器
一氧化碳是一种无色、无臭、无味的气体，对空气比重为 0.97，在空气中含量为 13％～75％时遇火爆炸。一氧化碳是有毒气体，吸入人体后，造成人体组织和细胞缺氧，引起中毒窒息。煤矿火灾、瓦斯和煤尘爆炸及爆破作业时都将产生大量的一氧化碳。为了矿工的身 《规程》规定，井下作业场所的一氧化碳浓度应在 0.0024％体健康，以下。由于煤在自燃氧化过程中不断释放出一氧化碳，故将其作为自燃发火预报标志性气体，用一氧化碳绝对发生量作为火灾预报指标。
煤矿常用的一氧化碳检测仪器有电化学式、红外线吸收式等。 现广泛使用的是电化学一氧化碳检测仪器。
1.4、氧气传感器
煤矿中检测氧气常用的方法主要有气相色谱法、电化学法和顺磁法。现常用的是电化学法。
仪器的工作原理是由于透过薄膜的氧气量与氧气压力有关，故大气压力对输出电流的大小有影响，当使用地点与标准地点大气压力有较大差异时，特别是在开采深度圈较大的矿井中测定时，其值应进行修正。另外温度对仪器的指示也有一定影响，需用热敏电阻或其他方法进行补偿。所以仪器的使用环境温度范围为
0～40℃。
1.5、温度传感器
煤矿常用的温度传感器有热电偶、热电阻、热敏电阻、半导体PN 结、半导体红外热辐射探测器、热噪声、光纤等。热电偶、热电阻原理在工业（地面）上早已得到广泛应用；半导体 PN 结原理在－100～＋100℃范围内应用也很成功，煤矿井下应用较多。
半导体温度传感器原理是用半导体材料制成的 PN 结制成。它的感温部分是利用二极管或晶体管的 PN 结正向电压相对于温度呈线性变化的温度特性。
1.6、风速传感器
风速是煤矿井下通风的重要参数。及时准确地测定巷道风速，经济合理地调整风速、风量，对保证井下良好的作业环境、防止瓦斯及自燃发火事故具有非常重要的意义。检测风速的常用固定式传感器为超声波漩涡式。
1.7、烟雾传感器
火灾是煤矿重大灾害之一。因此建立、健全和装备防灭火装置，加强火灾监测，防止火灾事故，保障煤矿安全具有重要意义。
火灾探测器按工作原理可分为：感烟探测器、感温探测器、光辐射探测器、可燃气体探测器。
感温探测器用于测定环境温升率和最大温度，不宜用于探测潮湿及有腐蚀性气体的场合。
光辐射探测器用于快速响应火焰的光和热辐射，不适用于阴燃及尘埃大的场所，多用于对具有明火性质的火灾。
可燃气体探测器只能检测到火灾燃烧产生的化学气体产物，多用于对自燃发火的检测。
电离感烟探测器用于检测燃烧初期产生的 0.3m 以上的烟雾例子最为灵敏，对运输胶带早期火灾的检测具有明显的优点。
1.8、开关量传感器
在煤矿监控系统中，开关量监测的地位和比重随着生产自动化水平的提高而提高，在工况、生产监控方面发挥着十分重要的作用。
煤矿监控系统采用的开关量传 感器主要有设备开停、风门开闭、馈电开关状态、风筒开关、温湿度控制、有烟无烟、电流电压控制等。
开关量的检测原理分为直接式和间接式两类。直接式是指在电气上与负荷设备直接联系，从供电网路上直接获取信号，如用电流互感器、电压互感器有无电信号输出等。间接式是指在电气上与负荷设备不发生直接联系，如电磁感应原理、霍尔原理、测温原理、测磁原理、光电原理、接近（电感）原理等。
2、甲烷检测传感器
2.1 KG3003C r 低浓度甲烷传感器
⑴特点
KG3003C r 低浓度甲烷传感器是为各种类型的矿井环境监测系统配套研制的。该传感器具有操作方便、读数直观、工作可靠、体积小、重量轻、功耗低等特点，能够自动、连续地将环境气体中的甲烷浓度 ，并用红色数码管显示其数值。转换为相应的电流输出（或频率输出）当甲烷浓度超限后，能自动发出高强度声光报警。适于在煤矿有甲烷爆炸危险的场所长期使用。
⑵主要技术指标
见附表
⑶工作原理 传感器电路主要由测量电桥电路、线性放大电路、U／I 变换电路（或 U／F 变换电路）、数字显示电路、比较报警电路、超限保护电路、稳压
电路等单元电路组成。
⑷使用注意事项
① 本仪器应固定专人使用维护，严格按使用说明书进行操作。非专职人员禁止使用，拆开仪器和旋动电位器。
② 在使用中避免猛烈摔打、碰撞。
③ 仪器在使用中应建立必要的登记和记录制度，对每台仪器的使用、故障等情况逐一记录备案。
④ 对仪器的零点、测试精度和报警点要定期调校，一般为半月一次，若未超差时可继续使用。此外，应及时擦拭、清扫气室内部及仪器外部的煤尘，保持清洁、美观。
测量范围 0～4％CH4
0～1％CH4 ≤±0.10％CH4
测量1～2％CH4 ≤±0.15％CH4
误差
2～4％CH4 ≤±0.20％CH4
三位红色数码管数字显示，井下
显示方式
10 米内清晰可见
电流输出 1～5mA，线性对应 0～4％CH4
信号200～1000H z ，线性对应 0～输出
频率输出
4％CH4
报警方式 间歇声光讯号
报警范围 0.5～20％CH4 连续可调
报警误差 ≤±0.10％CH4
响应时间 ≤30s
零点稳定性 每周零漂≤±0.10％CH4
报警点稳定性 每周报警点漂移≤±0.05％CH4
测量值稳定性 每周测量漂移≤±0.20％CH4
催化元件寿命 使用时间 1 年
整机工作电压 9V～24V
整机工作电流 9V，lt100mA；24V，lt60mA
信号带负载能力 0～500Ω
防爆等级 ibdI
外壳材料 不锈钢
外形特征
外壳颜色 银白色
环境温度 0～＋40℃
适用条件
环境湿度 ≤98％
2.2 KG9701 低浓度甲烷传感器
⑴功能及用途
KG9701 智能型低浓度甲烷传感器是为满足我国煤矿监测井下甲烷的需要而研制的。它可以连续自动地将井下甲烷浓度转换成标准电信号输送结关联设备，并具有就地显示甲烷浓度值、超限声光报警等功能。该传感器具有性能稳定、测量精确、响应速度快，结构坚固、易使用易维护等特点。
⑵工作原理和主要结构
该传感器测量甲烷浓度采用热催化原理，热催化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，电桥有与甲烷浓度相对应的电讯号输出，该讯号经 A／D 转换器转换后，直接送住单片机进行处理，从而完成显示和报警等功能。
⑶主要技术指标
测量范围 0～4％CH4（或 0～10％CH4）
测量误差 0～1％CH4 ≤±0.10％CH4
1～4％CH4 ≤±0.30％CH4
元件检测反应速度 ≤30S
信号输出 电流输出 1～5mA，线性对应 0～4％CH4
频率输出 200～1000H z ，线性对应 0～4％CH4
调校周期 ≥3 周
使用寿命 1.5 年以上
整机工作电压 9V～24V
防爆等级 ibdI（矿用本安妆隔爆型）
3、一氧化碳检测传感器
3.1 智能型 CO 传感器
在研制出胶体 CO 敏感元件基础上，开发了 KGA21 智能型 CO 传感器。该传感器从提高可靠性和使用寿命的目的出发，在两次仪表设计中彩智能化技术，充分利用软件编程技术实现环境参数对敏感元件影响的补偿和仪器调校，是整机性能达到攻关的技术指标要求。
⑴传感器的组成及工作原理
传感器采用了单片机技术，不仅是模拟电子电路部分设计简化，而且达到了对敏感元件的非线性及环境温度影响补偿。CO 敏感元件采用了三电极结构。
放大器输入级采用 IC7650 斩波自稳零放大器。为了克服共模干扰，采用差动输入放大接法。温度补偿环节，采用独立温度补偿电路，它可充分利用单片机软件编程技术对不同温度下检测到的 CO 输出值进行温度补偿。
⑵传感器软件编制原则和程序设计
单片机技术在煤矿井下监测监控仪器仪表中已获得广泛应用。仪器仪表中使用单片机的突出优点是简化电路，提高产品性能，完善产品的功能，使测量智能化以及整机结构小型化等。因此，该传感器的软件设计遵循了下述原则：
①、 充分利用软件编程技巧，简化软件电路；
②、 合理划分各部分功能的软件模块，按结构化要求编制各功能模块；
③、 为配合数字按键调校灵敏度和零位，按标定参数及扫描确认方式编制该子程序软件；
④、 软件具备自检功能；
⑤、软件具备死机自复位功能。
4、氧气检测传感器
AY－1 型氧气检测仪
⑴概述
主要用于煤矿井下各类环境中氧气浓度的测定。
该氧气检测仪为本质安全型。
⑵主要技术指标
测量范围 0～25％O 2
基本误差 ±0.1％O 2
响应时间 20S
测氧元件端电压 ＞120mV
温度变化影10～40℃ ±1.5％O 2
响
0～10℃ ±3.5％O 2
测氧燃料电池电动势 ＜750mV
测氧元件工作寿命 ＞6 个月
环境温度 0～40℃
相对湿度 ≤98％
外形尺寸 125mmX62mmX40mm
重量 300g
⑶使用、检测及维修
①使用前的准备
A、该仪器出厂时氧气扩散孔处于被密封状态，电表指示在 21％O2 以内。
B、电表机械零位的调整。
②标准值（21％O2）的调整 为了保证仪器的测量精度，使用前应进行标准值的调准，即以新鲜空气为标准，通过调节仪器指示值的调准电位器旋钮可将指示值调准在 21％O2。由于该仪器的使用受气压的影响，因此标准值最好在井下接近使用深度、温度的条件下的新鲜空气中调准。
③检测方法： 仪器经零位和标准值调准后即可用于检测。仪器的采样方式有两种，即自然扩散和气球吸入两种方式。
④注意事项
⑤ 维修
由于仪器构造简单，易损件少，所以一般无须维修。主要是测氧元件寿命终了失效后，则应打开后盖，卸下失效和测氧元件，换上在出厂有效期内的测氧元件，放置一昼夜，然后在新鲜的空气中重新校正指示电表的读数，使其值为
20.8％～21.0％为止。
5、烟雾传感器 BYT3270 型烟雾传感器
⑴、概述
为矿用本质安全型监测仪器。该仪器主要用于井下易发生火灾的区域，如泵站、变电所、运输巷道、辅助通风机房等，对这些区域的火情进行烟雾监测。
⑵、主要技术性能
额定工作电压 12±10％VDC 额定工 正常状态 lt10mA 作电流 报警状态
lt25mA 工作方式 连续监测 使用环境气流速度 0～3m/s（0～3m/s 加风罩） 环境温度 －5～40℃ 相对湿度 ≤95％ 外形尺寸 190mmX190mmX350mm 重量 5kg
⑶、原理及结构
为离子型感烟式传感器。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而发生变化，致使电路平衡受到破坏，因而探头有信号输出。
⑷、安装、使用与维护
A、将电源输入端与电源接通。
B、将输出控制电缆接入。
C、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。 ⑸使用要求
Ⅰ、传感器应设在被监控区危险点烟雾必须经过的通道中。
Ⅱ、传感器应垂直悬挂，其底部至顶板距离为 0.75m。
Ⅲ、一般情况下，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，可在距离第一台传感 器下风向 30m 处放置第二台传感器。
Ⅳ、对于风速在 0～3m/s 之间的情形，本仪器可作常规使用，对于风速在
3～8m/s 之间的情形，本仪器必须使用风罩。
Ⅴ任意台数的传感器可并联在网络上。
⑹、注意事项
Ⅰ传感器输出触点仅能控制鉴定合格的本安型电路。
Ⅱ接通电源时必须注意极性，否则熔断器就会烧毁。
Ⅲ当需要使用风罩时，箭头方向应为风流方向，否则会影响仪器使用性能。
Ⅳ化学烟雾不能用来检查传感器。
Ⅴ传感器不得在井下打开。
Ⅵ传感器探头不允许用户拆开，如其内部由于灰尘过多而不能使用时，可送回厂方清理。
6、温度传感器
KG9301 型温湿度组合式传感器
⑴工作原理和主要结构 该传感器采用高分子电解质电容敏感元件感湿及半导体敏感元件测温原理，全不锈钢外壳，双色发光二极管指示（绿：湿度；红：温度）监测参数，结构紧凑。
⑵使用方法 将电缆的电缆插头插入传感器下端左侧的多芯插座上，再将传感器与监测系统分站用专用电缆连接好，则传感器发光二极管应亮，并交替显示温度、湿度地址和测量值，同时连续输出温度及湿度 2 路信号，投入正常运行。
⑶用途、特点及应用情况 为矿用本质安全型，适用于煤矿井下或地面较恶劣环境的条件下，同时监测湿度、温度两个参数。
7、风速测量传感器 见《通风安全监测工》第 149 页
8、开关量传感器
⑴风门开闭传感器
见《通风安全监测工》第 154 页
⑵风筒状态传感器
见《通风安全监测工》第 156 页
⑶电气设备开关量传感器
见《通风安全监测工》第 157 页
二、矿用甲烷报警及闭锁系统仪器
（一）、甲烷报警断电仪器
1、甲烷检测便携仪
1.1 AZJ－91 微型瓦斯检测报警仪
⑴、用途 用三位超高亮度数码管连续自动指示环境气体中瓦斯浓度数值和超限报警，具有操作方便、测量准确、报警可靠、连续工作时间长、密封防尘性
能好、设有防电池过放电保护电路，体积小、质量轻、防爆性能好等特点，适合煤炭管理干部、安全监察人员、通风管理人员、机电维修人员及井下流动作业人员配带使用。
⑵、工作原理 当催化元件与被测气体接触时，电桥失去平衡产生输出信号，经过运算放大器线性放大后，驱动数码管指示出相应的瓦斯浓度值。当指示值达到报警点设定值时，数字比较电路输出高电平，自动多谐振荡器工作，同时产生红色闪光和断续声响讯号。当电源电压低于3.3V 时，本机发出连续蜂鸣声，以表示电源的欠压状态，约 10s 后自动关机。
⑶使用与维护
① 使用前的准备
② 仪器校验
③ 使用方法
④ 维护及注意事项
⑷、故障处理
见《通风安全监测工》第 164 页
1.2 JJ－3 型瓦斯检测警报器
见《通风安全监测工》第 167～169 页
2、甲烷报警断电仪
2.1 ADJ－2 型瓦斯报警断电仪
⑴、概述
是一种使用载体催化元件做变送器，以三位集成数码管（LET 型）进行大屏幕数字显示的测量仪器。它主要用于含有瓦斯的矿井中，长期、连续、自动测量采煤工作面、掘进工作面、串联通风工作面、回风巷、机电硐室附近处的瓦斯浓度。当瓦斯浓度超过规定值时，仪器中的探头、主机、声光箱可同时发出声光报警信号；当瓦斯超过断电值时，主机通过控制继电器去切断工作面非本质安全电源，避免瓦斯事故，保证安全生产。 仪器集成度高，功耗小，搞干扰强，而且稳定可靠，故障率低。
⑵工作原理
见《通风安全监测工》第 171 页
⑶、安装、调整与使用
①仪器的安装地点
A、探头：可挂在井下需要检测瓦斯的地点，如掘进工作面、回采工作面、串联通风工作面、机电设备硐室等处，距离主机最远不超过 1000 米处。
B、声光箱：安装在井下容易观察和听到报警声的地方。
C、主机：安装在井下供电方便而离探头不太远的地方。
②、下井前的准备工作
A、备好合适的电缆。
B、仪器出厂时，变压器抽头是接在 380V 位置上的。
C、确定好探头、声光箱、主机在井下安装位置，用电缆接线插件将探头使用的四芯电缆分段连接好。
D、按《规程》的规定，在主机智能控制板上拨动拨码开关 DIP号数，预置好报警点、断电点和复电点。
E、仪器出石时，是按控制 QC83 系列磁力开关进行接线的。
③、仪器下井前在地面的通电检查和运行试验。
A、连线；B、通电试验；C 检查和调整；
④、井下安装的复查和调整
仪器在井按地面上的方法把仪器安装好。主机、探头、声光箱应垂直放置，防止井下水直接滴在仪器上。声光箱嗽叭应顺着巷道方向。检查所有接线无误后，再送电。井下的复查和调整应在仪器工作1～2 天后再进行。井下复查和调整最好带上新鲜空气袋和已知浓度的瓦斯气样袋各一个，以备调整零点和精度使用。
⑷、仪器的维护和注意事项
① 用户应有专人使用和维护此仪器，使用和维护人员应详细阅读仪器的使用说明书，其他人员不得乱动。
② 搬运和拆卸仪器时，要防止剧烈振动和冲击，以及对机内一些连接线的扯拉。
③按《规程》的规定，维护井下电气设备的方法，维护好本仪器，特别是仪器各防爆面的维护和保养。
③ 要经常清洗仪器上的煤尘，特别是探头气室上的煤尘、声光箱喇叭附近的煤尘，以防堵死气孔，影响瓦斯进入探头气室，或使声光箱声音减弱。
④ 要定期清洗和更换探头里的粉末治金砂隔爆网、泡沫塑料滤尘垫，清扫气室中煤尘和污物，清洗可用酒精和汽油，清洗好的零件晾干后可留着再用。维护过程中要保护好载体催化元件。注意线不要接反。
⑤ 仪器正常工作后，要定期（每周一次）检查和调整探头零点和探头指示精度。
⑥ 当探头显示值低于实际瓦斯值，而又无法调整精度时，应更换载体催化元件。
⑧、在维护中，用户不得擅自更改有关本质安全电路的参数。
⑨仪器经过半年运行后，可将仪器拿到地面进行全面清扫，擦拭烘干，电路复测。印刷板更换零件后要涂绝缘漆。维护后的仪器，要重新度运行，正常后再下井使用。
⑩仪器出现较大故障后，用户不便维修时，可将整机或印刷电路送回厂家修理。 2.2 AQD－1 型采煤机瓦斯断电控制仪
见《通风安全监测工》第 174～177 页
2.3 ACD－2、ACD－3 型车载式瓦斯报警断电装置
见《通风安全监测工》第 177～180 页
（二）、安全闭锁系统
1、风电闭锁
为了防止电气设备引起矿井瓦斯、煤尘燃烧爆炸，除在结构上对矿用电气设备采取防爆措施，以及加强对井下电气设备所在地的瓦斯监测以外，按照《规程》第 158 条“高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯突出矿井，必须装备矿井安全监控系统。没有装备矿井安全监控系统的矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面，必须装备甲烷风电闭锁装置或甲烷断电仪和风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的无瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须装备风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的矿井的采煤工作面，必须装备甲烷断电仪。”的规定，局部通风机和掘进工作面的电气设备，必须装有风电闭锁装置。
掘进工作面的局部通风机停止工作后，工作面及其附近巷道会聚集瓦斯、煤尘及其他有害气体。如果这时工作面和巷道中的电气设备仍然有电工作，就有可能成为引起瓦斯、煤尘爆炸的火源。根据一些典型事故的分析，绝大多数由电火
花引起的瓦斯爆炸事故是在上述情况下发生的，因而十分危险。为了消除这种事故隐患，要求在局部通风机停止运转时，能立即切断局部通风机供风的巷道中的一切电源，这就是风电闭锁，又称风电联锁。其作用是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在送电后产生电火花，造成瓦斯燃烧或爆炸。
需要注意的足局部通风机本身也是电气设备，在它停止运行一段时间后恢复送电时，如果瓦斯的聚集浓度已经超限，同样有可能引起瓦斯爆炸事故。因此，为确保安全，在恢复局部通风机通风之前 必须按《规程》规定先检査瓦斯。此外，在局部通风机开动后，掘进工作面和巷道中集存的有害气体，需要经过一段排放时间才能稀释到安全浓度。因此，在局部通风机恢复送电后也不能立即接通掘进电源，而是应该先检查工作而及巷道中的瓦斯浓度。由于开动局部通风机和恢复工作面及巷道的供电之前都必须检査瓦斯，所以在釆用风电闭锁时，在闭锁电路中不允许采用时间继电器来延时自动接通掘进电源，而必须人工开动局部通风机和人工恢复掘进电源。在掘进工作面使用瓦斯自动检测报警断电装置，只准人工复电。
2、瓦斯电闭锁
瓦斯电闭锁足指掘进工作面中设置的瓦斯监测仪，当探测到瓦斯浓度超过规定限度时，具有可自动停掉动力电源，并只有瓦斯浓度降低到规定限度〔甲烷为1%，二氧化碳浓度为1.5%以下时方可恢复送电的增长锁装置。
瓦斯电闭锁系统必须具有以下功能：
⑴、工作面或回风流中的瓦斯浓度达到1. 5%或1. 0%时，闭锁装置能切断掘进工作面及回风巷内的动力电源并闭锁。
⑵、串联通风工作面入风流中的瓦斯浓度达到0.5%时，闭锁装置能切断中联通风区域内的动力电源并闭锁。
⑶、当排出掘进工作面积聚瓦斯使工作面回风流与全风压风流处瓦斯浓度达到15%时，闭锁装置能切断回风区域内的动力电源并闭锁，同时发出声、光报警信号。
⑷、局部通风机风筒中的风速过低或局部通风机断电蝗时，闭锁装置能切断供风区域内的动力电源并闭锁。
⑸、局部通风机停止运转，停风区域内瓦斯浓度达到3.0%以上时，闭锁装置能闭锁局部通风机电源，须人工解锁，方可启动局部通风机。
⑹、瓦斯传感器故障或断电时，闭锁装置能切断传感器监视区域的动力电源并闭锁。
⑺、因主机发生故障或断电时，闭锁装置能切断整个监视区域的动力电源并闭锁。
⑻、闭锁装置接通电源1min内，继续闭锁相应区域内的被控设备电源。
⑼、闭锁装置实现了第4〜8条功能后，如果恢复到正常通风状态或故障设备恢复正常并达到稳定运行后，装置能自动解锁。
⑽、必须使用专用工具方可通过闭锁装置对局部通风机进行解锁，不允许对已闭锁的动力电源进行人工解锁。
3、风电瓦斯闭锁装置
3.1 FDZB--1A型风电瓦斯闭锁装置
见《通风安全监测工》第183〜188页
3.2 KG7005智能型风电瓦斯闭锁装置
见《通风安全监测工》第188〜193页
三、煤矿安全监控系统
㈠、安全监控系统的组成与特点
1、系统的组成
矿井监控系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱（或电 控箱）、主站（或传输接口），主机（含显示器）打印机、电视墙（或 投影仪、模拟盘、多屏幕、大屏幕）、管理工作站、服务器、路由器、ups电源、电缆和接线盒等组成。
2、特点
⑴、电气防爆。
⑵、传输距离远。
⑶、网络结构宜采用树形结构。
⑷、监控对象变化缓慢。
⑸、电网电压波动大，电磁干扰严重。
⑹、传感器宜采用远程供电。
⑺、工作环境恶劣。
⑻、不宜采用屮间继电器。
(二)、常用监控系统的构成与特点
1、常用系统的构成与特点
煤矿监控系统由众多设备组成，用于完成井下环境、生产工艺过程屮众多参数的监测、数据处理及集屮控制等功能，系统一般由井上及井下两大部分组成。
井下部分包括输入设备、数据（信号〉传输通道、电源、电缆等。
井上部分包括前置设备和后备处理设备两部分。
2、系统的选型
目前，国内生产的监控系统多种多样，而且产品换代很快，尤其是通通道部分和井上部分的换代更为迅速。介绍几个选型要领：
⑴可靠性
煤矿安全监测系统要有高的可靠性，重点是井下设备的可靠。在井下设备中，尤其传感器及其连接电缆的可靠性最为重要。
⑵、实用性
一个系统的投资是较为昂贵的，若不实用则浪费很大。因此，用户应根据自己的需要和实际情况进行选择。可分为井下设备选型和井上设备选型。
⑶、可维修性
设备不可能不出故障，而出了故障能不能很快修复，是设备可维修性的标志。
⑷、经济性
一个系统不仅仅要考虑它的初次投资，而且还要考虑长期使用的维护费用。一个好的系统应该是高性能、低价格。
3、系统的安装与使用
⑴、井上部分
⑵、井下传输电缆的安装。
⑶、井下设备的安装。
(三)、煤矿常用安全监控系统
1、KJ4煤矿安全生产监测系统
见《通风安全监测工》第207〜226页
2、KJ90型煤矿综合监控系统
见《通风安全监测工》第226〜232页
3、KJ95型煤矿综合监控系统
该系统是监测、通信、光纤传输于一体的综合性煤矿监控系统, 适用于大、中、小型各类矿井。监测、通倍和光纤传输三部分又可分别单独使用，以满足煤矿各种不同的应用要求。
3.1主要功能
A、监测监控系统功能
⑴、可以检测瓦斯、风速、负压、一氧化碳、烟雾、温度、风门开关等环境参数，也可监测煤仓煤位、水仓水位、压风机风压、箕斗计数、各种机电设备开停等生产参数和电压、电流、功率等电量参数，以及输送带跑偏、输送带速度、轴承温度、机头堆煤等各种机电设备的运行情况。
⑵、可以配接输送带集中控制、轨道运输信集团、电力监测等子系统，以实现局部环节的自动化。
⑶、可以在全监测系统范围内通过便携式调试电话机与地面中心站或分站、传感器之间进行语音通信。
⑷、工作人员可以在中心站利用鼠标通过pc机CRT了上的参考对话框进行各种操作，以便对矿井设备配置和测点进行生成操作。
⑸、可以方便的在屏幕上绘制各种图形
⑹、可以方便的由用户自行生成各类表格。
⑺、通过主机的RS一232串行口实时地与分站设备进行广播式 通信。
⑻、通过主机的RS一232串行口实时地与模拟盘进行广播式通
⑼、主机上插网卡，即可实现监测系统直接上网。
⑽、可以配接绘图仪，以便绘制各种图形和监测曲线。
⑾、可以配接人屏幕或投影机，以便大更大面积上显示更多的工艺流程模拟图、监测曲线、表格和文字，以及主机CTR上所能显示的全部内容。
⑿、可通过扫描仪输入阁像图片资料，并进行图文编辑。
⒀、对各类报瞥信息进行处理，并实时地进行存储和报警。
⒁、对监测到的实时的数据进行处理，模拟2min存一个平均值，开/停信息按小时计时，累计量按小时计时，并存储。
⒂、通过主机CRT了可显示以下几大信息。
⒃、在井下高智能分站上主要可完成以下功能。
B、调度通信系统功能
⑴、可与地面交换机配接，实现一次等位拨号，或单独成局中继入网。
⑵、系统采用分散铃流，只影响所在凡1户电话机，铃音有两种，即复合和单音。
⑶、调度台上有24位数字显示，每个键有红绿灯对位显示，运行状态清晰，操作方便，话机有16位键，其中4位键是功能键；
⑷、由单呼、群呼、全呼及单扩、群扩、全扩等功能。
⑸、有会议调度功能，可召开小型、大型及全体会议。
⑹、除具有强入、强拆、通话监听业务外，不具有诂机监听功能，以便了解话机周围5米现场动静。
⑺、有禁止功能，对等位拨号或经中继入网的用户可禁止呼入或呼出。
⑻、有语言信箱功能，用户或将自己的语言存入该信箱，可由调度提取用户的语音。
⑼、具有用户线路查询功能，当用户线路开路、断路故障时，调度台上有显示。
⑽、紧急状态下实现双向呼叫，并可录音、及时与调度室扩音监听。
⑾、具胡无须用户按诂机的免提键，在调度控制下实现。
⑿、本系统允许接入4个调度台与8台调度电话，或接入4台计算机与8台调度电话机。
⒀、本系统主机柜通过用户向机自动浮充，无须更换诂机电池。
⒁、交换机祀的输出端子为本安型，无须通过外接耦合器等防爆安全装置。
3.2主要技术参数
KJ95型综合监控系统的主要技术参数
系统容量 255
传输制式 时分基带光纤CMI半双工
传输速率 1200bps，光纤 300〜2400bps
电缆芯数 2芯
传输距离 15km
模拟量输入 8/16
开关量输出 6
模拟量传感器信号制 200〜1000HZ
分站功能设置 手动
3.3系统组成及工作原理
系统由全矿井监测监控系统、光纤高速通道、调度通信系统、计箅机网络四大部分组成。
(四)、安全检测监控系统的安装与管理
1、一般规定
⑴机构设备
煤矿企业应建立安全仪农计童检验制度。
⑵装备要求
煤矿安全监控设备装备标准应以保障煤矿安全生产为原则。
⑶对安全监控系统的要求
煤矿安全监控设备必须工作稳定、性能可靠，严禁由于设备在设计、制造中的隐患引起瓦斯、煤尘爆炸等事故或危及人身安全。
2、安装时的注意事项
安全监测监控设备的安装要根据矿井生产和安全的需要，按《煤矿安全规程》中159条“采区设计、采掘作业规程和安全技术措施，必须对安全监控设备的种类、数量和位置，信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域等做出叨确规定，并绘制布置图。”的有关规定进行编制设计。
安全监控管理机构负责安全监控设备的安装、调试和维护工作。
为防止瓦斯超限断电，切断安全监控设备的供电电源，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。
与安全监控设备关联的电气设备，电源线及控制线在拆除或改线时，必须与安全监控管理部门共同处理。
模拟量传感器应设置在能正确反映被测物理量的位置。
隔爆兼本质安全型等复合型本质安全型防爆电源，应设置在采区变电所，严禁设置在断电范围内。
3.3安装前的检查与调试
监测监控设备安装前必须在井下逐台进行全面的性能检查与调试试验，必须达到：防爆性能符合要求，仪器指标和跟踪误差不超过技术规定，各项功能正常，零配件齐全。
⑴直观检査；
⑵技术指标和功能试验
①传感器本质安全电源试验；
②、通气试验
A、指示与跟踪试验；B、线性试验；C、报警、断电、停测（间 歇）功能试验。
(五)、传感器的安装与设置
5.1瓦斯传感器的安装与设置
⑴通用要求
瓦斯传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁〉不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。
甲烷传感器报警浓度 断电浓度 复电浓度 断电范围
设置地点
工作面及其低瓦斯和高≥1.0% ≥1.5% ＜1.0% 回风巷内全部非瓦斯矿井的采煤CH4 CH4 CH4 本质安全型电气工作面
设备
工作面及进、煤（岩）与≥1.0% ≥1.5% ＜1.0% 回风巷内全部非瓦斯突出矿井的CH4 CH4 CH4 本质安全型电气采煤工作面
设备
高瓦斯和煤工作面及其(岩)与瓦斯突出≥1.0% ≥1.0% ＜1.0% 回风巷内全部非矿井的釆煤工作CH4 CH4 CH4 本质安全型电气而回风巷 设备
本规程第一百三十六条所规工作面及其定的 装有矿并≥1.5% 1≥.5% ＜1.5% 回风巷内全部非安全监控系统的CH4 CH4 CH4 本质安全型电气采煤工作面回风设备
巷
工作面内全专用排瓦斯≥2.5% ≥2.5% ＜2.5%
部非本质安全性巷 CH4 CH4 CH4
电气设备
煤（岩）与工作面内全≥0.5% ≥0.5% ＜0.5%
瓦斯突出矿井的部非本质安全性CH4 CH4 CH4
进风巷 电气设备
采用串联通被串采煤工≥0.5% ≥0.5% ＜0.5%
风的的被串采煤作面及其进回风CH4 CH4 CH4
工作面进风巷 巷内全部非本质
安全型电气设备
采煤机
低瓦斯、高瓦斯煤（岩）与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面
高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中
采用串联通风的被串掘进工作面局部通风机前
掘进机
回风流中机电设备硐室的进风侧
高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时的装煤点和瓦斯涌出巷道的下风流处
在煤（岩）与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，进风的主要运输巷道内使用的矿用防爆特殊型蓄电池电机车
在煤（岩）与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，主要回风巷内使用的矿用防爆特殊型蓄电池电机车
≥1.0%
CH4
≥1.5%
CH4
＜1.0%
CH4
采煤机电源
≥1.0%
CH4
≥1.5%
CH4
＜1.0%
CH4
掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
≥1.0%
CH4
≥1.0%
CH4
＜1.0%
CH4
掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
≥0.5%
CH4
≥1.0%
CH4
≥0.5%
CH4
≥0.5%
CH4
≥1.5%
CH4
≥0.5%
CH4
＜0.5%
CH4
＜1.0%
CH4
＜0.5%
CH4
被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
掘进机电源
机电设备硐室内全部非本质安全型电气设备
≥0.5%
CH4
≥0.5%
CH4
≥0.5%
CH4
＜0.5%
CH4
机车电源
≥0.5%
CH4
≥0.7%
CH4
＜0.7%
CH4
机车电源
兼做回风并井筒内全部≥0. 5% ≥0.7% ＜0.7%
的装有带式输送非本质安全型电CH4 CH4 CH4
机的井筒 气设备
瓦斯抽放泵≥0.5%
站室内 CH4
利用瓦斯时的瓦斯抽放泵站≤30% CH4
输出管路中
不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备的瓦≤25% CH4
斯抽放泵站输出管路中
井下临时抽≥1.0% ≥1.0% ＜1.0%
放瓦斯泵站下风抽放瓦斯泵
CH4 CH4 CH4
侧栅栏外
⑵采煤工作面瓦斯传感器的设置
①、采煤工作而瓦斯传感器的设置
采煤工作面瓦斯传感器应尽童靠近工作面设置，其报警浓度为:1.0%CH4，断电浓度为1.5% CH4，复电浓度为断电范围为工作面及其冋风巷中全部非本质安全型电气设备。
②、采煤工作而冋风巷瓦斯传感器的设置
回风巷瓦斯传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均
匀处、姓风流稳定的位置。其报警浓度为：断电浓度为1.0% CH4，复电浓度为：1.0% CH4，断电范围为进风巷内全部非本质安全型电气设备。
③、采煤I：作面进风花瓦斯传感器的设置
用于监测有煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面的进风恭瓦斯传感 器，应尽量靠近工作面工作面设置。其报瞥浓度为：断电 浓度为复电浓度为断电范围为进风恭内的全部 非本质安全型电气设备。
④、采煤工作面采用串联通风时，进入被串工作面的风流中必须布置进风巷瓦斯传感器。为保证进风巷瓦斯传感器能正确反映所监测区域的瓦斯含量，进风巷瓦斯传感器应设置在瓦斯等有害气体与新 鲜风流混合均匀处、且风流稳定的位置。其报警浓度为：0.5% CH4，断电浓度为0.5% CH4，复电浓度为断电范围为进风巷、采煤工作面和回风巷内的全部非本质安全型电气设备。
⑶、掘进工作面瓦斯传感器的设置
①掘进：工作面瓦斯传感器的设置
掘进工作面瓦斯传感器应尽量靠近掘进工作面设置，其报警浓度为：1.0%
CH4，断电浓度为1.5% CH4，复电浓度为1.0 %CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
②掘进工作面回风流瓦斯传感器的设置
冋风巷瓦斯传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀处、且风流稳定的位罝。其报警浓度为：断电浓度为1.0% CH4，断电浓度为1.0% CH4复电浓度为1.0%CH4,断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
③掘进工作面进风流瓦斯传感器的设置
采用串联通风的掘进工作面，必须在被串工作面局部通风机前设置掘进工作面进风流瓦斯传感器。其报警浓度为：0.5% CH4，断电浓度为0.5% CH4，复电浓度为0.5% CH4，断电范围掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
⑷、机电硐室瓦斯传感器的设置
设在回风流中的机电硐室的进风侧中必须设置瓦斯传感器。其报警浓度为：0.5% CH4，断电浓度为0.5% CH4，复电浓度为0.5% CH4，断电范围为机电硐室内全部非本质安全型电气设备。
⑸、装煤点和运输巷道瓦斯传感器的设置
①装煤点瓦斯传感器的设置
高瓦斯矿井的主要进风（全风压通风〉运输巷道内使用架线电机车时，装煤点处必须设置瓦斯传感器。其报警浓度为：0.5% CH4，断电浓度为0.5% CH4，复电浓度为0.5% CH4，断电范围为装煤点处上风流100米内及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。
②运输巷道瓦斯传感器的设置
商瓦斯矿井进风的主要运输巷道使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置瓦斯传感器。其报警浓度为：0.5% CH4，断电浓度为0.5% CH4，复电浓度为0.5% CH4，断电范围为瓦斯涌出巷道上风流100米内及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。
⑹、机车内瓦斯传感器的设置
当瓦斯深度超过0.5%时，必须停止机车运行。
⑺、瓦斯抽放泵站瓦斯传感器的设置
瓦斯抽放泵应在室内设置瓦斯传感器，在抽放泵输入管路中设置瓦斯传感器。利用瓦斯时，还应在输出管路中设置瓦斯传感器。
5.2其他传感器的设置
⑴、风速传感器和压力传感器的设置
⑵、瓦斯抽放泵站流量、温度和压力传感器的设置
⑶、一氧化碳传感器和温度传感器的设置
⑷、开关传感器的设置
5.3调试
《煤矿安全规程》第162条“安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少1次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，每7天必须使用校准气样和空气样调校 1次。每7天必须对甲烷超限断电功能进行测试。”为保证安全监控设备灵敏可靠，安全监控仪器设备必须定期调试校正，每月至少1次。在设备验收时、安装前也必须调试校正。
安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在故障期间必须采用人工监测等安全措施，并填写故障登记表。
5.4使川与维护
井下监测员必须24小时值班，应按《煤矿安全规程》第163条 “必须每天检查安全监控设备及电缆是否正常，使坩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，并将记录和检査结果报监测值班员;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在8小时内对2种设备调校完毕。”的规定进行操作。
2024年2月18日发(作者：厚梦凡)
安全监测工培训教案
一、煤矿监测传感器
1、传感器
1.1 传感器简介
煤矿安全监控的主要内容包括对井CH 4 、CO、O 2 、CO 2 等气体浓度的检测，对风速、风量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测，对生产设备运行状态的监测、监控等。
煤矿安全监测工主要通过检测仪器来实现。一个简单的检测仪器通常由传感器、信号变换电路及电源等部分组成。
借助于敏感元件，对被测物理量进行检测和信号变换，输出模拟量或开关量信号的装置，称为传感器。传感器主要由敏感元件、转换器件、测量及变换电路和电源等组成。
1.2、甲烷检测传感器
矿井空气检测方法有，使用便携式瓦斯检测报警仪，可随时检测作业场所的瓦斯浓度，也可以使用瓦斯传感器连续实时地检测瓦斯浓度。煤矿常用的瓦斯检测仪器，按检测原理分类有：光学式、催化燃烧式、热导式、气敏半导体式等，可以根据使用场所、测量范围等要求，选择不同检测原理的瓦斯检测仪器。
⑴催化燃烧式
催化燃烧式气体检测原理为：利用敏感元件对甲烷（或其他可燃气体）的催化作用，使甲烷在元件表面上发生无焰燃烧，放出热量，使元件温度上升，检测元件可随自身温度测定气体浓度。
⑵热导式
利用被测气体与纯净空气的热导率差异及混合气体热导率与浓度的关系，把气体浓度变化量转变为相应电信号，可构成热导式检测仪器。在煤矿中，热导式瓦斯检测仪器主要用于测定高浓度瓦斯。
1.3、一氧化碳传感器
一氧化碳是一种无色、无臭、无味的气体，对空气比重为 0.97，在空气中含量为 13％～75％时遇火爆炸。一氧化碳是有毒气体，吸入人体后，造成人体组织和细胞缺氧，引起中毒窒息。煤矿火灾、瓦斯和煤尘爆炸及爆破作业时都将产生大量的一氧化碳。为了矿工的身 《规程》规定，井下作业场所的一氧化碳浓度应在 0.0024％体健康，以下。由于煤在自燃氧化过程中不断释放出一氧化碳，故将其作为自燃发火预报标志性气体，用一氧化碳绝对发生量作为火灾预报指标。
煤矿常用的一氧化碳检测仪器有电化学式、红外线吸收式等。 现广泛使用的是电化学一氧化碳检测仪器。
1.4、氧气传感器
煤矿中检测氧气常用的方法主要有气相色谱法、电化学法和顺磁法。现常用的是电化学法。
仪器的工作原理是由于透过薄膜的氧气量与氧气压力有关，故大气压力对输出电流的大小有影响，当使用地点与标准地点大气压力有较大差异时，特别是在开采深度圈较大的矿井中测定时，其值应进行修正。另外温度对仪器的指示也有一定影响，需用热敏电阻或其他方法进行补偿。所以仪器的使用环境温度范围为
0～40℃。
1.5、温度传感器
煤矿常用的温度传感器有热电偶、热电阻、热敏电阻、半导体PN 结、半导体红外热辐射探测器、热噪声、光纤等。热电偶、热电阻原理在工业（地面）上早已得到广泛应用；半导体 PN 结原理在－100～＋100℃范围内应用也很成功，煤矿井下应用较多。
半导体温度传感器原理是用半导体材料制成的 PN 结制成。它的感温部分是利用二极管或晶体管的 PN 结正向电压相对于温度呈线性变化的温度特性。
1.6、风速传感器
风速是煤矿井下通风的重要参数。及时准确地测定巷道风速，经济合理地调整风速、风量，对保证井下良好的作业环境、防止瓦斯及自燃发火事故具有非常重要的意义。检测风速的常用固定式传感器为超声波漩涡式。
1.7、烟雾传感器
火灾是煤矿重大灾害之一。因此建立、健全和装备防灭火装置，加强火灾监测，防止火灾事故，保障煤矿安全具有重要意义。
火灾探测器按工作原理可分为：感烟探测器、感温探测器、光辐射探测器、可燃气体探测器。
感温探测器用于测定环境温升率和最大温度，不宜用于探测潮湿及有腐蚀性气体的场合。
光辐射探测器用于快速响应火焰的光和热辐射，不适用于阴燃及尘埃大的场所，多用于对具有明火性质的火灾。
可燃气体探测器只能检测到火灾燃烧产生的化学气体产物，多用于对自燃发火的检测。
电离感烟探测器用于检测燃烧初期产生的 0.3m 以上的烟雾例子最为灵敏，对运输胶带早期火灾的检测具有明显的优点。
1.8、开关量传感器
在煤矿监控系统中，开关量监测的地位和比重随着生产自动化水平的提高而提高，在工况、生产监控方面发挥着十分重要的作用。
煤矿监控系统采用的开关量传 感器主要有设备开停、风门开闭、馈电开关状态、风筒开关、温湿度控制、有烟无烟、电流电压控制等。
开关量的检测原理分为直接式和间接式两类。直接式是指在电气上与负荷设备直接联系，从供电网路上直接获取信号，如用电流互感器、电压互感器有无电信号输出等。间接式是指在电气上与负荷设备不发生直接联系，如电磁感应原理、霍尔原理、测温原理、测磁原理、光电原理、接近（电感）原理等。
2、甲烷检测传感器
2.1 KG3003C r 低浓度甲烷传感器
⑴特点
KG3003C r 低浓度甲烷传感器是为各种类型的矿井环境监测系统配套研制的。该传感器具有操作方便、读数直观、工作可靠、体积小、重量轻、功耗低等特点，能够自动、连续地将环境气体中的甲烷浓度 ，并用红色数码管显示其数值。转换为相应的电流输出（或频率输出）当甲烷浓度超限后，能自动发出高强度声光报警。适于在煤矿有甲烷爆炸危险的场所长期使用。
⑵主要技术指标
见附表
⑶工作原理 传感器电路主要由测量电桥电路、线性放大电路、U／I 变换电路（或 U／F 变换电路）、数字显示电路、比较报警电路、超限保护电路、稳压
电路等单元电路组成。
⑷使用注意事项
① 本仪器应固定专人使用维护，严格按使用说明书进行操作。非专职人员禁止使用，拆开仪器和旋动电位器。
② 在使用中避免猛烈摔打、碰撞。
③ 仪器在使用中应建立必要的登记和记录制度，对每台仪器的使用、故障等情况逐一记录备案。
④ 对仪器的零点、测试精度和报警点要定期调校，一般为半月一次，若未超差时可继续使用。此外，应及时擦拭、清扫气室内部及仪器外部的煤尘，保持清洁、美观。
测量范围 0～4％CH4
0～1％CH4 ≤±0.10％CH4
测量1～2％CH4 ≤±0.15％CH4
误差
2～4％CH4 ≤±0.20％CH4
三位红色数码管数字显示，井下
显示方式
10 米内清晰可见
电流输出 1～5mA，线性对应 0～4％CH4
信号200～1000H z ，线性对应 0～输出
频率输出
4％CH4
报警方式 间歇声光讯号
报警范围 0.5～20％CH4 连续可调
报警误差 ≤±0.10％CH4
响应时间 ≤30s
零点稳定性 每周零漂≤±0.10％CH4
报警点稳定性 每周报警点漂移≤±0.05％CH4
测量值稳定性 每周测量漂移≤±0.20％CH4
催化元件寿命 使用时间 1 年
整机工作电压 9V～24V
整机工作电流 9V，lt100mA；24V，lt60mA
信号带负载能力 0～500Ω
防爆等级 ibdI
外壳材料 不锈钢
外形特征
外壳颜色 银白色
环境温度 0～＋40℃
适用条件
环境湿度 ≤98％
2.2 KG9701 低浓度甲烷传感器
⑴功能及用途
KG9701 智能型低浓度甲烷传感器是为满足我国煤矿监测井下甲烷的需要而研制的。它可以连续自动地将井下甲烷浓度转换成标准电信号输送结关联设备，并具有就地显示甲烷浓度值、超限声光报警等功能。该传感器具有性能稳定、测量精确、响应速度快，结构坚固、易使用易维护等特点。
⑵工作原理和主要结构
该传感器测量甲烷浓度采用热催化原理，热催化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，电桥有与甲烷浓度相对应的电讯号输出，该讯号经 A／D 转换器转换后，直接送住单片机进行处理，从而完成显示和报警等功能。
⑶主要技术指标
测量范围 0～4％CH4（或 0～10％CH4）
测量误差 0～1％CH4 ≤±0.10％CH4
1～4％CH4 ≤±0.30％CH4
元件检测反应速度 ≤30S
信号输出 电流输出 1～5mA，线性对应 0～4％CH4
频率输出 200～1000H z ，线性对应 0～4％CH4
调校周期 ≥3 周
使用寿命 1.5 年以上
整机工作电压 9V～24V
防爆等级 ibdI（矿用本安妆隔爆型）
3、一氧化碳检测传感器
3.1 智能型 CO 传感器
在研制出胶体 CO 敏感元件基础上，开发了 KGA21 智能型 CO 传感器。该传感器从提高可靠性和使用寿命的目的出发，在两次仪表设计中彩智能化技术，充分利用软件编程技术实现环境参数对敏感元件影响的补偿和仪器调校，是整机性能达到攻关的技术指标要求。
⑴传感器的组成及工作原理
传感器采用了单片机技术，不仅是模拟电子电路部分设计简化，而且达到了对敏感元件的非线性及环境温度影响补偿。CO 敏感元件采用了三电极结构。
放大器输入级采用 IC7650 斩波自稳零放大器。为了克服共模干扰，采用差动输入放大接法。温度补偿环节，采用独立温度补偿电路，它可充分利用单片机软件编程技术对不同温度下检测到的 CO 输出值进行温度补偿。
⑵传感器软件编制原则和程序设计
单片机技术在煤矿井下监测监控仪器仪表中已获得广泛应用。仪器仪表中使用单片机的突出优点是简化电路，提高产品性能，完善产品的功能，使测量智能化以及整机结构小型化等。因此，该传感器的软件设计遵循了下述原则：
①、 充分利用软件编程技巧，简化软件电路；
②、 合理划分各部分功能的软件模块，按结构化要求编制各功能模块；
③、 为配合数字按键调校灵敏度和零位，按标定参数及扫描确认方式编制该子程序软件；
④、 软件具备自检功能；
⑤、软件具备死机自复位功能。
4、氧气检测传感器
AY－1 型氧气检测仪
⑴概述
主要用于煤矿井下各类环境中氧气浓度的测定。
该氧气检测仪为本质安全型。
⑵主要技术指标
测量范围 0～25％O 2
基本误差 ±0.1％O 2
响应时间 20S
测氧元件端电压 ＞120mV
温度变化影10～40℃ ±1.5％O 2
响
0～10℃ ±3.5％O 2
测氧燃料电池电动势 ＜750mV
测氧元件工作寿命 ＞6 个月
环境温度 0～40℃
相对湿度 ≤98％
外形尺寸 125mmX62mmX40mm
重量 300g
⑶使用、检测及维修
①使用前的准备
A、该仪器出厂时氧气扩散孔处于被密封状态，电表指示在 21％O2 以内。
B、电表机械零位的调整。
②标准值（21％O2）的调整 为了保证仪器的测量精度，使用前应进行标准值的调准，即以新鲜空气为标准，通过调节仪器指示值的调准电位器旋钮可将指示值调准在 21％O2。由于该仪器的使用受气压的影响，因此标准值最好在井下接近使用深度、温度的条件下的新鲜空气中调准。
③检测方法： 仪器经零位和标准值调准后即可用于检测。仪器的采样方式有两种，即自然扩散和气球吸入两种方式。
④注意事项
⑤ 维修
由于仪器构造简单，易损件少，所以一般无须维修。主要是测氧元件寿命终了失效后，则应打开后盖，卸下失效和测氧元件，换上在出厂有效期内的测氧元件，放置一昼夜，然后在新鲜的空气中重新校正指示电表的读数，使其值为
20.8％～21.0％为止。
5、烟雾传感器 BYT3270 型烟雾传感器
⑴、概述
为矿用本质安全型监测仪器。该仪器主要用于井下易发生火灾的区域，如泵站、变电所、运输巷道、辅助通风机房等，对这些区域的火情进行烟雾监测。
⑵、主要技术性能
额定工作电压 12±10％VDC 额定工 正常状态 lt10mA 作电流 报警状态
lt25mA 工作方式 连续监测 使用环境气流速度 0～3m/s（0～3m/s 加风罩） 环境温度 －5～40℃ 相对湿度 ≤95％ 外形尺寸 190mmX190mmX350mm 重量 5kg
⑶、原理及结构
为离子型感烟式传感器。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而发生变化，致使电路平衡受到破坏，因而探头有信号输出。
⑷、安装、使用与维护
A、将电源输入端与电源接通。
B、将输出控制电缆接入。
C、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。 ⑸使用要求
Ⅰ、传感器应设在被监控区危险点烟雾必须经过的通道中。
Ⅱ、传感器应垂直悬挂，其底部至顶板距离为 0.75m。
Ⅲ、一般情况下，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，可在距离第一台传感 器下风向 30m 处放置第二台传感器。
Ⅳ、对于风速在 0～3m/s 之间的情形，本仪器可作常规使用，对于风速在
3～8m/s 之间的情形，本仪器必须使用风罩。
Ⅴ任意台数的传感器可并联在网络上。
⑹、注意事项
Ⅰ传感器输出触点仅能控制鉴定合格的本安型电路。
Ⅱ接通电源时必须注意极性，否则熔断器就会烧毁。
Ⅲ当需要使用风罩时，箭头方向应为风流方向，否则会影响仪器使用性能。
Ⅳ化学烟雾不能用来检查传感器。
Ⅴ传感器不得在井下打开。
Ⅵ传感器探头不允许用户拆开，如其内部由于灰尘过多而不能使用时，可送回厂方清理。
6、温度传感器
KG9301 型温湿度组合式传感器
⑴工作原理和主要结构 该传感器采用高分子电解质电容敏感元件感湿及半导体敏感元件测温原理，全不锈钢外壳，双色发光二极管指示（绿：湿度；红：温度）监测参数，结构紧凑。
⑵使用方法 将电缆的电缆插头插入传感器下端左侧的多芯插座上，再将传感器与监测系统分站用专用电缆连接好，则传感器发光二极管应亮，并交替显示温度、湿度地址和测量值，同时连续输出温度及湿度 2 路信号，投入正常运行。
⑶用途、特点及应用情况 为矿用本质安全型，适用于煤矿井下或地面较恶劣环境的条件下，同时监测湿度、温度两个参数。
7、风速测量传感器 见《通风安全监测工》第 149 页
8、开关量传感器
⑴风门开闭传感器
见《通风安全监测工》第 154 页
⑵风筒状态传感器
见《通风安全监测工》第 156 页
⑶电气设备开关量传感器
见《通风安全监测工》第 157 页
二、矿用甲烷报警及闭锁系统仪器
（一）、甲烷报警断电仪器
1、甲烷检测便携仪
1.1 AZJ－91 微型瓦斯检测报警仪
⑴、用途 用三位超高亮度数码管连续自动指示环境气体中瓦斯浓度数值和超限报警，具有操作方便、测量准确、报警可靠、连续工作时间长、密封防尘性
能好、设有防电池过放电保护电路，体积小、质量轻、防爆性能好等特点，适合煤炭管理干部、安全监察人员、通风管理人员、机电维修人员及井下流动作业人员配带使用。
⑵、工作原理 当催化元件与被测气体接触时，电桥失去平衡产生输出信号，经过运算放大器线性放大后，驱动数码管指示出相应的瓦斯浓度值。当指示值达到报警点设定值时，数字比较电路输出高电平，自动多谐振荡器工作，同时产生红色闪光和断续声响讯号。当电源电压低于3.3V 时，本机发出连续蜂鸣声，以表示电源的欠压状态，约 10s 后自动关机。
⑶使用与维护
① 使用前的准备
② 仪器校验
③ 使用方法
④ 维护及注意事项
⑷、故障处理
见《通风安全监测工》第 164 页
1.2 JJ－3 型瓦斯检测警报器
见《通风安全监测工》第 167～169 页
2、甲烷报警断电仪
2.1 ADJ－2 型瓦斯报警断电仪
⑴、概述
是一种使用载体催化元件做变送器，以三位集成数码管（LET 型）进行大屏幕数字显示的测量仪器。它主要用于含有瓦斯的矿井中，长期、连续、自动测量采煤工作面、掘进工作面、串联通风工作面、回风巷、机电硐室附近处的瓦斯浓度。当瓦斯浓度超过规定值时，仪器中的探头、主机、声光箱可同时发出声光报警信号；当瓦斯超过断电值时，主机通过控制继电器去切断工作面非本质安全电源，避免瓦斯事故，保证安全生产。 仪器集成度高，功耗小，搞干扰强，而且稳定可靠，故障率低。
⑵工作原理
见《通风安全监测工》第 171 页
⑶、安装、调整与使用
①仪器的安装地点
A、探头：可挂在井下需要检测瓦斯的地点，如掘进工作面、回采工作面、串联通风工作面、机电设备硐室等处，距离主机最远不超过 1000 米处。
B、声光箱：安装在井下容易观察和听到报警声的地方。
C、主机：安装在井下供电方便而离探头不太远的地方。
②、下井前的准备工作
A、备好合适的电缆。
B、仪器出厂时，变压器抽头是接在 380V 位置上的。
C、确定好探头、声光箱、主机在井下安装位置，用电缆接线插件将探头使用的四芯电缆分段连接好。
D、按《规程》的规定，在主机智能控制板上拨动拨码开关 DIP号数，预置好报警点、断电点和复电点。
E、仪器出石时，是按控制 QC83 系列磁力开关进行接线的。
③、仪器下井前在地面的通电检查和运行试验。
A、连线；B、通电试验；C 检查和调整；
④、井下安装的复查和调整
仪器在井按地面上的方法把仪器安装好。主机、探头、声光箱应垂直放置，防止井下水直接滴在仪器上。声光箱嗽叭应顺着巷道方向。检查所有接线无误后，再送电。井下的复查和调整应在仪器工作1～2 天后再进行。井下复查和调整最好带上新鲜空气袋和已知浓度的瓦斯气样袋各一个，以备调整零点和精度使用。
⑷、仪器的维护和注意事项
① 用户应有专人使用和维护此仪器，使用和维护人员应详细阅读仪器的使用说明书，其他人员不得乱动。
② 搬运和拆卸仪器时，要防止剧烈振动和冲击，以及对机内一些连接线的扯拉。
③按《规程》的规定，维护井下电气设备的方法，维护好本仪器，特别是仪器各防爆面的维护和保养。
③ 要经常清洗仪器上的煤尘，特别是探头气室上的煤尘、声光箱喇叭附近的煤尘，以防堵死气孔，影响瓦斯进入探头气室，或使声光箱声音减弱。
④ 要定期清洗和更换探头里的粉末治金砂隔爆网、泡沫塑料滤尘垫，清扫气室中煤尘和污物，清洗可用酒精和汽油，清洗好的零件晾干后可留着再用。维护过程中要保护好载体催化元件。注意线不要接反。
⑤ 仪器正常工作后，要定期（每周一次）检查和调整探头零点和探头指示精度。
⑥ 当探头显示值低于实际瓦斯值，而又无法调整精度时，应更换载体催化元件。
⑧、在维护中，用户不得擅自更改有关本质安全电路的参数。
⑨仪器经过半年运行后，可将仪器拿到地面进行全面清扫，擦拭烘干，电路复测。印刷板更换零件后要涂绝缘漆。维护后的仪器，要重新度运行，正常后再下井使用。
⑩仪器出现较大故障后，用户不便维修时，可将整机或印刷电路送回厂家修理。 2.2 AQD－1 型采煤机瓦斯断电控制仪
见《通风安全监测工》第 174～177 页
2.3 ACD－2、ACD－3 型车载式瓦斯报警断电装置
见《通风安全监测工》第 177～180 页
（二）、安全闭锁系统
1、风电闭锁
为了防止电气设备引起矿井瓦斯、煤尘燃烧爆炸，除在结构上对矿用电气设备采取防爆措施，以及加强对井下电气设备所在地的瓦斯监测以外，按照《规程》第 158 条“高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯突出矿井，必须装备矿井安全监控系统。没有装备矿井安全监控系统的矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷的掘进工作面，必须装备甲烷风电闭锁装置或甲烷断电仪和风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的无瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须装备风电闭锁装置。没有装备矿井安全监控系统的矿井的采煤工作面，必须装备甲烷断电仪。”的规定，局部通风机和掘进工作面的电气设备，必须装有风电闭锁装置。
掘进工作面的局部通风机停止工作后，工作面及其附近巷道会聚集瓦斯、煤尘及其他有害气体。如果这时工作面和巷道中的电气设备仍然有电工作，就有可能成为引起瓦斯、煤尘爆炸的火源。根据一些典型事故的分析，绝大多数由电火
花引起的瓦斯爆炸事故是在上述情况下发生的，因而十分危险。为了消除这种事故隐患，要求在局部通风机停止运转时，能立即切断局部通风机供风的巷道中的一切电源，这就是风电闭锁，又称风电联锁。其作用是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在送电后产生电火花，造成瓦斯燃烧或爆炸。
需要注意的足局部通风机本身也是电气设备，在它停止运行一段时间后恢复送电时，如果瓦斯的聚集浓度已经超限，同样有可能引起瓦斯爆炸事故。因此，为确保安全，在恢复局部通风机通风之前 必须按《规程》规定先检査瓦斯。此外，在局部通风机开动后，掘进工作面和巷道中集存的有害气体，需要经过一段排放时间才能稀释到安全浓度。因此，在局部通风机恢复送电后也不能立即接通掘进电源，而是应该先检查工作而及巷道中的瓦斯浓度。由于开动局部通风机和恢复工作面及巷道的供电之前都必须检査瓦斯，所以在釆用风电闭锁时，在闭锁电路中不允许采用时间继电器来延时自动接通掘进电源，而必须人工开动局部通风机和人工恢复掘进电源。在掘进工作面使用瓦斯自动检测报警断电装置，只准人工复电。
2、瓦斯电闭锁
瓦斯电闭锁足指掘进工作面中设置的瓦斯监测仪，当探测到瓦斯浓度超过规定限度时，具有可自动停掉动力电源，并只有瓦斯浓度降低到规定限度〔甲烷为1%，二氧化碳浓度为1.5%以下时方可恢复送电的增长锁装置。
瓦斯电闭锁系统必须具有以下功能：
⑴、工作面或回风流中的瓦斯浓度达到1. 5%或1. 0%时，闭锁装置能切断掘进工作面及回风巷内的动力电源并闭锁。
⑵、串联通风工作面入风流中的瓦斯浓度达到0.5%时，闭锁装置能切断中联通风区域内的动力电源并闭锁。
⑶、当排出掘进工作面积聚瓦斯使工作面回风流与全风压风流处瓦斯浓度达到15%时，闭锁装置能切断回风区域内的动力电源并闭锁，同时发出声、光报警信号。
⑷、局部通风机风筒中的风速过低或局部通风机断电蝗时，闭锁装置能切断供风区域内的动力电源并闭锁。
⑸、局部通风机停止运转，停风区域内瓦斯浓度达到3.0%以上时，闭锁装置能闭锁局部通风机电源，须人工解锁，方可启动局部通风机。
⑹、瓦斯传感器故障或断电时，闭锁装置能切断传感器监视区域的动力电源并闭锁。
⑺、因主机发生故障或断电时，闭锁装置能切断整个监视区域的动力电源并闭锁。
⑻、闭锁装置接通电源1min内，继续闭锁相应区域内的被控设备电源。
⑼、闭锁装置实现了第4〜8条功能后，如果恢复到正常通风状态或故障设备恢复正常并达到稳定运行后，装置能自动解锁。
⑽、必须使用专用工具方可通过闭锁装置对局部通风机进行解锁，不允许对已闭锁的动力电源进行人工解锁。
3、风电瓦斯闭锁装置
3.1 FDZB--1A型风电瓦斯闭锁装置
见《通风安全监测工》第183〜188页
3.2 KG7005智能型风电瓦斯闭锁装置
见《通风安全监测工》第188〜193页
三、煤矿安全监控系统
㈠、安全监控系统的组成与特点
1、系统的组成
矿井监控系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱（或电 控箱）、主站（或传输接口），主机（含显示器）打印机、电视墙（或 投影仪、模拟盘、多屏幕、大屏幕）、管理工作站、服务器、路由器、ups电源、电缆和接线盒等组成。
2、特点
⑴、电气防爆。
⑵、传输距离远。
⑶、网络结构宜采用树形结构。
⑷、监控对象变化缓慢。
⑸、电网电压波动大，电磁干扰严重。
⑹、传感器宜采用远程供电。
⑺、工作环境恶劣。
⑻、不宜采用屮间继电器。
(二)、常用监控系统的构成与特点
1、常用系统的构成与特点
煤矿监控系统由众多设备组成，用于完成井下环境、生产工艺过程屮众多参数的监测、数据处理及集屮控制等功能，系统一般由井上及井下两大部分组成。
井下部分包括输入设备、数据（信号〉传输通道、电源、电缆等。
井上部分包括前置设备和后备处理设备两部分。
2、系统的选型
目前，国内生产的监控系统多种多样，而且产品换代很快，尤其是通通道部分和井上部分的换代更为迅速。介绍几个选型要领：
⑴可靠性
煤矿安全监测系统要有高的可靠性，重点是井下设备的可靠。在井下设备中，尤其传感器及其连接电缆的可靠性最为重要。
⑵、实用性
一个系统的投资是较为昂贵的，若不实用则浪费很大。因此，用户应根据自己的需要和实际情况进行选择。可分为井下设备选型和井上设备选型。
⑶、可维修性
设备不可能不出故障，而出了故障能不能很快修复，是设备可维修性的标志。
⑷、经济性
一个系统不仅仅要考虑它的初次投资，而且还要考虑长期使用的维护费用。一个好的系统应该是高性能、低价格。
3、系统的安装与使用
⑴、井上部分
⑵、井下传输电缆的安装。
⑶、井下设备的安装。
(三)、煤矿常用安全监控系统
1、KJ4煤矿安全生产监测系统
见《通风安全监测工》第207〜226页
2、KJ90型煤矿综合监控系统
见《通风安全监测工》第226〜232页
3、KJ95型煤矿综合监控系统
该系统是监测、通信、光纤传输于一体的综合性煤矿监控系统, 适用于大、中、小型各类矿井。监测、通倍和光纤传输三部分又可分别单独使用，以满足煤矿各种不同的应用要求。
3.1主要功能
A、监测监控系统功能
⑴、可以检测瓦斯、风速、负压、一氧化碳、烟雾、温度、风门开关等环境参数，也可监测煤仓煤位、水仓水位、压风机风压、箕斗计数、各种机电设备开停等生产参数和电压、电流、功率等电量参数，以及输送带跑偏、输送带速度、轴承温度、机头堆煤等各种机电设备的运行情况。
⑵、可以配接输送带集中控制、轨道运输信集团、电力监测等子系统，以实现局部环节的自动化。
⑶、可以在全监测系统范围内通过便携式调试电话机与地面中心站或分站、传感器之间进行语音通信。
⑷、工作人员可以在中心站利用鼠标通过pc机CRT了上的参考对话框进行各种操作，以便对矿井设备配置和测点进行生成操作。
⑸、可以方便的在屏幕上绘制各种图形
⑹、可以方便的由用户自行生成各类表格。
⑺、通过主机的RS一232串行口实时地与分站设备进行广播式 通信。
⑻、通过主机的RS一232串行口实时地与模拟盘进行广播式通
⑼、主机上插网卡，即可实现监测系统直接上网。
⑽、可以配接绘图仪，以便绘制各种图形和监测曲线。
⑾、可以配接人屏幕或投影机，以便大更大面积上显示更多的工艺流程模拟图、监测曲线、表格和文字，以及主机CTR上所能显示的全部内容。
⑿、可通过扫描仪输入阁像图片资料，并进行图文编辑。
⒀、对各类报瞥信息进行处理，并实时地进行存储和报警。
⒁、对监测到的实时的数据进行处理，模拟2min存一个平均值，开/停信息按小时计时，累计量按小时计时，并存储。
⒂、通过主机CRT了可显示以下几大信息。
⒃、在井下高智能分站上主要可完成以下功能。
B、调度通信系统功能
⑴、可与地面交换机配接，实现一次等位拨号，或单独成局中继入网。
⑵、系统采用分散铃流，只影响所在凡1户电话机，铃音有两种，即复合和单音。
⑶、调度台上有24位数字显示，每个键有红绿灯对位显示，运行状态清晰，操作方便，话机有16位键，其中4位键是功能键；
⑷、由单呼、群呼、全呼及单扩、群扩、全扩等功能。
⑸、有会议调度功能，可召开小型、大型及全体会议。
⑹、除具有强入、强拆、通话监听业务外，不具有诂机监听功能，以便了解话机周围5米现场动静。
⑺、有禁止功能，对等位拨号或经中继入网的用户可禁止呼入或呼出。
⑻、有语言信箱功能，用户或将自己的语言存入该信箱，可由调度提取用户的语音。
⑼、具有用户线路查询功能，当用户线路开路、断路故障时，调度台上有显示。
⑽、紧急状态下实现双向呼叫，并可录音、及时与调度室扩音监听。
⑾、具胡无须用户按诂机的免提键，在调度控制下实现。
⑿、本系统允许接入4个调度台与8台调度电话，或接入4台计算机与8台调度电话机。
⒀、本系统主机柜通过用户向机自动浮充，无须更换诂机电池。
⒁、交换机祀的输出端子为本安型，无须通过外接耦合器等防爆安全装置。
3.2主要技术参数
KJ95型综合监控系统的主要技术参数
系统容量 255
传输制式 时分基带光纤CMI半双工
传输速率 1200bps，光纤 300〜2400bps
电缆芯数 2芯
传输距离 15km
模拟量输入 8/16
开关量输出 6
模拟量传感器信号制 200〜1000HZ
分站功能设置 手动
3.3系统组成及工作原理
系统由全矿井监测监控系统、光纤高速通道、调度通信系统、计箅机网络四大部分组成。
(四)、安全检测监控系统的安装与管理
1、一般规定
⑴机构设备
煤矿企业应建立安全仪农计童检验制度。
⑵装备要求
煤矿安全监控设备装备标准应以保障煤矿安全生产为原则。
⑶对安全监控系统的要求
煤矿安全监控设备必须工作稳定、性能可靠，严禁由于设备在设计、制造中的隐患引起瓦斯、煤尘爆炸等事故或危及人身安全。
2、安装时的注意事项
安全监测监控设备的安装要根据矿井生产和安全的需要，按《煤矿安全规程》中159条“采区设计、采掘作业规程和安全技术措施，必须对安全监控设备的种类、数量和位置，信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域等做出叨确规定，并绘制布置图。”的有关规定进行编制设计。
安全监控管理机构负责安全监控设备的安装、调试和维护工作。
为防止瓦斯超限断电，切断安全监控设备的供电电源，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。
与安全监控设备关联的电气设备，电源线及控制线在拆除或改线时，必须与安全监控管理部门共同处理。
模拟量传感器应设置在能正确反映被测物理量的位置。
隔爆兼本质安全型等复合型本质安全型防爆电源，应设置在采区变电所，严禁设置在断电范围内。
3.3安装前的检查与调试
监测监控设备安装前必须在井下逐台进行全面的性能检查与调试试验，必须达到：防爆性能符合要求，仪器指标和跟踪误差不超过技术规定，各项功能正常，零配件齐全。
⑴直观检査；
⑵技术指标和功能试验
①传感器本质安全电源试验；
②、通气试验
A、指示与跟踪试验；B、线性试验；C、报警、断电、停测（间 歇）功能试验。
(五)、传感器的安装与设置
5.1瓦斯传感器的安装与设置
⑴通用要求
瓦斯传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁〉不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。
甲烷传感器报警浓度 断电浓度 复电浓度 断电范围
设置地点
工作面及其低瓦斯和高≥1.0% ≥1.5% ＜1.0% 回风巷内全部非瓦斯矿井的采煤CH4 CH4 CH4 本质安全型电气工作面
设备
工作面及进、煤（岩）与≥1.0% ≥1.5% ＜1.0% 回风巷内全部非瓦斯突出矿井的CH4 CH4 CH4 本质安全型电气采煤工作面
设备
高瓦斯和煤工作面及其(岩)与瓦斯突出≥1.0% ≥1.0% ＜1.0% 回风巷内全部非矿井的釆煤工作CH4 CH4 CH4 本质安全型电气而回风巷 设备
本规程第一百三十六条所规工作面及其定的 装有矿并≥1.5% 1≥.5% ＜1.5% 回风巷内全部非安全监控系统的CH4 CH4 CH4 本质安全型电气采煤工作面回风设备
巷
工作面内全专用排瓦斯≥2.5% ≥2.5% ＜2.5%
部非本质安全性巷 CH4 CH4 CH4
电气设备
煤（岩）与工作面内全≥0.5% ≥0.5% ＜0.5%
瓦斯突出矿井的部非本质安全性CH4 CH4 CH4
进风巷 电气设备
采用串联通被串采煤工≥0.5% ≥0.5% ＜0.5%
风的的被串采煤作面及其进回风CH4 CH4 CH4
工作面进风巷 巷内全部非本质
安全型电气设备
采煤机
低瓦斯、高瓦斯煤（岩）与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面
高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中
采用串联通风的被串掘进工作面局部通风机前
掘进机
回风流中机电设备硐室的进风侧
高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时的装煤点和瓦斯涌出巷道的下风流处
在煤（岩）与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，进风的主要运输巷道内使用的矿用防爆特殊型蓄电池电机车
在煤（岩）与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，主要回风巷内使用的矿用防爆特殊型蓄电池电机车
≥1.0%
CH4
≥1.5%
CH4
＜1.0%
CH4
采煤机电源
≥1.0%
CH4
≥1.5%
CH4
＜1.0%
CH4
掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
≥1.0%
CH4
≥1.0%
CH4
＜1.0%
CH4
掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
≥0.5%
CH4
≥1.0%
CH4
≥0.5%
CH4
≥0.5%
CH4
≥1.5%
CH4
≥0.5%
CH4
＜0.5%
CH4
＜1.0%
CH4
＜0.5%
CH4
被串掘进巷道内全部非本质安全型电气设备
掘进机电源
机电设备硐室内全部非本质安全型电气设备
≥0.5%
CH4
≥0.5%
CH4
≥0.5%
CH4
＜0.5%
CH4
机车电源
≥0.5%
CH4
≥0.7%
CH4
＜0.7%
CH4
机车电源
兼做回风并井筒内全部≥0. 5% ≥0.7% ＜0.7%
的装有带式输送非本质安全型电CH4 CH4 CH4
机的井筒 气设备
瓦斯抽放泵≥0.5%
站室内 CH4
利用瓦斯时的瓦斯抽放泵站≤30% CH4
输出管路中
不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备的瓦≤25% CH4
斯抽放泵站输出管路中
井下临时抽≥1.0% ≥1.0% ＜1.0%
放瓦斯泵站下风抽放瓦斯泵
CH4 CH4 CH4
侧栅栏外
⑵采煤工作面瓦斯传感器的设置
①、采煤工作而瓦斯传感器的设置
采煤工作面瓦斯传感器应尽童靠近工作面设置，其报警浓度为:1.0%CH4，断电浓度为1.5% CH4，复电浓度为断电范围为工作面及其冋风巷中全部非本质安全型电气设备。
②、采煤工作而冋风巷瓦斯传感器的设置
回风巷瓦斯传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均
匀处、姓风流稳定的位置。其报警浓度为：断电浓度为1.0% CH4，复电浓度为：1.0% CH4，断电范围为进风巷内全部非本质安全型电气设备。
③、采煤I：作面进风花瓦斯传感器的设置
用于监测有煤与瓦斯突出矿井的采煤工作面的进风恭瓦斯传感 器，应尽量靠近工作面工作面设置。其报瞥浓度为：断电 浓度为复电浓度为断电范围为进风恭内的全部 非本质安全型电气设备。
④、采煤工作面采用串联通风时，进入被串工作面的风流中必须布置进风巷瓦斯传感器。为保证进风巷瓦斯传感器能正确反映所监测区域的瓦斯含量，进风巷瓦斯传感器应设置在瓦斯等有害气体与新 鲜风流混合均匀处、且风流稳定的位置。其报警浓度为：0.5% CH4，断电浓度为0.5% CH4，复电浓度为断电范围为进风巷、采煤工作面和回风巷内的全部非本质安全型电气设备。
⑶、掘进工作面瓦斯传感器的设置
①掘进：工作面瓦斯传感器的设置
掘进工作面瓦斯传感器应尽量靠近掘进工作面设置，其报警浓度为：1.0%
CH4，断电浓度为1.5% CH4，复电浓度为1.0 %CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
②掘进工作面回风流瓦斯传感器的设置
冋风巷瓦斯传感器应设置在瓦斯等有害气体与新鲜风流混合均匀处、且风流稳定的位罝。其报警浓度为：断电浓度为1.0% CH4，断电浓度为1.0% CH4复电浓度为1.0%CH4,断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
③掘进工作面进风流瓦斯传感器的设置
采用串联通风的掘进工作面，必须在被串工作面局部通风机前设置掘进工作面进风流瓦斯传感器。其报警浓度为：0.5% CH4，断电浓度为0.5% CH4，复电浓度为0.5% CH4，断电范围掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
⑷、机电硐室瓦斯传感器的设置
设在回风流中的机电硐室的进风侧中必须设置瓦斯传感器。其报警浓度为：0.5% CH4，断电浓度为0.5% CH4，复电浓度为0.5% CH4，断电范围为机电硐室内全部非本质安全型电气设备。
⑸、装煤点和运输巷道瓦斯传感器的设置
①装煤点瓦斯传感器的设置
高瓦斯矿井的主要进风（全风压通风〉运输巷道内使用架线电机车时，装煤点处必须设置瓦斯传感器。其报警浓度为：0.5% CH4，断电浓度为0.5% CH4，复电浓度为0.5% CH4，断电范围为装煤点处上风流100米内及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。
②运输巷道瓦斯传感器的设置
商瓦斯矿井进风的主要运输巷道使用架线电机车时，在瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置瓦斯传感器。其报警浓度为：0.5% CH4，断电浓度为0.5% CH4，复电浓度为0.5% CH4，断电范围为瓦斯涌出巷道上风流100米内及其下风流的架空线电源和全部非本质安全型电气设备。
⑹、机车内瓦斯传感器的设置
当瓦斯深度超过0.5%时，必须停止机车运行。
⑺、瓦斯抽放泵站瓦斯传感器的设置
瓦斯抽放泵应在室内设置瓦斯传感器，在抽放泵输入管路中设置瓦斯传感器。利用瓦斯时，还应在输出管路中设置瓦斯传感器。
5.2其他传感器的设置
⑴、风速传感器和压力传感器的设置
⑵、瓦斯抽放泵站流量、温度和压力传感器的设置
⑶、一氧化碳传感器和温度传感器的设置
⑷、开关传感器的设置
5.3调试
《煤矿安全规程》第162条“安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少1次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，每7天必须使用校准气样和空气样调校 1次。每7天必须对甲烷超限断电功能进行测试。”为保证安全监控设备灵敏可靠，安全监控仪器设备必须定期调试校正，每月至少1次。在设备验收时、安装前也必须调试校正。
安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在故障期间必须采用人工监测等安全措施，并填写故障登记表。
5.4使川与维护
井下监测员必须24小时值班，应按《煤矿安全规程》第163条 “必须每天检查安全监控设备及电缆是否正常，使坩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，并将记录和检査结果报监测值班员;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在8小时内对2种设备调校完毕。”的规定进行操作。