传感器布置

§4．4　传感器布置

井下传感器的布置主要根据矿井的通风系统和安全状况所需监测的地点和参数来确定。具体布置原则如下。

4．4．1　瓦斯传感器的布置

（1）瓦斯传感器需要垂直悬挂，其布置的位置距顶板距离不得大于30cm，距巷壁距离不得小于20cm。

（2）瓦斯传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围及便携式瓦斯检测报警仪的报警浓度按表4－3设置。

表4－3　瓦斯传感器参数设置要求

（3）采煤工作面瓦斯传感器的布置

1）长壁采煤工作面瓦斯传感器应按图4－1布置。U形通风方式在上隅角设置瓦斯传感器T0或便携式瓦斯检测报警仪，工作面设置瓦斯传感器T1，工作面回风巷设置瓦斯传感器T2；若煤与瓦斯突出矿井的瓦斯传感器T1不能控制采煤工作面进风巷内全部非本质安全型电气设备，则在进风巷设置瓦斯传感器T3；低瓦斯和高瓦斯矿井采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷设置瓦斯传感器T4，如图4－1（a）所示。Z形、Y形、H形和W形通风方式的采煤工作面瓦斯传感器的设置参照上述规定执行，如图4－1（b）、图4－1（c）、图4－1（d）、图4－1（e）所示。

图4－1　采煤工作面瓦斯传感器的布置

2）采用两条巷道回风的采煤工作面瓦斯传感器应按图4－2设置。瓦斯传感器T0、T1和T2的设置同图4－1（a）；在第二条回风巷布置瓦斯传感器T5、T6。采用三条巷道回风的采煤工作面，第三条回风巷瓦斯传感器的布置与第二条回风巷瓦斯传感器T5、T6的布置相同。

图4－2　采用两条巷道回风的采煤工作面瓦斯传感器的布置

3）有专用排瓦斯巷的采煤工作面瓦斯传感器应按图4－3布置。瓦斯传感器T0、T1、T2的布置同图4－6（a）；在专用排瓦斯巷布置瓦斯传感器T7，在工作面混合回风风流处布置瓦斯传感器T8，如图4－3（a）、图4－3（b）所示。

图4－3　有专用排瓦斯巷的采煤工作面瓦斯传感器的布置

4）高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于1 000m时，应在回风巷中部增设瓦斯传感器。

5）采煤机应设置机载式瓦斯断电仪或便携式瓦斯检测报警仪。

6）非长壁式采煤工作面瓦斯传感器的布置参照上述规定执行，即在上隅角布置瓦斯传感器T0或便携式瓦斯检测报警仪，在工作面及其回风巷各布置1个瓦斯传感器。

（4）掘进工作面瓦斯传感器的布置

1）如图4－4所示，煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出岩巷的掘进工作面均需要布置瓦斯传感器，同时需要进行瓦斯风电闭锁。瓦斯传感器T1、T2、T3分别布置在工作面混合风流处、工作面回风流中以及串联通风掘进工作面的局部通风机前。

图4－4　掘进工作面瓦斯传感器的布置

2）高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井双巷掘进瓦斯传感器应按图4－5布置。瓦斯传感器T1和T2的布置同图4－4；在工作面混合回风流处布置瓦斯传感器T3。

图4－5　双巷掘进工作面瓦斯传感器的布置

3）针对高瓦斯矿井以及突出矿井，若掘进工作面长度大于1 000m，则需要布置瓦斯传感器于掘进巷道的中部。

4）掘进机应设置机载式瓦斯断电仪或便携式瓦斯检测报警仪。

（5）矿井下测风站的附近应布置瓦斯传感器。

（6）若机电硐室位于风路的回风流中，则需将瓦斯传感器布置在此硐室的进风侧，如图4－6所示。

（7）主要运输巷道内若使用架线电机车，则装煤点处应布置瓦斯传感器，如图4－7所示。

（8）对于高瓦斯矿井，若需要使用架线电机车在进风巷道内进行运输，在瓦斯涌出巷道的下风流中应布置瓦斯传感器，如图4－8所示。

图4－6　回风流中的机电硐室瓦斯传感器的布置

图4－7　装煤点瓦斯传感器的布置

图4－8　瓦斯涌出巷道的下风流中瓦斯传感器的布置

（9）矿用防爆特殊型蓄电池电机车应布置车载式瓦斯断电仪或便携式瓦斯检测报警仪；矿用防爆型柴油机车应布置便携式瓦斯检测报警仪。

（10）兼做回风井的装有带式输送机的井筒内应布置瓦斯传感器。

（11）采区回风巷、一翼回风巷及总回风巷道内临时施工的电气设备上风侧10～15m处应布置瓦斯传感器。

（12）井下煤仓、地面选煤厂煤仓上方应布置瓦斯传感器。

（13）封闭的地面选煤厂机房内上方应布置瓦斯传感器。

（14）封闭的带式输送机地面走廊上方宜布置瓦斯传感器。

（15）瓦斯抽放泵站瓦斯传感器的布置：

1）地面瓦斯抽放泵站内应在室内布置瓦斯传感器。

2）井下临时瓦斯抽放泵站下风侧栅栏外应布置瓦斯传感器。

3）抽放泵输入管路中应布置瓦斯传感器。利用瓦斯时，应在输出管路中布置瓦斯传感器；不利用瓦斯、采用干式抽放瓦斯设备时，输出管路中也应布置瓦斯传感器。

4．4．2　一氧化碳传感器的布置

（1）一氧化碳传感器需要垂直悬挂，其布置的位置距顶板距离不得大于30cm，距巷壁距离不得小于20cm。

（2）开采容易自燃、自燃煤层的采煤工作面必须至少布置一个一氧化碳传感器，地点可布置在上隅角、工作面或工作面回风巷，报警浓度为≥0．0024%CO，如图4－9所示。

图4－9　采煤工作面一氧化碳传感器的布置

（3）带式输送机滚筒下风侧10～15m处宜布置一氧化碳传感器，报警浓度为0．0024% CO。

（4）自然发火观测点、封闭火区防火墙栅栏外宜布置一氧化碳传感器，报警浓度为0．0024%CO。

（5）开采容易自燃、自燃煤层的矿井，采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应布置一氧化碳传感器，报警浓度为0．0024%CO。

4．4．3　风速传感器的布置

风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点，当风速低于或超过《煤矿安全规程》的规定值时，应发出声、光报警信号。井巷中允许的风流速度如表4－4所示。根据矿井安全生产的实际需要，以下区域均须安装风速传感器：

（1）回风井。风机为通风系统提供机械动力，是矿井通风系统的心脏，它把生产过程中被污染的空气排出。回风井是安装风机的分支，当风阻变化时，绝大多数分支的风量将会随之发生变化，对系统可能产生全局性的影响，因此需要安设风速传感器。

（2）进风井。对于进风井，当它的分支风阻变化时，大多数分支的风量也将会随之发生变化，同样有可能对系统产生全局性的影响，是影响通风系统的主要因素，因而需要安设风速传感器。

（3）进风分支。进风分支为工作面提供新鲜的风流，其风阻风量变化对安全生产有较大的影响，应当安设风速传感器。但对整个通风系统而言，这种影响是局部的。

（4）回风分支。与进风分支相比，回风分支要比较集中一些。对于多进多出的矿井通风系统来说，回风分支风阻变化对回风井风量的变化所起的作用也是局部的。

（5）工作面。工作面包括回釆工作面、掘进工作面、开拓工作面和备用工作面等。井下正常开采时，有很多用风点，工作面就是一个最主要的用风点，井下要进行正常生产，必须保证工作面的风量稳定。

表4－4　井巷中允许的风流速度

4．4．4　风压传感器的布置

风压传感器布置在主要通风机的风硐内。

4．4．5　温度传感器的布置

温度传感器按如下布置：

（1）温度传感器需要垂直悬挂，另外，其布置的位置距顶板距离不得大于30cm，距巷壁距离不得小于20cm。

（2）温度传感器还需布置在易自燃煤层或地温较高的工作面处，报警值为30℃，如图4－10所示。

（3）机电硐室内应布置温度传感器，报警值为34℃。

4．4．6　开关量传感器的布置

开关量传感器按如下布置：

（1）主要通风机、局部通风机必须布置设备开／停传感器。

（2）矿井和采区主要进回风巷道中的主要风门必须布置风门开关传感器。当两道风门同时打开时，发出声光报警信号。

（3）掘进工作面局部通风机的风筒末端宜布置风筒传感器。

图4－10　采煤工作面温度传感器的布置

（4）为监测被控设备瓦斯超限是否断电，被控开关的负荷侧应布置馈电传感器。