煤矿监控新技术与新装备

煤矿监控新技术与新装备煤矿监控新技术与新装备煤矿监控新技术与新装备孙继平孙继平（中国矿业大学（北京），北京（中国矿业大学（北京），北京100083100083）摘要：分析了2004-2013年全国煤炭产量、事故总量、百万吨死亡率和重特大事故变化情况，煤炭产量平均每年增长1.94亿吨，事故起数平均每年减少337起，死亡人数平均每年减少551人，百万吨死亡率平均每年减少0.310。提出低瓦斯和高瓦斯矿井宜选用热催化矿用甲烷传感器；煤（岩）与瓦斯突出矿井宜选用激光矿用甲烷传感器；回采工作面上隅角、掘进工作面、高冒地点、采掘设备、运输设备等宜采用矿用无线传感器，并通过无线输电解决矿用无线传感器供电问题；救护队超前有害气体探测、采空区气体探测、高冒顶板等人员不便到达的地点气体探测宜采用矿用气体遥测传感器；传感器自动调零适用于便携式气体检测仪和无线传感器。提出矿用分布式光纤测温系统监测采空区火灾的轴向布置和蛇形布置方法；煤矿井下皮带、电缆和电气设备火灾监测宜采用矿用分布式光纤测温系统。提出自动化采煤宜采用基于采煤模型的记忆割煤、远程控制方法；带式输送机节能控制宜选用激光皮带秤；矿井供电系统宜采用矿用光纤纵差保护和光纤闭锁综合防越级跳闸系统。引言煤炭是我国第1大能源，约占一次能源70%。煤炭行业是高危行业，瓦斯、水灾、火灾、顶板、煤尘等事故困扰着煤矿安全生产。2004年至2013年10年累计产煤287.8亿吨，年平均增长1.94亿吨；共发生死亡事故19870起，死亡33200人，平均百万吨死亡率1.154；其中，重特大事故300起，死亡6680人，[1]如表1所示。10年来，我国煤矿安全生产形势逐年好转，事故起数、死亡人数、百万吨死亡率逐年下降，事故起数平均每年减少337起，死亡人数平均每年减少551人、百万吨死亡率平均每年减少0.310。煤矿安全生产形势逐年好转，离不开机械化、自动化与信息化，[2]离不开煤矿监控技术发展与应用。1矿用激光、无线、气体遥测和自动调零传感器1.1矿用激光甲烷传感器矿用甲烷传感器是煤矿安全监控关键设备，在瓦斯防治工作中发挥着重要作用。矿用甲烷传感器工作原理主要有热催化、热导、红外、激光等。热催化矿用甲烷传感器主要用于低浓度甲烷监测，具有成本低等优点，但存在着传感元件寿命短、激活、催化剂中毒、调校周期短、响应时间长、不能监测高浓度甲烷等问题。目前，矿用