煤矿安全监控系统的防雷措施
煤矿防御雷电灾害应急预案
煤矿防御雷电灾害应急预案煤矿防雷电应急预案1 总则1.1 编制目的为切实加强煤矿防雷电是煤矿雨季三防工作的重要组成部分。
煤矿防雷电自然灾害工作的组织领导，建立高效有序的救灾运行机制，提高防灾救灾工作的整体水平，切实做到有备无患，迅速、准确、及时、高效地做好我矿的防灾、救灾工作，最大限度地避免和减轻雷电灾害造成的危害，促进煤矿稳定和谐的发展，特制定防雷电自然灾害应急预案。
1.2 编制依据根据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国煤炭法》、《国家安全生产事故灾害应急预案》等法律法规和文件有关规定，结合煤矿防雷电工作实际，制定本应急预案。
1.3 适用范围本预案适用于矿区范围内防雷电应急工作。
一、指导思想:本着“以人为本”安全第一，预防为主的原则，采取积极有效措施，加大宣传教育力度，提高职工的安全意识和防范能力，确保我矿职工平安。
二、防御要求与重点:凡遇特大雷电灾害或重大雷电灾害，我矿救灾应急预案启动。
确保我矿职工生命和财产安全，在矿内重点防御。
1三、救援程序1(发生事故后，单位领导及工作人员应在第一时间赶到事故现场，按照制定的应急救援预案，立足自救或者实施援救:(1)当雷击引起人员伤亡、火灾、爆炸的，及时实施消防、医疗救护、人员疏散、努力保证人员安全;(2)立即向上级主管部门报告灾情;(3)保护好现场和保证通信设备完好，内外、上下主要信息联络畅通。
2(雷电灾害防御工作领导小组接到重、特大雷灾事故报告后，立即向公司领导报告，并组织有关人员赶赴现场，成立事故处理现场指挥部，指挥部指挥长由矿长担任，对抢险救灾事故处理实行统一指挥。
3(参加抢险救援工作，在事故应急指挥部的统一指挥下实施救援，不得拖延、推诿，应当采取有效措施，减少事故损失，防止事故蔓延扩大。
(1)立即组织营救受害人员，组织撤离或者采取其他措施保护危险区域内的其他人员，排除险情。
(2)迅速控制危害源，并对危害源造成的危害进行检验、监测，测定事故的危害区和危害程度。
煤矿防雷电安全管理制度
煤矿防雷电安全管理制度第一章总则第一条为了加强煤矿防雷电安全管理，预防雷电灾害事故的发生，保障矿井职工的生命财产安全，根据《煤矿安全法》和相关法律法规，制定本制度。
第二条本制度适用于煤矿的雷电安全管理工作，包括对雷电设备、职工培训、事故应急预案等方面的管理。
第三条煤矿防雷电安全管理应当坚持“预防为主、综合治理、分类管理、整体研究、技术先进、综合控制”的原则，建立健全煤矿雷电安全管理体系，确保雷电安全工作的有效开展。
第四条煤矿应当根据自身实际情况，制定详细的雷电安全管理规章制度，并组织实施，确保雷电设备的正常运转及职工的安全。
第五条煤矿应当配备专业的雷电安全管理人员，进行雷电设备的日常巡检和维护，及时发现并排除隐患，保障雷电安全。
第六条煤矿应当加强对雷电技术和设备的研究，提高雷电安全管理水平，采用先进的防雷技术和设备，确保雷电设备的安全稳定运行。
第七条煤矿应当建立健全雷电事故应急预案，定期组织应急演练，提高职工的雷电事故应急处置能力，确保事故时的救援工作得到及时有效的开展。
第八条煤矿应当加强对雷电安全知识的宣传和教育，提高广大职工的雷电安全意识和自防雷电技能，提高雷电事故的预防能力。
第二章雷电安全管理第九条煤矿应当建立健全雷电安全管理组织，配备专业的雷电安全管理人员，负责雷电设备的日常监督和维护工作。
第十条煤矿应当建立雷电设备台账，定期进行雷电设备的检查维护工作，及时发现并排除设备隐患，确保设备的安全稳定运行。
第十一条煤矿应当制定雷电设备巡查制度，配备专业的巡查人员，定期对雷电设备进行巡查，发现问题及时处理，确保设备的正常运转。
第十二条煤矿应当建立雷电设备维修记录和事故记录，及时记录设备的维修情况和事故情况，及时总结经验教训，提高雷电设备的管理水平。
第十三条煤矿应当加强对雷电设备的技术研究和改进，引进先进的防雷技术和设备，提高雷电设备的安全性和稳定性。
第三章职工培训第十四条煤矿应当定期组织雷电安全知识的培训，提高职工的雷电安全意识和自防雷电技能，确保职工的雷电安全。
安全技术之对付矿井雷电的措施
避雷带
在矿井口上方安装避雷带 ，通过多点接地的方式将 雷电电流引入地下，避免 雷电对矿井的影响。
避雷器
在矿井供电系统中安装避 雷器，防止雷电侵入供电 线路，保障矿井供电安全 。
电入侵。
设备损坏
矿井内的设备，如电机、变压器等 ，可能因长时间使用或维护不当而 损坏，无法正常工作，增加了雷电 事故的风险。
人员疏忽
矿工在作业时可能没有意识到雷电 的危险，或者没有采取必要的防护 措施，导致事故的发生。
02
矿井雷电防护措施
安装避雷设施
01
雷针 ，引导雷电放电，避免雷 电直接击中矿井口或矿井 内部。
安全技术之对付矿井雷电的 措施
汇报人： 2023-12-12
目录
• 矿井雷电危害及原因 • 矿井雷电防护措施 • 矿井雷电应急措施 • 矿井员工安全培训 • 安全责任落实
01
矿井雷电危害及原因
雷电对矿井的危害
直接雷击
雷电波侵入
矿井设施、设备和人员都可能直接受 到雷电的袭击，导致设备损坏和人员 伤亡。
雷电放电时产生的冲击电压和电磁脉 冲可能通过输电线路、通信线路等进 入矿井，对设备和人员造成威胁。
感应雷击
雷电放电时产生的静电和电磁脉冲可 能引起感应电流，对矿井内的金属设 备和人员造成伤害。
矿井雷电事故原因
缺乏防雷设施
一些矿井可能没有安装必要的防 雷设施，或者防雷设施不符合规 范要求，导致无法有效地防止雷
安全生产双重预防机制建设防雷内容
安全生产双重预防机制建设防雷内容
安全生产双重预防机制建设中的防雷内容主要包括以下几个方面：
1. 风险辨识与评估：通过科学的方法和工具，对企业的生产设施、设备、人员、制度等方面进行全面的风险辨识与评估，识别出可能存在的雷电风险。
2. 制定防范措施：根据辨识与评估结果，制定相应的雷电防范措施，包括安装防雷设施、制定应急预案、培训员工等。
3. 隐患排查治理：定期对防雷设施进行隐患排查，及时发现并处理存在的隐患，确保防雷设施的完好有效。
4. 应急管理：建立雷电应急预案，定期进行演练，提高企业在遭遇雷电灾害时的应对能力。
5. 宣传教育：加强员工对雷电灾害的认知和防范意识，提高员工的安全意识和自我保护能力。
通过以上措施，可以有效地降低企业遭受雷电灾害的风险，保障企业的安全生产。
同时，双重预防机制建设中的防雷内容也需要注重系统性、全面性和科学性，不断完善和改进防范措施，确保企业的安全生产得到持续保障。
煤矿安全监测监控系统管理制度
煤矿安全监测监控系统管理制度第一节总则第一条为了更进一步加强我矿安全监测监控系统的安全、稳定运行，充分有效发挥矿井安全监控系统的作用，确保监测数据准确可靠，保障矿井安全生产，根据《煤矿安全规程》、集团公司相关规定以及上级有关文件精神及有关标准的要求，结合我矿实际情况，编制本管理办法。
第二节监测监控系统管理制度第一条安全监测监控系统的使用必须符合《煤矿安全规程》、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029-2007标准）中的规定。
第二条安全监测监控系统必须24h运行。
接入安全监测监控系统的各类传感器应符合AQ6201-2006和AQ1029-2007规定，稳定性不小于15天。
第三条信息化队维护人员负责安全监测监控设备的安装、调校、拆除、日常维护和管理工作。
第四条井下采、掘工作面监测设备的使用、悬挂、移动由现场施工的采、掘区队负责，信息化队负责监督和管理。
如传感器发生异常或故障，该传感器控制区域内的施工单位应立即停止作业，并与信息化队联系，信息化队指定相关责任人进行处理，待处理正常后方可恢复施工作业。
第五条对需要经常移动的传感器、电缆，须由采、掘区队按规定移动，跟班副队长监督执行，严禁擅自停用。
工作面所设各类监测设备及电缆等均由所在单位的区队长、班组长负责管理、使用，如有损坏应及时向信息化队汇报，信息化队要做好记录并及时通知相关人员现场处理。
对于设备、缆线保护不到位、故意破坏、丢失和人为造成监测传感器监测数据失真，按矿《三违处罚管理办法》有关条款严肃处理。
第六条使用单位必须根据生产现场情况按标准悬挂，保证正常使用。
若不按规定移设和悬挂的，对使用单位当班现场负责人罚款100-500元。
移动传感器时必须轻拿轻放，不得随意拖拽、磕碰，防止造成误报警或传感器的损坏；使用中的传感器应经常擦拭，清除外表积尘，保持清洁，避免因积尘而影响检测的准确性；因灭尘洒水淋湿传感器，必须及时擦干；若传感器检测误差超过规定允许值，应及时通知信息化队进行更换；人为因素造成传感器误报警或传感器损坏的，一次对责任单位罚款200-2000元，对使损坏的设备由责任单位照价赔偿，并落实责任到人。
小屯煤矿安全监测监控系统防雷设计与实施方案
在交换机信号线接 口处加装信号防雷器 ， 目的是 防止雷 电 流通过信号线传导至交换机将其破坏 ， 信号防雷器设计方 案如
图 ４所 示 。
机 １台、 井下大分站 １ 台、 甲烷传感器 ５台、 开停传感器 ２台） ， 直接经济损失 ７ １ ２ ０ ０ 元 。为 了确保矿井 的安全生产 ， 主要进行
成破坏 ， 设 计 示 意 图如 图 ３所 示 。
１ ２ ８
内其他设备机壳相 连。在 室外泥 土区域挖坑埋 机房专 用碳合
ｓ ｎ ｅ Ｊ ｔ ｖ ｕ Ｆ ｅ ： ． 量 坌 堑 羞
金接地体 ， 设 计地 阻 １ Ｑ。此 目的是能让雷 电浪涌 、 静电经过均 压环等 电位 并通 过 接地 网泻 流 到大地 而不 对设 备 造成 破坏 。
１ ． １ ． ２ 信 号部 分 防护 设 计
在调度室端的信号控制线接入处用信号 防雷器来保护 ， 目 的是防止雷 电通过信号控制线传到监控室损坏 控制线路 ， 交换
机 信 号 防雷 设 计 如 图 ２所示 。
备都可起到防雷防浪涌保护作用 ， 为矿 区电气 系统的安全运作
提供 了保 障 。 接地 也 是 相 当 重 要 的一 个 环 节 ， 良好 的 接 地 是 防雷 器 起 作 用 的 重要 保 障 。监 测 监控 系统 是 监 控 智 能化 的 核 心 ， 其 防 雷 接
耋 主 坌 堑 ！ ｓ ｈ ｅ ｊ ｖ ｕ Ｆ ｅ ｎ ×
小 屯 煤 矿 安全 监测 监 控 系 统 防雷 设 计 与实施 方案
任 延川 万 余
（ 兖 矿贵州 能化有 限公 司 ， 贵州 贵 阳 ５ ５ ０ ０ ８ １ ） 摘 要： 鉴 于有效 地 防止雷击对 电气设 备所 产生 的危害 以保证 设备 正 常运行 是煤 矿 安全 生产 的前 提 ， 现 以小 屯煤 矿 安全 监测 监 控 系
煤矿安全监控要点
1、编制采区设计、采掘作业规程时，必须对安全监控、人员位置监测、有线调度通信设备的种类、数量和位置，信号、通信、电源线缆的敷设，安全监控系统的断电区域等做出明确规定，绘制安全监控布置图和断电控制图、人员位置监测系统图、井下通信系统图，并及时更新。
每3个月对安全监控、人员位置监测等数据进行备份，备份的数据介质保存时间应当不少于2年。
图纸、技术资料的保存时间应当不少于2年。
录音应当保存3个月以上。
2、矿用有线调度通信电缆必须专用。
严禁安全监控系统与图像监视系统共用同一芯光纤。
矿井安全监控系统主干线缆应当分设两条，从不同的井筒或者一个井筒保持一定间距的不同位置进入井下。
设备应当满足电磁兼容要求。
系统必须具有防雷电保护，入井线缆的入井口处必须具有防雷措施。
系统必须连续运行。
电网停电后，备用电源应当能保持系统连续工作时间不小于2h。
监控网络应当通过网络安全设备与其他网络互通互联。
安全监控和人员位置监测系统主机及联网主机应当双机热备份，连续运行。
当工作主机发生故障时，备份主机应当在5min内自动投入工作。
当系统显示井下某一区域瓦斯超限并有可能波及其他区域时，矿井有关人员应当按瓦斯事故应急救援预案切断瓦斯可能波及区域的电源。
安全监控和人员位置监测系统显示和控制终端、有线调度通信系统调度台必须设置在矿调度室，全面反映监控信息。
矿调度室必须24h有监控人员值班。
3、安全监控设备必须具有故障闭锁功能。
当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或者故障时，必须切断该监控设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。
安全监控系统必须具备甲烷电闭锁和风电闭锁功能。
当主机或者系统线缆发生故障时，必须保证实现甲烷电闭锁和风电闭锁的全部功能。
系统必须具有断电、馈电状态监测和报警功能。
4、安全监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧或者专用电源，严禁接在被控开关的负荷侧。
煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理制度
煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理制度第一节一般要求第一百一十六条煤矿安全监控系统必须达到下列要求：(一)煤矿安全监控系统必须24h连续运行;(二)接入煤矿安全监控系统的各类设备应符合《煤矿安全监控系统通用技术要求》(AQ6201-2022)规定，稳定性应不小于15d。
采掘工作面气体类传感器防护等级不低于IP65，其余不低于IP54。
(三)煤矿安全监控系统传感器的数据或状态应传输到地面主机。
模拟量传感器至分站传输实行数字化传输，分站至主机传输数字化。
(四) 必须按矿用产品安全标志证书规定的型号选择监控系统的传感器、断电控制器等关联设备，严禁对不同系统间的设备进行置换。
(五)煤矿安全监控系统应支持多网、多系统融合，监测监控与GIS技术的有机融合。
煤矿安全监控系统必须实现与集团公司、地方监管部门的安全监控系统联网。
(6)煤矿安全监控系统应具有伪数据标注及异常数据分析，瓦斯涌出、火灾等的预测预警，多系统融合条件下的综合数据分析，可与煤矿安全监控系统检查分析工具对接数据等大数据分析与应用功能。
(7)煤矿安全监控系统应具有在瓦斯超限、断电等需要立即撤人的紧急情况下，可自动与应急广播、通信、人员位置监测等系统应急联动的功能。
各采掘工作面必须设置齐全语音广播系统和人员定位基站，保证应急联动时现场作业人员能够接受信息。
(8)系统实现分级报警，根据瓦斯浓度大小、瓦斯超限持续时间、瓦斯超限范围等，设置不同的报警级别，实施分级响应。
实现逻辑报警，根据巷道布置及瓦斯涌出等的内在逻辑关系，实施逻辑报警，保证各类传感器的正确安装、设置、维护，监控系统的正常使用。
实现系统定期的自诊断、自评估，能够预先发现系统在安装使用中存在的问题。
第一百一十七条编制采区设计、采掘作业规程和安全技术措施时，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，断电区域等做出明确规定，并绘制布置图和断电控制图，预留出接线端口。
煤矿安全监控系统设备布置图应以矿井通风系统图为底图，断电控制图应以矿井供电系统图为底图。
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煤矿安全监控系统的防雷措施
1我国煤矿监控系统防雷现状分析
随着现代化管理意识的增强和以计算机为核心的煤矿安全监控技术的日益成熟，煤矿安全生产监控系统在全国大中型矿井中已比较广泛地得到应用。
这些系统从中心监控微机系统、通讯设备、检测设备和执行设备等的投资到安装调试，其资金投入少则几十万元，多则几百万元。
但是，目前在煤矿安全生产监控系统发展上，生产厂家的注意力主要集中在监测与控制的性能指标上，对一些不常发生的系统安全问题则关注不够，因此在电路设计时没能给予充分的重视。
如系统自身防雷击能力就不同程度地存在缺陷。
近年来，行业主管部门注意到了这个问题，并组织专家对原《煤矿监控系统总体设计规范》进行了修订，对相关内容提出了明确要求。
但是很多较早安装并正工作在煤矿中的系统，其固有隐患仍没能得到解决。
当携带有大能量的雷电击中系统防雷能力较薄弱的通讯传输线路，尤其在击中有一定高度的架空传输线路后，尽管传输线路使用的是屏蔽线缆，并要求做可靠接地(如果屏蔽效果不好，接地质量较差则更危险)，但雷电的危险能量仍能窜入线路中，并进入正在运行的设备，轻则造成设备损坏，重则有可能因设备损坏造成电火花外漏，由电火花引起井下瓦斯和煤尘的爆炸。
2防雷措施的解决方案
通过对我国煤矿正在使用的多种安全生产监控系统的防雷技术进行全面的调查研究，并与一些厂家进行了技术研讨后提出了如下解决方案：
在地面中心站机房外被避雷系统保护的区域距中心站有一定距离的范围内，加装一级安全栅；在井下和地面分站到中心站的通信线路上，在距分站距离较近的安全地带也加装一级安全栅，用这两个安全栅来吸收线路上传来的雷电能量，即让雷电能量首先冲击安全栅，由安全栅负责将雷电能量及瞬间电压电流峰值限制在一个安全值内，然后再传到中心站计算机和分站计算机接口，这样就可解决雷击损坏设备的问题。
使用两个安全栅的电路连接方法如图1所示。
安全栅电路原理图见图2。
图1防雷击安全栅电路连接示意图
图2安全栅电路原理图
3安全栅电路设计方案
3.1音频耦合变压器电路功能及设计注意事项
在该安全栅中，音频耦合变压器起着将本安侧电路与非本安侧电路隔离的作用。
因此在设计该音频耦合变压器时，其通频带要保证监控系统通讯信号正常通过，且一次侧与二次侧的匝数应相同，以不影响原系统的通讯性能。
3.2过流过压保护电路功能及设计注意事项
该安全栅电路采用了过流过压双重保护措施。
其中r起着限流作用，当本安侧电流增大时，r上压降增加，限制输出
电流。
该电路采用齐纳二极管限压，当电压峰值超出齐纳二极管的峰值时，齐纳二极管击穿短路，将能量释放。
当线路峰值电压过去后，齐纳二极管又恢复正常工作。
值得注意的是，设计电路时所选择的齐纳二级管其峰值击穿电压要大于通信信号的峰值电压，保证电路在正常工作时，该安全栅不影响系统的正常通讯。
3.3效果
由于该安全栅具有较强的吸收雷电冲击波的功能，只要电路参数设计合适，危险能量就能在安全栅上基本吸收掉，没能被吸收的剩余能量，即使传到中心站和分站，也不能构成威胁。
因此，该方法能够较好地解决雷击危害问题。
从电路原理可以看出，其结构比较简单，因此投资很少，现场解决起来较易实现，是一种既简单可行，又经济安全的解决方案。