煤矿安全监控系统相关的基础知识
1、瓦斯
煤矿有毒、有害气体的总称，以甲烷为主要成分
2、模拟量、开关量
模拟量： 在一定范围内连续变化的量，如甲烷、 CO、温度
开关量： 只有 2 个或几个固定的状态，如开关、设备开停传感器，只有“开”
和“停”2 种状态，在计算机上，一般用 0 表示“停”，用 1 表示“开”
计数量： 罐笼计数、矿车计数等 累计量： 如皮带秤计量
3、时分制、频分制
时分制、频分制是通信的术语，指信号传递的方式
频分制： 频率分割，在同一介质上以不同的频率同时传送多个信号，如电视、
广播等
时分制： 时间分割，以时间序列（排队）的方式，在不同的时间，分别传送不
同的信号，如 internet 网，视频点播等
特点：
频分制一般用于模拟通信，速度快，结构复杂，不易双向通信时分制一般用于数字通信，速度慢，结构简单，适合双向通信
信息流
信息流
时分制
频分制
4、煤矿常见防爆形式
任何电器的电路，只要发生短路或故障，均可能产生火花，产生火花，便有
可能引燃瓦斯， 但不是所有火花都可以引燃瓦斯， 火花的能量有大小， 归根接底还是一个能量问题，能够引燃瓦斯火花就是不安全的，反之，就是安全的。
本安形式：任何情况下，产生的火花能量不能够引燃瓦斯，如传感器，而传感器
也必须做成本安形式的， 因为传感器一般放置在回风巷， 根据安全规 程，在瓦斯超限时，回风巷的所有非本安设备必须停电， 而超限时正 是传感器发挥作用的时候
隔爆形式：产生的火花能量能够引燃瓦斯，只好用隔离的办法，把火花与外 界 隔离，
但不是简单的隔离 内部的火花不能引燃外部的瓦斯 内部的爆炸不能引起外部的爆炸
内部爆炸的气体不能迅速释放出来
内部爆炸的气体不能不释放出来——缓慢释放
增安形式：电气性能的原因，不能做成本安形式，但由于结构、用途等原因，也
不能做成隔爆形式的一种特殊形式，它不是隔爆的，也不是本安的，如矿灯
5、常见闭锁形式
“闭锁”，在煤矿是指切断开关的电源并保持切断状态，直到解除闭锁（引
起闭锁的条件解除）。煤矿使用的开关是特殊的， 只能自动切断， 不能自动恢复。
风电闭锁： 风机停止运行或停风， 风机送风区域的所有电器停电并闭锁， 一般
通风：
靠检测风机是否停止运行或风筒是否有风来实现
瓦斯电闭锁：瓦斯超限，超限区域的所有电器停电并闭锁
故障闭锁： 当瓦斯传感器、 局扇开停传感器发生故障时， 相应区域的所有电器
停电并闭锁
风电瓦斯闭锁：国标 MT 631-1996《煤矿用风电甲烷闭锁装置通用技术条件》规
定的闭锁
监控系统： 包括以上所有闭锁
6、发生瓦斯灾害的条件
瓦斯是一种可燃性气体，在满足一定条件的情况下，还可以爆炸。它在煤矿
与煤伴生，在煤的开采过程中， 由于地质结构的开放而释放出来， 是煤炭开采的主要灾害之一，构成瓦斯灾害需要三个要素：
瓦斯： 5%~16%的瓦斯表现为爆炸特点，最危险的浓度是 6%~9%；16%~60%的瓦斯表现为燃烧特点
5%~16%
16%~60%最危险的浓度 6%~9%
氧气： 15%以上，空气中的氧气含量一般在 21%左右 火花：
火花能量能够点燃、引爆瓦斯
7、怎样避免瓦斯灾害
构成瓦斯灾害的 3 个条件中，氧气的含量一般是无法控制的，瓦斯的
含量可以通过通风的方式，控制它的浓度不超过规定的限度
火源： 通过控制火源，在瓦斯超限的情况下不产生火源，为降低瓦斯浓度、
撤离人员赢得时间
8、造成瓦斯浓度升高的原因
通风不良：由于通风不量，开采过程中产生的瓦斯不能及时稀释、排放
积聚： 瓦斯比空气轻，会在巷道的上部积聚，通风不良时，积聚的瓦斯是非
常危险的
突出： 煤层中，瓦斯的分布是不均允的，瓦斯有可能突然涌出 季节： 瓦斯的活动与季节有关
9、CO的危害
既煤气中毒，危害十分严重，必须引起足够的警觉
10、误差概念
以理想的观点，我们感受到的世界、物体，永远不是真实的，因为有误差存在。但实际上，只要误差在我们可以接受的范围之内，我们就认为是真实的、可行的，如对重量、长度等的车辆。对于瓦斯，国家规定的测量误差是：
0— 1% ± 0.1% 1— 2% ± 0.2% 2— 4% ± 0.3%
11、甲烷的调校
作为一种计量仪器，甲烷、 CO 等传感器，必须定期调校。
不能用一种仪器校验另一种仪器
规程规定的时间定期校验 只能用标准气进行调校
标准气就是获得有关部门承认的已知浓度的气体，既必须是获得计量认证许可的标准气体
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