监测煤矿安全措施论文（精选12篇）
监测煤矿安全措施论文 篇1
我国的煤矿监测监控技术是20世纪80年代开始逐渐在煤矿中得以应用, 经过多年的发展, 已经开始逐步完善。运用监测监控技术, 对整个矿区进行全面的勘查和了解, 有利于提升整个矿区的透明度和管理人员对工作环境的熟悉程度, 能够有效避免一些工作中常见的死角, 创造更加安全的操作空间。
一、监测监控技术发展的制约因素
首先, 煤矿管理层盲目追求生产效益, 忽视了煤矿的综合发展。管理层往往将工作重点放在提高产量上, 而忽视了提升企业的综合管理能力, 这无疑是抓小放大的错误思想, 须知, 只有整个企业的综合实力得到提高, 才能够带动经济效益的提高。基于这种现状, 目前很多地方煤矿往往只重视引进提高煤炭产量的生产设备, 而忽视了对监测监控技术设备的引进。而有的煤矿企业即便引进并安装了监测监控设备, 却无法使其发挥最大的效果。这也导致从企业内部造成了煤矿监测监控技术的发展障碍。
其次, 煤矿监测监控技术设备本身的不完善。目前市场上流行的监测监控技术设备本身也存在多方面的不理想的状况。主要表现在, 产品型号多样, 无法实现有效的现场融合作业。据有关部门统计, 目前市场上存在的监测监控系统总共有40多种, 生产这些设备的厂家也并不统一, 大约有20多家。监测监控系统缺乏统一的标准, 甚至产品质量也存在问题。有的矿区同时存在着多种型号的系统设备, 这就造成了整个矿区的监测监控系统无法做到有效的配合和补充作业, 影响了煤矿企业使用的效果和积极性, 这也成为阻碍其技术发展的内部障碍。
第三, 政府部门监管的不到位。尽管国家对于煤矿监测监控技术在煤矿中的使用做出了明确的规定, 但是这种监管却仅仅停留在安装的层面上, 而并没有深入矿井中, 对这项技术的全面高效利用做出适当的督促和监管, 这也在一定程度上导致了监测监控技术发展的缓慢。
二、促进监测监控技术发展的应对措施
要想使煤矿得到全面协调可持续的发展, 使煤矿监测监控技术设备真正发挥其在煤矿生产过程中的最大作用, 还需要煤矿企业、煤矿监测监控设备生产企业以及国家相关部门三方面进行积极的配合, 将这项有利的技术真正造福煤炭企业和煤炭生产一线的广大员工。
首先, 矿井按要求将监测监控技术设备安装到位, 这是保证监测监控技术能够高效发展的前提。煤矿各级领导部门应该从思想上意识到监测监控技术对煤矿健康发展的重要性, 积极响应国家的要求, 将监测监控技术设施的安装具体落实到每一个矿井中, 并配合建立利用监测监控技术的管理队伍。例如, 矿井应当建立以下账卡:监控设备台账、监控设备故障登记表、检修记录、巡检记录、传感器调校记录、中心站运行日志、安全监控日报表、报警断电记录月报、甲烷超限断电闭锁功能测试记录、安全监控设备使用情况月报、安全监控系统断电设置说明等。将检测监控技术的管理真正深入并细致下去, 帮助和加强这项技术在矿井中的有效利用。
应该加强对监测监控系统的日常使用、维护和管理。矿井必须保证矿级安全监控系统设备的正常运行, 并通过信息网络传递真实有效的安全监控数据。应建立专门的监测队伍, 选拔学历相对较高的人员, 并加强从业人员的职业技能培训, 让他们意识到监测监控技术对整个矿区工作的重要性, 并组织技术考试, 合格的工作人员颁发上岗证, 按照要求持证上岗。
建立相应完善的监测工岗位职责, 监控室管理制度 (防病毒等) 、系统维护、维修、管理等制度。值班人员应该加强责任心, 必须每天向矿通风区长、总工、安全矿长等领导提交监测日报表、超限异常报表并签字存档。值班人员应认真监视测控数据, 发现瓦斯超限、馈电异常等情况要详细记录、查询上报, 按规定进行处理。系统设备必须挂牌管理, 应注明名称、型号、安装日期、负责人、巡检日期、报警点、断电点、断电范围等内容。将各项工作细化到位, 保证监测监控技术的有效利用, 保证将矿区的安全隐患降低到最小。
其次, 从监测监控设备生产企业来说, 应该积极提高生产质量, 严格按照国家标准从事生产。需要意识到, 煤矿监测监控设备质量是否过关直接影响到煤矿的实际生产, 如果煤炭企业在使用的过程中出现问题, 会直接造成不可估量的财产和生命损失。这就要求监测监控生产企业严格加强生产质量管理, 按照国家标准生产符合要求的设备。积极提高系统的可靠性, 严格选用合格的生产元件, 从源头上杜绝劣质的监测监控设备的出现。并且应该不断更新技术, 对生产并出售的监测监控设备进行定期的系统升级服务。
例如, 系统主要技术性能应该确保满足AQ6201等相关标准, 采用统一显示格式的系统软件, 能够输出相应监测报表。另外按新的MA标志证书, 配置稳定性为15天以上的传感元件或传感器等关联设备, 确保系统能够在2S内可靠执行就地断电, 具有风电瓦斯闭锁功能。
第三, 各级监管部门应该保证强有力的监督管理, 新建、改造升级安装的煤矿安全监控系统必须符合 (AQ6201/6202/6203/6204/6205/6206、AQ1029) 等安全标准, 并取得新安标证。严禁使用未经国家国家授权的安全生产检测检验机构进行安全联检的关联设备进行混接、置换使用。建立和完善瓦斯事故应急预案, 落实应急措施。
相关部门应该积极配合, 督促和帮助煤矿企业采购并合理利用监测监控设施, 必要的情况下可以采取强制措施。另一方面还应该加强对煤矿监测监控设备生产的监控, 帮助建立统一的系统标准, 要求生产监测监控设施的厂家加强自身管理, 提高产品质量, 督促其定期进行售后服务。
结语:煤炭企业的科学发展以及安全隐患的消除是不可一蹴而就的, 既需要科技的不断发展和进步, 也需要管理阶层积极的改进意识和思路。煤炭监测监控技术的发展和利用一方面为其提供了很好的技术支撑, 也为煤炭企业提高自身管理能力提出了很大的挑战。而监测监控技术设备生产部门以及相关政府管理部门在其中也应该承担不可推卸的责任, 才能有效地帮助整个煤炭生产行业可持续发展。
摘要：煤矿监测监控技术经过多年的发展, 已经逐渐成为改善煤矿安全条件, 提高矿区管理水平的重要措施之一, 但是这项重要的技术在当前并没有引起足够的重视和利用。本文主要从煤矿监测监控技术的重要性, 其在发展中遭遇的制约因素以及如何使煤矿监测监控技术在实际工作中发挥最大效果三方面入手, 为煤矿的管理工作提供建议, 希望能够有所帮助。
关键词：煤矿,监测监控技术,制约发展因素,应对措施
参考文献
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[2]刘源骏, 等.煤矿安全监测监控系统探讨[J].矿业工程, 2010 (4) .
监测煤矿安全措施论文 篇2
2、装备矿井安全监控系统的矿井，主要通风机、局部通风机应设置 开停 传感器，主要风门应设置 风门 传感器，被控设备开关的负荷侧应设置 馈电 传感器。
3、我矿监测监控传感器主要包括那些
(1)；(2)；(3)；(4)；(5)；(6)；(7)；(8)；(9)；(10)(11)；(12)；(13)；(14)；(15)等。
4、中心站应双回路供电并配备不小于 2 h在线式不间断电源。
5、煤矿监测监控系统应建立账卡及报表：(1)；(2)；(3)；(4)；(5)；(6)；(7)；(8)；(9)；(10)等。
6、装备矿井安全监控系统的开采容易自燃、自燃煤层的矿井，应设置 一氧化碳 和 温度。
7、矿井必须有足够数量的通风安全检测仪表。仪表必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行检验。
6、串联通风必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷传感器，8、使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁、瓦斯电闭锁，保证停风或瓦斯超限后切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。
9、安全监测工必须携带便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪。
10、煤矿安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆或光缆连接，严禁与调度电话电缆或动力电缆等共用。
11、防爆型煤矿安全监控设备之间的输入、输出信号必须为本质安全型信号。
12、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。
13、当安全监测监控系统主机或系统电缆发生故障时，系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能。
14、中心站主机应不少于2台，1台备用。
15、安全监控设备的供电电源必须取自被控制开关的电源侧，严禁接在被控开关的负荷侧。
16、安全监控设备甲烷传感器调校时，输入标准气体的流量应控制在0.200升/分。
17.为保证对甲烷浓度的连续监控，矿井安全监控系统、甲烷风电闭锁装置、甲烷断电仪必须装备备用电池。当电网停电后，必须保证正常工作时间不小于2h。
18.低浓度甲烷传感器经大于4%的甲烷冲击以后，应及时跟换或调校
19.传感器的基本误差0-1%时误差为正负0.10%，1.0-3.0%时误差为真实值的正负10%，3-4%时误差为正负0.30% 20.传感器一般在9V-24V内正常工作。
21.对应传感器的响应时间应不大于20S 22.向传感器及执行器远程供电的本安供电距离应不小于2KM 23.分站至传输接口、分站至分站之间的最大传输距离不小于10KM 24.安全监控系统数据必须有备份功能。25.安全监控系统最大巡检周期应不大于30S。26系统控制时间应不大于系统最大巡检周期。27.异地控制时间应不大于2倍的系统最大巡检周期。28.甲烷超限及甲烷风电闭锁的控制执行时间应不大于2S 29.开采容易自燃煤层、自燃煤层的矿井，采区回风巷、一翼回风巷，总回风巷应设置一氧化碳传感器，报警浓度为24PPM 30.主要通风机的风硐内应设置风压传感器
传感器故障排除方法
1.传感器不工作 1.无输入电源或电源线接线错误 2.传感器显示的值一直偏负 1.白元件断线2.低浓度桥路故障
3.传感器显示正常，但无信号 1.信号线开路或者与电源线短路2.电路故障 4.分站接收不到信号 1.传输距离太远2.传输抗阻太大3.传输断路 5.没有光报警 1.光报警连接线断线2.光报警器故障 6.传感器一直显示高浓度 1.黑元件断线2.高浓度桥故障
监测煤矿安全措施论文 篇3
【关键词】煤矿机电；安全；监查
1.硬件结构设计
该煤矿安检设备的基本功能有：煤矿各工作面瓦斯浓度的实时采集记录并显示；瓦斯浓度超标报警；井下风速采集记录；负压（压力力）记录；一氧化碳浓度采集记录；温度采集记录；水泵电机工作状态；风机工作状态；绞车工作状态；电源过压报警；失流报警；缺相报警；班次产量记录；开关量采集及设备控制；载波数据传输；GSM/GPRS无线通信；参数设置；数据存储；电源自动切换管理以及系统自检等功能。设备分为井下数据采集终端和地面数据集中器两部分。
2.采集终端设计
数据采集终端是用来采集、监测、控制井下设备状态并将数据记录上传给集中器的装置，可同时采集16路的开关量和16路模拟量，并经A/D转换形成数字量，安装在井下防爆箱内。它为各类传感器提供工作电源，并以RS485总线方式通信；与集中器间以载波通信方式进行数据交换。集中器间采用载波通信方式，集中器可定时或随时召唤井下各设备参数并存储。
瓦斯传感器安装在井下各采煤工作面及巷道上，以采集不同点的瓦斯浓度。量程为0-4%CH4，供电方式采取采集器统一直流l5V供电，保障其安全性。当井下瓦斯浓度超标时，采集终端发出报警，报警灯不停闪烁的同时又通过语音报警以提示人员进行紧急撤离。同时监控室里的集中器也发出报警，提醒地勤人员采取紧急措施。另外，在报警同时打开风门及风机进行抽风，以降低瓦斯浓度。同样，当井下一氧化碳浓度超标也会发出报警。需注意的是，由于气敏传感器都有一定的使用寿命，因此最好一年更换一次传感器，以保障测量的准确性。
巷道风量的测量采用矿用智能风量传感器，期，其测量范围为风速0.3-15m/s；坑道断面积小于30m2；允许误差小于+0.3m/s；重复性误差读数值+1%；输出信号为200-1000Hz/5-15Hz或4-20mA/1-5mA；工作电压为Dcl5v；工作电流小于60mA；换能器工作频率为l40-150kHz。经A/D转换（或v/F转换）后，可测得其通风量的大小，以了解井下空气质量等。
由于井下到处都是易燃的煤，因此，当温度过高时极易发生自燃的情况；由于井下燃烧为不完全燃烧，因此会产生大量的一氧化碳。上述情况会导致井下人员的一氧化碳中毒，当遇到明火时还会产生爆炸。因此井下温度的测量很重要，尤其对于那些井下较干燥的矿井显得更加必要。根据现场情况可安装多个温度测量点以监控井下温度的变化。
井下巷道均由钢架或木架支撑，为防止冒顶、坍塌等危险情况造成人员重大伤亡和财产损失，井下需要实时巡检巷道压力情况，并及时整修。因此，在承重架下安装压力传感器实现压力应变的实时监测，可及时检测到出现的险情，从而能够避免重大事故的发生。
井下设备大多为防爆型没备，因此价格较一般同类型非防爆设备高许多。当出现过压、失流、缺相或三相不平衡等情况时，常会烧坏电机造成停产，从而造成重大的损失。为尽量杜绝或减少出现此类状况后造成损失。在电机进线上安装精密的电压、电流互感器，实时监测电压电流的变化。当出现非正常变化时及时报警，超出预定值时自动断开电源以保障没备的安全。
井下设备的工作状态是否正常对安全生产：非常重要，因此对风机、水泵、绞车等重大没备工作状态的监测是采集终端的另一重要功能。实时监测这些设备的二次触点等开关量，然后经光电隔离、整形、限流电路接到单片机端门，单片机可根据这些开关状态来判定设备的工作状态。另外，主控室还可通过集中器向采集终端下发某设备工作状态命令。
3.数据集中器设计
数据集中器是放置在主控室用来汇集、监测井下设备运行状况、对异常情况进行报警及显示，并能上传的设备。同时，它还具有对地面绞车运行状况实时监控、计量提升煤罐次数并计算生产量的功能。数据集中器可同时管理多个井矿下的采集终端设备，采用大容量掉电非遗失数据存储器NVRAM，对井下各测量点数据可进行定间隔（1-60mim可设）存储一个月的数据；可根据矿上生产情况设定班次及上下班交接时间，同时采集、计算并保存当前班、上一班、上上一班的生产量作为工人工作量核算的依据。采集方法是：在罐笼提升绞车电机进线上安装电压、电流互感器，利用绞车档位控制开关的空触点进行上下、档位的辨别，根据罐笼提升重量的变化导致电机输出功率的变化来判别出是空罐、上下人员还是煤罐。需注意的一点是：由于厂矿电压昼夜变化都较大，因此根据公式P=U×I可看出当电压变化时电流也随着变化.电流互感器感应电流也会随着变化，另外还会出现提升过程中罐笼撞绑导致感应电流瞬时过大的情况，也会有为防止罐笼过度摇摆出现危险而在提升过程中暂停（也叫稳绳）的情况。所以，在实际应用中对提升过程采集的信号经A/D转换后，还需要进行求平均值以及设置稳绳时间、空罐重量参数、正常罐重参数、超重报警参数等参数的没置。根据提升有效罐次乘以标准罐煤重量计算出当前班次的产量，到换班时间没备自动进行换班存储，将当前班次产量转存为上一班次，上一班次转存为上上班次，依次循环。对于小型煤矿，这样的产量统计方式可以避免因错计、漏计、少计的人为因素而导致矛盾的发生。
为便于进行参数的设置，集中器还具有人机接口。液晶显示采用清华蓬远公司内藏T6963C控制器的液晶模块，分辨率为128×64点阵，能显示汉字和图形，可当地通过键盘进行参数设置、远动控制操作等。实时刷新显示井下各采样点的数据及各设备开关状态，当井下瓦斯浓度、温度、负压、一氧化碳浓度等超标时，集中器面板上各对应报警LED进行闪烁报警、并显示出报警点所在位置，同时伴有语音报警。
集中器与采集终端之间通过低压电力线进行载波通信，可实时召唤、存储各采集终端下属设备当前状态字及数据.并讲行显示。用户可通过RS232串口、红外或RS485接口实现本地计算机与集中器的数据交换，也可通过计算机经集中器对各设备进行开、停控制。本方案中还增加了GSM/GPRS通信方式，当设备出现重大报警时，集中器自动将报警内容通过短消息的形式发给预定义好的手机，或者通过GPRS式将各数据记录及报警记录上传到主管部门的计算机。这样做可以实现无人值守的要求。
4.软件设计
本方案所涉及到的软件设计包括三部分：运行于数据采集终端中的数据采集、报警、控制及通信程序；运行于数据集中器中的数据采集、通信、报警及人机接口程序；运行于PC机上的后台监控、数据库等程序。
数据采集终端中的程序采用C51语言编写，数据集中器中的程序也采用C51语言编写，PC机上的后台监控程序即图形界面用户应用程序，是通过Vistlal C++开发环境编写的，采用串行口中断的异步通信方式实现与无线MODEM通信；后台数据库程序采用Microsoft SQL Server2000编写。
5.结论
煤矿安全生产监测系统研究 篇4
煤矿生产过程中，煤矿中各种参数指标（如温度、湿度、瓦斯、氧气、压力、风速、烟雾浓度、井下电源工作情况等）[1,2,3,4,5]都需要监控。
对矿井生产中参数指标的监控能杜绝大部分矿难的发生，监测过程中通信的准确性显得尤为重要，因此要选取一种可靠稳定的通信协议进行数据通信。由于RS-485具有传输距离远、抗干扰能力强、协议稳定可靠等特点，非常适合在远距离复杂环境中使用。因此本文选用RS-485通信协议作为通信方式，建立了一个有效的煤矿生产监测系统。
1 矿井监控系统的总体架构
矿井监控系统结构框图如图1所示。系统主要由上位机部分和下位机部分组成，而上位机主要由计算机和软件组成，下位机主要由主机和从机组成。计算机与主机之间用以太网连接，主机和从机之间用RS-485连接。主机能够通过RS-485串行数据线向从机发送设备控制命令及数据请求命令，并能接收到从机回应的数据。要求从机不仅能够对模拟信号、数字信号进行采集，而且可以控制相应的设备。
1.1 上位机模块设计
上位机界面采用面向对象的C++程序语言设计，以跨平台C++应用程序开发框架Qt为工具，它具有封装机制良好、模块化程度高、可重用性较好等特点[6]。通过利用上位机操作界面，计算机可以向下位机服务器发送相应数据命令，并可以收到下位机上传的采集数据和命令发送成功信息[7]。上位机组成框图如图2所示。
1.2 主机模块设计
主机部分负责收集从机数据、控制从机动作及与计算机通信，既将上位机信息打包发给从机，同时也将从机数据打包发给上位机。主机结构框图如图3所示。
主机主要包括MCU微处理器、RS-485通信模块、以太网通讯模块等。MCU选用意法半导体（ST）公司的STM32F103，该系列芯片工作于-40℃～+85℃的温度范围内，供电电压为2.0V～3.6V，主要用于电子测量、工业控制和电机控制等领域。RS-485通信模块采用隔离式RS-485芯片ISO3088,ISO3088总线引脚具有ESD保护，多达256个节点，信号传输速率高达20Mb/s，低总线电容（典型值16pF），采用双电源供电（3.3V逻辑侧电压，5V总线侧电压），使用温度范围为-40℃～85℃，主要用于安防系统、化工生产、工厂自动化、电机/运动控制等领域。以太网模块采用微芯公司的ENC28J60以太网控制器[8]，内部集成MAC和10BASE-T PHY接收器和冲突抑制电路，支持一个带自动极性检测和校正的端口，支持全双工和半双工两种通信模式，最高传输速度可达10Mb/s。
1.3 从机模块设计
从机部分用于采集各传感器信息、设备运行状态信息和执行控制命令。从机结构框图如图4所示。
从机主要包括MCU微处理器、RS-485通信模块、信号调理模块、数据采集模块、模拟信号控制输出模块和数字信号控制输出模块等。其中MCU微处理器、RS-485通信模块和主机采用相同的器件；信号调理模块采用TI公司的TL084对信号进行放大调整，该运放输入阻抗大、输入电压范围宽，采用差分输入方式，能满足各模拟信号的放大和调理；数据采集模块包括两部分，一部分是将模拟信号转化成数字信号的ADC采集模块，另一部分是直接采集数字电平和脉冲信号的数字信号采集模块，这两部分都采用MCU的外设完成；模拟信号输出控制模块由TI的TLV5618及相关外围电路组成，该部分主要可用于压控电源等设备的控制；数字信号控制输出模块主要由光耦隔离器件及继电器等组成，用于控制各矿井设备的运行状态。
2 软件协议设计
整个系统是由多机配合完成，数据传输过程和数据解析过程非常重要，直接决定了系统的稳定性和可靠性。下位机部分主要采用RS-485通信协议，而该协议只规定了接口的电气特性，不涉及数据协议，为了更为准确地进行数据传输，因此根据设计的需要制定了自己的数据传输协议标准，如图5所示，共有6个数据块组成，具体为：(1)帧同步字段：由两个字节组成，标识一帧新数据信息的开始，用于唤醒接收方，告诉接收机数据传输要开始了；(2)地址字段：由一个字节构成，表示每个设备的唯一地址，规定从设备地址从0x01～0xff，即本系统最多可挂载255个从机，主机地址为0x00，未用到地址可作为保留地址码；(3)操作码字段：由一个字节构成，表示每个操作命令的ID，从0x00～0xff，如发送各个传感器信息采集命令或井下不同设备控制命令等，未用到的可作为保留命令码；(4)有效数据长度字段：表示数据区有效字节长度，范围0x00～0xff，若只发送命令不发送数据，这一字节的值为0x00;(5)数据区字段：这是一个长度可变区，最大为255个字节数，其实际使用长度由需要传输的数据长度决定，该数据长度会在“有效数据长度字段”指示；(6)CRC16校验字段：是16位循环冗余校验码，占两个字节空间，它是对本帧数据包所有的数据做总校验，发送时将帧内所有数据按16位CRC校验进行计算，将计算结果放在该区域，接收时计算包括校验字段的所有数据，计算结果为零，则说明校验正确，否则数据包传输过程中有数据丢失或出错。
综上可知，通过该数据协议的制定，统一了命令发送和数据发送的数据格式，使得其在工程应用中更具备普适性和可扩展性，也为后期新功能的添加奠定了软件结构基础。
3 上位机设计
3.1 登录界面设计
实际工业应用中，必须设置登录权限，上位机系统不能对所有用户完全开放，因此上位机界面还设计了系统登录窗口，用户必须在输入正确密码的情况下才能进入系统进行操作，有效地降低了误操作的概率，且加强了安全性。系统登录窗口如图6所示。
3.2 显示界面设计
Qt是由奇趣科技开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架，文中上位机就是用Qt进行开发的，由于Qt的跨平台特性，本设计的GUI客户端能够在Windows、Linux、Unix和Mac OS上运行，Qt还提供了信号和槽机制[9]，方便了信号的处理，使上位机界面的开发更加简单方便。上位机程序主要使用的是Qt的Socket类，客户端（Client）会通过TCP向目标主机发送相应的命令，被发送数据也会经过处理显示在界面上。经过验证，该上位机界面可在Windows7和Ubuntu14等系统下正常使用。上位机界面在Windows7系统下的运行结果如图7所示。
4 结论
煤矿安全生产监测系统基本达到了预期的设计目标，可以实时监控井下多位置环境参数，控制相关设备的运行并返回其运行状态，且上位机程序可以在Windows、Linux、Unix和Mac OS等操作系统上运行，解决了多平台的跨越问题，为煤矿的安全生产提供了又一保证。该系统经过简单改造后即可用于工业生产、生态农业及智能家居等领域的监测和控制，有很强的普适性，我们将会进一步完善该系统，使之能越来越多地应用于各工业领域中去。
摘要：针对煤矿安全生产监测控制进行了研究,提出了一个有效的监测系统方案。该系统由上位机和下位机两部分组成。其中,上位机部分采用面向对象的C++程序设计,完成了数据通信、数据采集和控制信号输出等功能;下位机分为主机模块和从机模块,主机主要负责信息中转,从机负责采集数据和执行命令,主机与从机之间通过RS-485总线通信,主机与上位机之间采用以太网通信。该系统架构极大地方便了矿井数据采集和设备状态监控。模拟实验结果表明该系统稳定、可靠、抗干扰性好。
关键词：煤矿安全,生产监测系统,RS-485协议
参考文献
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煤矿安全监测监控工(国家题库) 篇5
考试题库
第一部分 法律法舰知识子题库
及参考答案
法律法规知识子题库
单选题
1．《劳动法》规定，国家对女职工和（）实行特殊劳动保护。 A．童工
B．未成年工
C．青少年
2．《劳动合同法》规定，劳动合同期限3个月以上不满1年的，试用期不得超过（）。 A．1个月
B．3个月
C．6个月
3．坚持“管理、（）、培训并重”是我国煤矿安全生产工作的基本原则。 A．装备
B．技术
C．检查
4．煤矿安全生产是指在煤矿生产活动过程中（）不受到危害，物（财产）不受到损失。
A．人的生命
B．人的生命与健康 C．人的健康
5．“面不属于矿井“一通三防”管理制度的是（）。 A．瓦斯检查制度
B．机电管理制度 C．防尘管理制度
6．对于发现的事故预兆和险情，不采取事故防止措施，又不及时报告，应追究（）的责任。
A．当事人
B．领导
C．队长
7．煤矿职工因行使安全生产权利而影响工作时．有关单位不得扣发其工资和给予处分，由此造成的停工、停产损失，应由（）负责。 A．该职工
B．企业法人
C．责任者
D．班长
8．新招入矿山的井下作业人员．接受安全教育培训的时间不得少于（）学时。 A．7
2B．36
C．24 9．从业人员（）违章指挥、强令冒险作业。 A．不得拒绝
B．有条件服从
C．有权拒绝
10．矿山企业必须建立健全安全生产责任制，（）对本企业的安全生产工作负责。 A．矿长
B．各职能机构负责人 C．各工种、岗位工人
D．特种作业人员
11．离开特种作业岗位（）以上的特种作业人员，应当重新进行实际操作考试。经确认合格后方可上岗作业。
A．1年
B．10个月
C．6个月
D．2年
12．煤矿企业必须建立健全各级领导安全生产责任制，（）安全生产责任制，岗位人员安全生产责任制。
A．党团机构
B．职能机构
C．监管机构
13．煤矿企业应对从业人员进行上岗前、在岗期问的职业危害防治知识培训，上岗前培训时间不少于（）学时，在岗期间培训时间每年不少于2学时。 A．2
B．4
C．6 D．8
14．煤矿应当建立健全领导（）下井制度，并严格考核。 A．不定期
B．带班
C．定期
15．煤矿作业场所从业人员每天连续接触噪声时间达到或者超过8 h的，噪声声级限值为（）。 A．55 dB（A）
B．65 dB（A） C．85 dB（A）
D．115 dB（A）
16．煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室。突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面推进长度超过500 m时，应在距离工作面（）范围内，建设临时避难硐室或设置可移动式救生舱。
A．50 m
B．100 m
C．300 m
D．500 m
17．任何单位和个人有权举报煤矿重大安全生产隐患和行为，经调查属实的，应给予最先举报人1 000元至（）的奖励。 A．1万元
B．2万元
C．3万元
18．生产经营单位（）与从业人员订立协议，免除或者减轻其对从业人员因生产安全事故伤亡依法应承担的责任。 A．可以
B．不得以任何形式 C．可以按约定条件
19．生产经营单位应当向从业人员如实告知作业场所和工作岗位存在的（）、防范措施以及事故应急措施。
A．危险因素
B．人员状况
C．设备状况
D．环境状况
20．特种作业人员必须经专门的安全技术培训并考核合格，取得（）后，方可上岗作业。
A．《特种作业资格证》
B．《特种作业合格证》 C．《特种作业上岗证》
D．《特种作业操作证》 21．未经（）合格的从业人员，不得上岗作业。 A．基础知识教育
B．安全生产教育和培训 C．技术培训
D．法律法规教育
22．我国煤矿安全生产的方针是“安全第一，（），综合治理”。 A．质量为本
B．预防为主 C．安全为了生产
D．生产为了安全
23．用人单位应当保证劳动者每周至少休息（）日。 A．0．5
B．1
C．1．5
D．2
24．在煤矿生产中，当生产与安全发生矛盾时必须坚持（）。 A．安全第一
B．生产第一
C．完成任务第一
25．职工因工死亡，一次性工亡补助金标准为上一全国城镇居民人均可支配收入的（）倍。
A．5
B．10
C．15
D．20
26．《刑法》规定，企业管理人员强令他人违章冒险作业，因而发生重大伤亡事故或者造成严重后果的行为，构成了（）。 A．玩忽职守罪
B．重大责任事故罪 C．危害公共安全罪
D．渎职罪
多选题 1．《煤矿安全规程》规定，凡井下盲巷或通风不良的地区，都必须及时封闭或（），严禁人员入内。
A．设置栅栏
B．悬挂“禁止人内”警标 C．派人站岗
2．从业人员发现事故隐患或者其他不安全因素，应当立即向（）报告；接到报告的人员应当及时予以处理。
A．煤矿安全监察机构
B．地方政府 C．现场安全生产管理人员
D．本单位负责人
3．生产经营单位的从业人员在作业过程中，应当（）。 A．严格遵守本单位的安全生产规章制度 B．严格遵守本单位的安全生产操作规程 C．服从管理
D．正确佩戴和使用劳动防护用品
4．生产经营单位应当对从业人员进行安全生产教育和培训，保证从业人员（）。未经安全生产教育和培训合格的从业人员，不得上岗作业。
A．具备必要的安全生产知识
B．具备必要的企业管理知识 C．熟悉有关的安全生产规章制度和安全操作规程。 D．掌握本岗位的安全操作技能
5．在处理冒顶事故中，必须（）清理出抢救人员的通道。必要时可以向遇险人员处开掘专用小巷道。
A．由外向里
B．由里向外
C．加强支护 6．瓦斯超限作业，是指有下列情形之一的：（）。 A．瓦斯检查员配备数量不足的
B．不按规定检查瓦斯，存在漏检、假检的 C．井下瓦斯超限后不采取措施继续作业的 D．没有预抽瓦斯的
7．《煤矿安全规程》是煤矿安全法律法规体系中一部重要的安全技术规章，以下特点中正确的是（）。 A．强制性
B．科学性
C．规范性
D．灵活性
8．紧急避险设施应具备（）等基本功能，在无任何外界支持的情况下，额定防护时间不低于96 h。
A．安全防护
B．氧气供给保障 C．有害气体去除
D．环境监测 E．通讯、照明
F．人员生存保障
9．符合从业条件并经考试合格的特种作业人员，应当向其所在地的考核发证机关申请办理特种作业操作证，并提交（）等材料。 A．身份证复印件
B．学历证书复印件 C．体检证明
D．考试合格证明 E．户籍证明
10．矿山企业职工必须遵守有关矿山安全的（）。 A．法律
B．法规
C．企业规章制度
D．标准 11．煤矿井下安全避险“六大系统”是指（）。 A．监测监控系统
B．井下人员定位系统 C．紧急避险系统
D．压风自救系统 E．供水施救系统
F．通信联络系统 G．运输系统
12．生产经营单位的从业人员在安全生产方面的权利有（）。
A．了解其作业场所和工作岗位存在的危险因素、防范措施及事故应急措施 B．对本单位的安全生产工作提出建议
C．对本单位安全生产工作中存在的问题提出批评、检举、控告 D．拒绝违章指挥和强令冒险作业
E．发现直接危及人身安全的紧急情况时，停止作业或者在采取可能的应急措施后撤离作业场所
13．生产经营单位要加强对生产现场的监督检查，严格查处（）的“三违”行为。 A．违章指挥
B．违反交通规则 C．违反劳动纪律
D．违章作业
14．《安全生产法》规定，生产经营单位与从业人员订立的劳动合同，应当载明有关保障从业人员（）的事项。
A．工伤社会保险
B．劳动安全 C．住房公积金
D．防止职业危害
15．《劳动法》规定，不得安排未成年人从事（）的劳动。 A．矿山井下
B．有毒有害 C．国家规定的第四级体力劳动强度 D．其他禁忌从事
16．煤矿企业应当免费为每位职工发放煤矿职工安全手册，煤矿职工安全手册应当载明（）。
A．职工的权利、义务
B．煤矿重大安全生产隐患的情形 C．煤矿事故应急保护措施、方法
D．安全生产隐患和违法行为的举报电话、受理部门。
判断题
1．安全生产责任制是一项最基本的安全生产制度，是其他各项安全规章制度得以切实实施的基本保证。（） 2．井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，用过后可作为垃圾任意处理。（） 3．应对尘毒防治设施的运行情况和尘毒浓度进行定期检测，并向职工公布检测结果。（）
4．举报已被责令关闭、停产整顿、停止作业，而擅自进行生产的煤矿，经核查属实，给予举报人奖励。（） 5．矿山企业职工无权获得作业场所安全和职业危害方面的信息。（）
6．煤矿工人不仅有安全生产监督权、不安全状况停止作业权、接受安全教育培训权，而且还享有安全生产知情权。（） 7．煤矿企业必须按规定组织实施对全体从业人员的安全教育和培训，及时选送主要负责人、安全生产管理人员和特种作业人员到具备相应资质的煤矿安全培训机构参加培训。（） 8．严格执行敲帮问顶制度，开工前班组长必须对工作面安全情况进行全面检查，确认无安全隐患后，方准人员进入工作面。（） 9．在发生安全事故后，从业人员有获得及时抢救和医疗救治并获得工伤保险赔偿的权利。（）
10．煤矿特种作业人员具有丰富的现场工作经验，就可以不参加培训。（） 11．二氧化碳是比空气密度高的气体，常积存于巷道的底板、下山等低矮的地方。（） 12．煤矿企业要保证“安全第一，预防为主，综合治理”方针的具体落实，必须严格执行《煤矿安全规程》等相关规定。（） 13．煤矿安全监察机构依法行使职权，不受任何组织和个人的非法干涉。（） 14．煤矿没有领导带班下井的，煤矿从业人员有权拒绝下井作业。（）
15．生产经营单位的从业人员不服从管理，违反安全生产规章制度或者操作规程的，由生产经营单位给予批评教育，依照有关规章制度给予处分。（） 16．生产经营单位可以不把作业场所和工作岗位存在的危险因素如实告知从业人员，以免产生负面影响，不利于生产。（） 17．煤矿从业人员在作业过程中，应当严格遵守本单位的安全生产规章制度和操作规程，服从管理，正确佩戴和使用劳动防护用品。（） 18．建设项目的安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。（）
19．矿山职工有享受劳动保护的权利，不一定有享受工伤社会保险的权利。（） 20．劳动合同是劳动者与用人单位确立劳动关系、明确双方权利和义务的协议。（） 21．煤矿领导带班下井履行作业场所区队长、班组长的现场指挥职责。（） 22．煤矿企业应建设完善井下人员定位系统，所有入井人员必须携带识别卡或具备定位功能的无线通讯设备。（） 23．煤矿企业应向从业人员发放保障安全生产所需的劳动防护用品。（）
24．煤矿企业应为接触职业危害的从业人员提供符合要求的个体防护用品，并指导和督促其正确使用。（） 25．煤矿企业应对从业员进行上岗前、在岗期间和离岗时的职业健康检查和医学随访，并将检查结果如实告知从业人员。（） 26．煤矿使用的涉及安全生产的产品，必须取得煤矿矿用产品安全标志。未取得煤矿矿用产品安全标志的，制定安全措施后方可使用。（） 27．煤矿使用的涉及安全生产的劳动保护用品，必须符合国家标准或者行业标准，必须取得煤矿矿用产品安全标志。（）
28．煤矿作业场所呼吸性粉尘浓度，超过接触浓度管理限值10倍以上20倍以下且未采取有效治理措施的，比照一般事故进行调查处理。（） 29．煤炭生产活动存在一定的危险因素，企业可与从业人员订立“生死合同”，但必须将危险因素如实告知从业人员，经双方签字后生效；否则，将视为无效合同。（） 30．任何单位和个人对煤矿安全监察机构及其煤矿安全监察人员的违法违纪行为，有权向上级煤矿安全监察机构或者有关机关检举和控告。（） 31．生产经营单位不能为从业人员提供劳动保护用品时，可采用货币或其他物品替代。（）
32．特种作业人员应当经社区或者县级以上医疗机构体检健康合格，并无妨碍从事相应特种作业的器质性疾病和生理缺陷。（） 33．在冬季，经领导批准，井下个别硐室可采用灯泡取暖，但不准用电炉取暖。（） 34．在生产作业中违反有关安全管理规定，因而发生重大伤亡事故或者造成其他严重后果的，处3年以下有期徒刑或者拘役；情节特别恶劣的，处3年以上7年以下有期徒刑。（）
35．生产经营单位应当在有较大危险因素的生产经营场所和有关设施、设备上，设置安全警示标志，提醒从业人员注意危险，防止发生事故。（）
法律法规知识子题库参考答案
单选题
1．（B）
2．（A）
3．（A）
4．（B）
5．（B）
6．（A） 7．（C）
8．（A）
9．（C）
10．（A）
11．（C）
12．（B） 13．（B）
14．（B）
15．（C）
16．（D）
17．（A）
18．（B） 19．（A）
20．（D）
21．（B）
22．（B）
23．（B）
24．（A） 25．（D）
26．（C） 多选题
1．（AB）
2．（CD）
3．（ABCD） 4．（ACD）
5．（AC）
6．（ABC） 7．（ABC）
8．（ABCDEF）
9．（ABCD） 10．（ABC）
11．（ABCDEF）
12．（ABCDE） 13．（ACD）
14．（ABD）
15．（ABCD） 16．（ABCD） 判断题
1．（√）
2．（×）
3．（√）
4．（√）
5．（×） 6．（√）
11．（√）16．（×）23．（√）26．（×）31．（×）7．（√）8．（√）
9．（√）
10．（×）
12．（√）
13．（√）
14．（√）
15．（√）
17．（√）
18．（√）
19．（×）
20．（√）21．（×）
24．（√）
25．（√）
27．（√）
28．（√）
29．（×）
30．（√）
32．（√）
33．（X）
34．（√）
35．（√） 22．（√）
第二部分
安全基本知识子题库及参考答案
安全基本知识子题库
单选题
1．井下从业人员要确保自己不“三违”，发现别人有“三违”现象则（）。 A．可以不问
B．不需指出
C．必须指出并令其纠正
2．背斜构造的轴心上部通常比相同深度的两翼瓦斯含量（），特别是当背斜上部的岩层透气性差或含水充分时，往往积聚高压的瓦斯，形成“气顶”。 A．相同
B．低
C．高
3．封闭型断层，由于两盘相互挤压，其本身的透气性差，割断了煤层与地表的联系，从而使煤层瓦斯含量较高，瓦斯压力增加，则其瓦斯涌出量（）。 A．增大
B．减少
C．不变
4．开放型断层两盘是分离运动的，断层为煤层瓦斯排放提供了通道。在这类断层附近，通常煤层的瓦斯含量减少，其涌出量则（）。 A．增大
B．减少
C．不变
5．凡长度超过（）而又不通风或通风不良的独头巷道，统称为盲巷。 A．6 m
B．10 m
C．15 m
6．在井下建有风门的巷道中，风门不得少于（）道，且必须能自动关闭，严禁同时敞开。
A．1
B．2
C．3
D．4 7．硫化氢气体的气味为（）。 A．臭鸡蛋味
B．酸味
C．香味
8．掘进工作面的局部通风机实行的“三专供电”，是指专用线路、专用开关和（）。 A．专用变压器
B．专用电源
C．专用电动机
9．矿井必须安装2套同等能力的主要通风机装置，其中1套作备用，备用通风机必须能在（）内开动。
A．5 min
B．10 min
C．15 min
D．20 min 10．采煤工作面回风巷风流中，瓦斯浓度报警值为（）。 A．1．00%
B．0．50%
C．1．50%
D．2．00%
11．当巷道中出现异常气味；如煤油味、松香味和煤焦油味，表明风流上方有（）隐患。
A．瓦斯突出
B．顶板冒落
C．煤炭自燃 12．发出的矿灯，应能最低连续正常使用（）。 A．8 h
B．10 h
C．11 h
D．12 h
13．空气、一氧化碳混合气体中的一氧化碳浓度达到（）时，具有爆炸性。 A．12．5%～75%
B．13%～65% C．20 9／6～50%
D．30%～50%
14．矿井主要通风机停止运转时，因通风机停风受到影响的地点，必须（），工作人员先撤到进风巷道中。
A．停止作业，停止机电设备运转 B．停止作业，维持机电设备运转 C．立即停止作业，切断电源
15．（）使用矿灯人员拆开、敲打、撞击矿灯。 A．严禁
B．允许
C．矿灯有故障时才允许
16．煤矿井下供电的“三大保护”通常是指过流、漏电、（）。 A．保护接地
B．过电压 C．失电压
D．过载
17．煤矿井下临时停工的作业地点（）停风。 A．可以
B．不得
C．可以根据瓦斯浓度大小确定是否 18．煤与瓦斯突出灾害多发生在（）。 A．采煤工作面
B．岩巷掘进工作面 C．石门揭煤掘进工作面 19．灭火时，灭火人员应站在（）。 A．火源的上风侧
B．火源的下风侧 C．对灭火有利的位置
20．专用排放瓦斯巷回风流的瓦斯浓度不得超过（），当达到该值应发出报警信号。 A．2．5%
B．1．5%
C．1%
21．掘进工作面的局部通风机因故停止运转后，在恢复通风前，必须首先检查（）。 A．瓦斯浓度
B．通风设备状态 C．电源状态
D．二氧化碳浓度
22．掘进工作面采用的压入式局部通风机和启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道回风口不得小于（）。 A．5 m
B．10 m
C．20 m
D．30 m 23．一般情况下，煤尘的（）越高，越容易爆炸。 A．灰分
B．挥发分
C．发热量
24．在爆破地点附近20 m以内风流中瓦斯浓度达到（）时，严禁爆破。 A．0．5%
B．0．75%
C．1．0%
D．1．5% 25．采掘工作面的进风流中，二氧化碳浓度不得超过（）。 A．0．5%
B．0．75%
C．1．0%
D．1．5%
26．在采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过（）或二氧化碳浓度超过1．5%时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。 A．0．5%
B．0．75%
C．1．0%
D．1．5%
27．对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到（）以下时，方可通电开动。
A．0．5%
B．1．0%
C．1．5%
D．2．0% 28．关于矿灯的使用，正确的是（）。 A．井下有照明地点，可以两个人合用一盏矿灯 B．充电房领到的矿灯，不必再进行检查
C．矿灯的灯锁失效、玻璃罩有破裂，但亮度达到要求时就可以使用 D．领到矿灯后，一定要进行认真检查，确认完好后，方可带入井下 29．井口房和通风机房附近（）内，不得有烟火或用火炉取暖。 A．10 m
B．20 m
C．30 m
D．50 m
30．任何人发现井下火灾时，应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况，（）。 A．立即用湿毛巾捂住口鼻逆风流方向逃生 B．立即佩戴自救器，逃生
C．立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，并迅速报告矿调度室 D．继续工作，静观其变
31．井下使用的汽油、煤油和变压器油必须装入（）内。 A．盖严的塑料桶
B．盖严的玻璃瓶 C．盖严的铁桶
D．敞口的铁桶
32．空气中的氧气浓度低于（）时，瓦斯与空气混合气体失去爆炸性。 A．20%
B．16%
C．12%
D．14% 33．矿井空气中一氧化碳的最高允许浓度为（）。
A．0．002 4%
B．0．000 25% C．0．000 5% D．0．000 66%
34．矿井需要的风量，按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于（）。 A．1 m3
B．2 m3
C．3 m3
D．4 m3 35．煤层顶板按照其与煤层的距离自近至远可分为（）。 A．伪顶、直接顶、基本顶
B．基本顶、直接顶、伪顶 C．直接顶、伪顶、基本顶
36．煤矿企业必须建立入井检身制度和（）人员清点制度。 A．出入井
B．出井
C．入井
D．井内
37．每个生产矿井必须至少有（）个能行人的通达地面的安全出口，各个出口间的距离不得小于30 m。
A．1
B．2
C．3
D．4 38．人力推车时，同向推车的间距，在轨道坡度小于等于5‰时，不得小于10 m；坡度大于5‰时，不得小于（）。 A．30 m
B．5 m
C．20 m
D．50 m
39．如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，作业完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有专人在工作地点检查（），发现异状，立即处理。
A．0．5 h
B．1 h
C．2 h
D．3 h 40．入井人员严禁穿（）衣服。
A．棉布
B．化纤
C．白色
D．花色 41．上下井乘罐的说法中，正确的是（）。 A．上下井乘罐时可以尽量多地搭乘人员 B．可以乘坐装设备、物料较少的罐笼
C．不准乘坐无安全盖的罐笼和装有设备材料的罐笼
D．矿长和检查人员可以与携带火药、雷管的爆破工同罐上下
42．生产矿井采掘工作面的空气温度超过30℃、机电设备硐室的空气温度超过34℃时，必须（）。 A．停止作业
B．缩短工作人员的工作时间 C．给予高温保健待遇
D．限时作业
43．使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风；因检修、停电、故障等原因停风时，必须将人员全部撤至（），并切断电源。 A．全风压进风流处
B．全风压回风流处 C．附近避难硐室
D．移动式救生舱
44．突出矿井的管理人员和井下工作人员必须接受（）知识的培训，经考试合格后方准上岗作业。
A．生产
B．防火
C．防治水
D．防突 45．瓦斯的引火温度一般认为是（）。 A．650～750℃
B．750～850℃ C．600～700℃ 46．一般情况下，导致生产事故发生的各种因素中，（）占主要地位。 A．人的因素
B．物的因素 C．环境的因素
D．不可知的因素
47．在爆炸性煤尘与空气的混合物中，氧气浓度低于（）时，煤尘不会发生爆炸。 A．10%
B．12%
C．15%
D．18%
48．在正常工作中，通风机应实现“三专、两闭锁”。两闭锁是指（）。 A．风机和刮板输送机闭锁、瓦斯电闭锁 B．风电闭锁、瓦斯电闭锁 C．风电闭锁、瓦斯和电钻闭锁
49．采掘工作面的进风流中，氧气浓度不得低于（）。 A．12%
B．16%
C．18%
D．20%
50．采掘工作面及其他巷道内，体积大于0．5 m。的空间内积聚的瓦斯浓度达到（）时，附近20 m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。 A．0．5%
B．1．0%
C．1．5%
D．2．0%
51．采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20 m以内风流中，瓦斯浓度达到（）时，必须停止工作，切断电源，撤出人员，进行处理。 A．0．5%
B．0．75%
C．1．0%
D．1．5%
52．采掘工作面及其他作业地点风流中，瓦斯浓度达到（）时，必须停止用电钻打眼。
A．0．5%
B．0．75%
C．1．0%
D．1．5%
53．在标准大气压下，瓦斯与空气混合气体发生瓦斯爆炸的瓦斯浓度范围为（）。 A．1%～10%
B．5%～16%
C．3%～10% D．10%～18%
54．在不允许风流通过，但需要行人、通车的巷道内，必须按规定设置（）。 A．防爆门
B．风桥
C．风硐
D．风门
55．采掘工作面空气温度不得超过（），当空气温度超过时，必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并给予高温保健待遇。 A．34℃
B．30℃
C．26℃
D．40℃ 56．安装甲烷传感器时，必须垂直悬挂，距（）不得大于300 mm。 A．支架
B．两帮
C．顶板
D．底板
57．空气中氧含量降低时，对人体健康影响很大。如果空气中的氧气降低到（）以下时，会使人失去理智，时间稍长即有生命危险。 A．8%
B．17%
C．12%
D。15%
58．当发现有人触电时，首先要（）电源或用绝缘材料将带电体与触电者分离开。 A．闭合B．切断
C．将电源接地
59．采掘工作面经工作面突出危险性预测后划分为突出危险工作面和无突出危险工作面。未进行工作面突出危险性预测的采掘工作面，应当视为（）。 A．无突出危险工作面
B．突出危险工作面 C．突出偶发工作面
60．突出矿井应当对突出煤层进行区域突出危险性预测。经区域预测后，突出煤层划分为突出危险区和（）。 A．安全区
B．无突出危险区
C．突出偶发区
61．当发现煤与瓦斯突出明显预兆时，瓦斯检查工有权停止作业，协助组长立即组织人员（），并报告调度室。 A．继续进行观察
B．按避灾路线撤出 C．撤离到进风巷
62．防止尘肺病发生，预防是根本，（）是关键。 A．个体防护
B．综合防尘
C．治疗救护
63．《煤矿安全规程》规定，作业场所的噪声，不应超过85 dB（A），大于85 dB（A）时，需配备个体防护用品；大于或等于（）时，还应采取降低作业场所噪声的措施。 A．88 dB（A）
B．90 dB（A）
C．94 dB（A） 64．个体防尘要求作业人员佩戴（）和防尘安全帽。 A．防尘眼镜
B．防尘口罩
C．防尘耳塞
65．尘肺病中的矽肺病是由于长期吸入过量（）造成的。 A．煤尘
B．煤岩尘
C．岩尘
66．煤矿企业必须按国家规定对呼吸性粉尘进行监测，采掘工作面每（）月测定1次。 A．2个
B．3个
C．6个
67．职业病防治工作坚持（）的方针，实行分类管理、综合治理。 A．预防为主、防治结合B．标本兼治、防治结合 C．安全第一、预防为主
68．按照《煤矿安全规程》的相关规定，工期尘肺患者（）年复查1次。 A．1
B．半
C．2
69．用人单位对已确诊为尘肺的职工，（）。 A．必须调离粉尘作业岗位
B．尊重病人意愿，决定是否继续从事粉尘作业 C．由单位决定是否从事粉尘作业
70．（）是由于在生产环境中长期吸入生产性粉尘而引起的以肺组织纤维化为主的疾病。
A．尘肺病
B．肺炎
C．肺结核
D．肺心病 71．职业病诊断的费用由（）承担。 A．本人
B．职业病防治机构 C．用人单位
D．国家
72．接触煤尘（以煤为主）职业危害作业在岗人员的职业健康检查周期应为（）1次。 A．2年
B．1年
C．半年
73．某矿井发生致伤事故，有伤员骨折，作为救护抢险人员到现场抢救时，应该（）。 A．先进行骨折固定再送医院救治 B．立即送井上医院救治
C．先报告矿领导，按领导指示办理
74．现场急救的五项技术是：心肺复苏、止血、包扎、固定和（）。 A．呼救
B．搬运
C．手术
75．因触电导致停止呼吸的人员，应立即采用（）进行抢救。 A．人工呼吸法
B．全身按摩法
C．心脏复苏法 76．利用仰卧压胸人工呼吸法抢救伤员时，要求每分钟压胸的次数是（）次。 A．8～12
B．16～20
C．30～36
77．创伤包扎范围应超出伤口边缘（），不要在伤口上面打结。 A．1～3 cm
B．4～5 cm
C．5～10 cm
D．6～10 cm 78．对二氧化硫和二氧化氮中毒者进行急救时，应采用（）抢救。 A．仰卧压胸法
B．俯卧压背法
C．口对口的人工呼吸法
D．心前区叩击术 79．隔离式自救器能防护的有毒有害气体（）。 A．仅为一氧化碳
B．仅为二氧化碳
C．仅为硫化氢 D．为所有有毒有害气体 80．化学氧自救器（）。
A．可重复使用多次
B．只能使用1次
C．能重复使用3次
81．在有煤与瓦斯突出矿井、区域的采掘工作面和瓦斯矿井掘进工作面，不应选用（救器。
A．化学氧隔离式
B．压缩氧隔离式
C．过滤式 82．使用胸外心脏按压术应当（）。 A．使伤员仰卧，头稍低于心脏 B．使伤员仰卧，头稍高于心脏 C．使伤员侧卧
D．使伤员俯卧
83．关于压缩氧隔离式自救器，以下说法正确的是（）。 A．氧气由外界空气供给
B．不能反复多次使用 C．氧气由自救器本身供给
D．只能用于外界空气中氧气浓度大于18%的环境中 84．采用止血带止血时，持续时间一般不超过（）。 A．0．5 h
B．1 h
C．1．5 h
D．2 h
85．矿工井下遇险佩戴自救器后，若吸入空气温度升高，感到干热，则应（）。）自 A．取掉口具或鼻夹吸气
B．坚持佩戴，脱离险区 C．改用湿毛巾
多选题
1．瓦斯空气混合气体中混入（）会增加瓦斯的爆炸性，降低瓦斯爆炸的浓度下限。 A．可爆性煤尘
B．一氧化碳气体 C．硫化氢气体
D．二氧化碳气体 2．下列气体有毒的是（）。 A．一氧化碳
B．硫化氢 C．二氧化碳
D．二氧化硫
3．煤矿特种作业是指容易发生事故，对（）的安全健康及设备、设施的安全可能造成重大危害的作业。
A．操作者本人
B．作业场所工作人员 C．邻近其他作业场所工作人员
4．我国煤矿多为地下开采，作业地点经常受到（）和顶板灾害的威胁。 A．水灾
B．火灾 C．瓦斯灾害
D．粉尘危害 5．矿井瓦斯爆炸将导致（）。 A．温度升高
B．产生高压气流 C．产生有毒有害气体
6．煤与瓦斯突出的危害有（）。
A．造成人员窒息、死亡
B．发生瓦斯爆炸、燃烧 C．破坏通风系统甚至发生风流逆转 D．堵塞和破坏巷道、摧毁设备
7．煤与瓦斯突出危险性随（）增加而增大。 A．煤层埋藏深度
B．煤层厚度 C．煤层透气性
D．煤层倾角 8．瓦斯的主要性质有（）。
A．窒息性
B．扩散性
C．可燃性
D．爆炸性 9．在煤矿井下，硫化氢气体危害的主要表现为（）。 A．刺激性、有毒性
B．可燃性 C．致使瓦斯传感器催化剂“中毒” D．爆炸性
10．煤矿特种作业人员应具备的素质是（）。 A．安全意识牢固
B．法制观念强 C．专业技术水平高
D．工作作风好 11．（）人员均容易引发事故。 A．违章作业
B．上班前喝酒 C．安全意识不强
D．未经培训 12．矿井通风的基本任务是（）。 A．供作业人员呼吸
B．防止煤炭自然发火
C．冲淡和排除有毒有害气体
D．创造良好的气候条件 E．提高井下的大气压力
13．顶板事故发生后，如暂时不能恢复冒顶区的正常通风等，则可以利用（或截堵的人员供给新鲜空气、饮料和食物。
A．压风管
B．开掘巷道
C．打钻孔
D．水管 14．造成局部通风机循环风的原因可能是（）。 A．风筒破损严重，漏风量过大
B．局部通风机安设的位置距离掘进巷道口太近 C．全风压的供风量大于局部通风机的吸风量 D．全风压的供风量小于局部通风机的吸风量
15．在煤矿井下，瓦斯容易局部积聚的地方有（）。 A．掘进下山迎头
B．掘进上山迎头）向被埋压C．回风大巷
D．工作面上隅角 16．确定矿井瓦斯等级的依据是（）。 A．绝对瓦斯涌出量
B．瓦斯含量 C．相对瓦斯涌出量
D．瓦斯涌出形式 17．矿井瓦斯爆炸的条件是（）。 A．混合气体中瓦斯浓度范围5%～16% B．混合气体中氧气浓度大于12% C．高温点火源650～750℃
18．防止瓦斯爆炸的措施是（）。 A．抽放瓦斯
B．防止瓦斯积聚
C．防止瓦斯引燃
D．防止煤尘达到爆炸浓度
19．掘进工作面中最容易导致瓦斯积聚的因素有（）。 A．局部通风机时开时停
B．风筒严重漏风 C．局部通风机产生循环风
D．全风压供风量不足 20．防止瓦斯积聚和超限的措施主要有（）。 A．加强通风
B．抽放瓦斯 C．及时处理局部积聚的瓦斯 D．加强瓦斯浓度和通风状况检查
21．煤矿井下巷道用于隔断风流的设施主要有（）。 A．防爆门
B．密闭墙
C．风门
D．风桥
22．井下临时停工地点不得停风，否则应采取（）等措施。 A．切断电源
B．设置警标，禁止人员进入 C．设置栅栏
D．向矿调度室汇报
23．矿井风门设置和使用的基本要求包括（）等。
A．使用的进回风巷间的联络巷必须安设2道风门，其间距必须满足有关规定 B．两道风门设置风门联锁装置，不能同时打开 C．主要风门应设置风门开关传感器 D．风门必须可靠，不准出现漏风现象
24．预防巷道冒顶事故应采取的措施主要包括（）等。 A．合理布置巷道
B．合理选择巷道断面形状和断面尺寸以及支护方式 C．有足够的支护强度，加强支护维修 D．坚持敲帮问顶制度
25．井下电气设备火灾可用（）灭火等。 A．水
B．干粉灭火器 C．沙子
D．不导电的岩粉
26．矿井内一氧化碳的来源有（）。 A．炮烟
B．意外火灾 C．煤炭自燃
D．瓦斯煤尘爆炸
27．井下使用的（），应是阻燃材料制成的。 A．电缆外套
B．风筒 C．输送机胶带
D．支护材料
28．井下发生瓦斯爆炸时，减轻伤害的自救方法有（）。 A．背对空气颤动方向，俯卧倒地，面部贴在地面、水沟，避开冲击 B．憋气暂停呼吸，用湿毛巾捂住口鼻，防止吸人火焰 C．用衣物盖住身体，减少肉体暴露面积，减少烧伤 D．迅速戴好自救器撤离，防止中毒
E．若巷道破坏严重、无法撤离时，到安全地点，躲避待救 29．采掘工作面或其他地点发现有突水征兆时，应当（）。 A．立即停止作业
B．报告矿调度室 C．发出警报
D．撤出所有受水威胁地点的人员
E．在原因未查清、隐患未排除之前，不得进行任何采掘活动 30．采掘工作面或其他地点的突水征兆主要有（）。 A．煤层变湿、挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气 B．水叫、顶板来压、片帮、淋水加大
C．底板鼓起或产生裂隙、出现渗水、钻孔喷水、底板涌水、煤壁溃水 D．水色发浑、有臭味
31．采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或开关安设地点附近20 m以内风流中的瓦斯浓度达到1．5%时，必须（）。 A．停止工作
B．切断电源 C．撤出人员
D．进行处理 E．坚守岗位继续作业
32．在采用敲帮问顶、排除帮顶浮石的作业中，正确的做法是（）。
A．敲帮问顶人员要观察周围环境，严禁站在岩块下方或岩块滑落方向，并选好退路 B．必须有监护人员，监护人员应站在敲帮问顶人员的侧后面，并保证退路畅通 C．作业从支护完好的地点开始，由外向里、先顶后帮依次进行 D．严禁与敲帮问顶作业无关人员进入作业区域
33．井下爆炸材料库、机电设备硐室、（）以及采掘工作面附近的巷道中，应备有灭火器材，其数量、规格和存放地点要在灾害预防和处理计划中确定。 A．检修硐室
B．材料库
C．井底车场 D．使用带式输送机或液力耦合器的巷道 E．主要绞车道
34．井下机电设备硐室应当设在进风风流中，硐室采用扩散通风时应符合的要求是（）。
A．硐室深度不得超过6 m B．硐室入口宽度不得小于1．5 m C．硐室内无瓦斯涌出 D．硐室布置在岩层内 E．设有甲烷传感器
35．掘进井巷和硐室时，必须采取（）等综合防尘措施。 A．湿式钻眼、水炮泥
B．冲洗井壁巷帮 C．净化风流
D．爆破喷雾降尘 E．装岩（煤）洒水
36．煤尘爆炸效应主要有（）。
A．爆源周围空气产生高温
B．爆源周围空气产生高压 C．生成大量有毒、有害气体
D．形成爆炸冲击波 37．煤矿井下紧急避险设施主要包括（）。 A．永久避难硐室
B．临时避难硐室 C．可移动式救生舱
D．候车硐室
38．煤矿作业场所职业危害的主要因素有（）。 A．粉尘（煤尘、岩尘、水泥尘等）
B．化学物质（氮氧化物、碳氧化物、硫化物等） C．物理因素（噪声、高温、潮湿等） D．生物因素（传染病、流行病等） 39．入井前需要做的准备工作有（）。 A．入井前严禁喝酒
B．检查随身物品，严禁穿化纤衣服，严禁携带烟草和点火物品 C．携带个人防护用品，如安全帽、自救器等
D．领取矿灯并检查矿灯是否完好E．携带其他作业需要的物品 40．斜井提升时，（）等属于违章行为。 A．扒、蹬、跳运行中的矿车（人车）、胶带 B．行车时行人
C．超员乘坐人车 D．不带电放车
E．没有跟车人行车
41．关于井下电器操作行为，属于违章作业的是（）。 A．带电作业 B．停电作业不挂牌
C．机电设备解除保护装置运行
D．非专职人员或非值班电气人员擅自操作电气设备 E．井下带电移动电气设备
42．下列操作行为属于违章作业的是（）。 A．擅自移动、调整、甩掉、破坏瓦斯监控设施 B．井下无风坚持作业
C．井下带风门的巷道1组风门同时开启
D．私藏、私埋、乱扔、乱放或转借（交）他人雷管、炸药 43．下列从业行为属于违章作业的是（）。 A．无证上岗
B．人井不戴安全帽、矿灯、自救器 C．脱岗、睡觉、酒后上岗
D．不执行“敲帮问顶”制度和“支护原则”
E．在空帮、空顶、浮石伞檐下作业或进入采空区（老塘）作业 44．人力推车时必须遵守的规定有（）。 A．1次只准推1辆车，严禁在矿车两侧推车 B．同向推车必须保持大于规定间距 C．巷道坡度大于7‰时，严禁人力推车
D．推车时必须时刻注意前方，推车人必须及时发出警号 E．严禁放飞车 45．发生局部冒顶的预兆有（）。 A．顶板裂隙张开，裂隙增多 B．顶板裂隙内有活矸，并有掉渣现象 C．煤层与顶板接触面上极薄的矸石片不断脱落 D．敲帮问顶时声音不正常
46．发生煤炭自然发火的预兆有（）。 A．煤层及附近空气温度和水温增高
B．自然发火初期巷道中湿度增大，出现雾气和水珠，煤壁出汗 C．空气中氧气浓度下降
D．出现一氧化碳、二氧化碳等气体，人体产生不适感 E．自然发火初期空气中出现煤油、汽油、松节油等气味 47．发生煤与瓦斯突出的预兆有（）。 A．煤体深部发出响声
B．煤层层理紊乱，煤变软；颜色变晤淡、无光泽；煤层干燥，煤尘增大 C．煤层受挤压褶曲，煤变粉碎，厚度变大，倾角变陡
D．压力增大，支架变形；煤壁外鼓、片帮、掉渣；顶板冒顶、断裂，底板鼓起；钻孔作业出现夹钻、顶钻
E．瓦斯涌出异常，涌出量忽大忽小；空气气味异常、闷人；煤温或气温降低或升高 48．在煤矿井下，瓦斯的危害主要表现为（）。 A．使人中毒
B．使人窒息 C．爆炸和燃烧
D．自然发火 E．煤与瓦斯突出
49．在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧，必须设置至少2道牢固可靠的反向风门，下列关于反向风门位置说法正确的是（）。 A．反向风门之间的距离不得小于4 m B．反向风门距工作面回风巷不得小于10 m C．反向风门与工作面最近距离一般不得小于70 m
D．反向风门与工作面最近距离小于70 m时，应设置至少3道反向风门 E．墙壁厚度不得小于0．5 m
50．通常以井筒形式为依据，将矿井开拓方式划分为（）。 A．斜井开拓
B．平硐开拓 C．立井开拓
D．综合开拓
51．矿井空气中含有的主要有害气体包括（）等。 A．一氧化碳
B．硫化氢
C．甲烷 D．二氧化氮
E．二氧化硫
52．煤矿企业要积极依靠科技进步，应采用有利于职业危害防治和保护从业人员健康的（）。 A．新技术
B．新工艺
C．新材料
D．新产品 53．矿井必须建立完善的防尘洒水系统。其防尘管路应（）。 A．铺设到所有可能产尘的地点 B．保证各用水点水压满足降尘需要 C．保证水质清洁
54．井下发生险情，拨打急救电话时，应说清（）。 A．受伤人数
B．患者伤情 C．地点
D．患者姓名
55．判断骨折的依据主要有（）。 A．疼痛
B．肿胀 C．畸形
D．功能障碍
56．因伤出血用止血带时应注意（）。 A．松紧合适，以远端不出血为止 B．留有标记，写明时间
C．使用止血带以不超过2 h为宜，应尽快送医院救治 D．每隔30～60 min左右，放松2～3 min 57．事故外伤现场急救技术主要有（）。 A．暂时性止血
B．创伤包扎 C．骨折临时固定
D．伤员搬运
58．事故发生时，现场人员的行动原则是（）。 A．积极抢救
B．及时汇报 C．安全撤离
D．妥善避难
59．心跳呼吸停止后的症状有（）。 A．瞳孔散大、固定
B．心音、脉搏消失 C．脸色发绀
D．神志丧失
60．在煤矿井下搬运伤员的方法有（）。 A．担架搬运
B．单人徒手搬运 C．双人徒手搬运
D．车辆搬运
61．在煤矿井下判断伤员是否有呼吸的方法有（）。 A．耳听
B．眼视 C．晃动伤员
D．皮肤感觉
62．用人工呼吸方法进行抢救，做口对口人工呼吸前，应（）。 A．将伤员放在空气流通的安全地方
B．将伤员平卧，解松伤员的衣扣、裤带、裸露前胸 C．将伤员的头侧过，清除伤员口中异物
63．化学氧隔离式自救器在使用中应注意（）。 A．当发现气囊缩小、变瘪，应停止使用
B．佩戴初始缓慢行走，氧气充足后可加快保持匀速行走，保持呼吸均匀 C．禁止取下鼻夹、口具或通过口具讲话 D．平时应置于阳光充足处保养 64．压缩氧隔离式自救器在携带与使用中应注意（）。 A．携带过程中严禁开启扳把 B．携带过程中要防止撞击、挤压 C．使用过程中不可通过口具讲话 D．使用过程中不得摘掉鼻夹、口具
65．隔离式自救器分为化学氧自救器和压缩氧自救器两种。它们可以防护（害气体。
A．硫化氢
B．二氧化硫 C．一氧化碳
D．二氧化氮
66．使触电人员摆脱电源的正确方法是（）。 A．用导电材料挑开电线
B．迅速断开电源开关 C．用绝缘物使人与电线脱离
D．用手拉开触电伤员 67．影响触电危险性因素主要有（）。 A．触电电网是否有过流保护 B．触电时间长短
C．触电电流流经人体的路径 D．人的精神状态和健康状态 E．流经人体的电流大小
68．预防触电伤亡事故的主要措施有（）。 A．装设漏电保护装置
B．使人身不能触及或接近带电体 C．严禁电网中性点直接接地 D．设置保护接地 E．装设过流保护装置
69．对长期被困井下人员急救升井时应采取（）等措施。 A．用衣服片、毛巾等蒙住其眼睛
等各种有）B．用棉花等堵住耳朵 C．立即更换衣物
D．不能让其进食过量食物
70．佩戴自救器撤离不安全区域过程中，如果吸气时感到干燥且不舒服时，不能（）。 A．脱掉口具吸气
B．摘掉鼻夹吸气 C．通过口具讲话
判断题
1．按粉尘存在状态可以分成浮尘和落尘，浮尘的危害最大。（） 2．当混合气体中瓦斯浓度大于16%时，仍然会燃烧和爆炸。（） 3．采取一定的安全措施后，可用刮板输送机运送爆破器材。（）
4．接近水淹或可能积水的井巷、老空或相邻煤矿时，必须先进行探水。（） 5．井下工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法和存放地点。（）
6．煤矿井下发生水灾时，被堵在巷道的人员应妥善选择避灾地点静卧，等待救援。（） 7．掘进巷道必须采用矿井全风压通风或局部通风机通风。（）
8．巷道贯通后，必须停止采区内的一切工作，立即调整通风系统，风流稳定后，方可恢复工作。（） 9．有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。（） 10．开采有瓦斯喷出或煤与瓦斯突出危险的矿层时，严禁任何2个工作面之间串联通风。（）
11．在开采突出煤层时，两采掘工作面之间可以串联通风。（）
12．电压在36 V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架、铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。（） 13．本质安全型电气设备，在正常工作状态下产生的火花或热效应不能点燃爆炸性混合物；在故障状态下产生的火花或热效应会点燃爆炸性混合物。（） 1 4．从防爆安全性评价来看，本质安全型防爆电气设备是各种防爆电气设备中防爆安全性能最好的一种。（） 15．不管哪种采煤方法，工作面绝对瓦斯涌出量随产量增大而增加。（） 16．采区变电所必须有独立的通风系统。（） 17．冲淡并排除井下各种有毒有害气体和粉尘是井下通风的目的之一。（）
18．抽出式通风也称负压通风，当主要通风机运转时，造成风硐中空气压力高于大气压力，迫使空气从进风井口进入井下，再由出风井排出。（） 19．井下发生火灾时，灭火人员一般是在回风流侧进行灭火。（）
20．单纯的煤尘与空气混合气体不会发生爆炸，一定要有瓦斯掺入混合气体才会爆炸。（）
21．发生煤与瓦斯突出事故后，不得停风和反风，防止风流紊乱，扩大灾情。（） 22．进入盲巷中不会发生危险。（） 23．井下电话线路可以利用大地做回路。（）
24．井下发生自燃火灾时，其回风流中一氧化碳浓度升高。（）
25．井下防爆型的通信、信号和控制等装置，应优先采用本质安全型。（） 26．井下电气设备检修必须严格执行相关规程规定和工作程序，并悬挂标志牌。（） 27．井下用风地点的回风再次进入其他用风地点的通风方式称为串联通风。（） 28．井下主要水泵房、井下中央变电所、矿井地面变电所和地面通风机房的电话，应能与矿调度室直接联系。（） 29．掘进工作面断面小、落煤量小，瓦斯涌出量也相对较小，发生瓦斯事故的可能性也较小。（）
30．矿井通风可以采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。（）
31．掘进巷道可以使用3台以上（含3台）的局部通风机同时向1个掘进工作面供风。（）
32．矿井瓦斯是煤岩涌出的各种气体的总称，其主要成分是甲烷，有时也专指甲烷一种气体。（）
33．矿井主要通风机反风，当风流方向改变后，主要通风机的供给风量不应小于正常风量的40%。（） 34．矿用隔爆兼本质安全型电气设备的防爆标志是Exibd Ⅰ。（）
35．漏电是由于带电导体的绝缘性能下降或损坏、导体间电气间隙和爬电距离变小、带电导体接壳或接地造成的。（） 36．煤矿井下永久性避难硐室是供矿工在劳动时休息的设施。（）
37．燃烧是炸药在热源或火源作用下引起的化学反应过程。所以贮存炸药要特别注意改善通风条件，防止炸药在贮存条件下燃烧。（） 38．人的不安全行为和物的不安全状态是造成生产安全事故发生的基本因素。（） 39．若盲巷是无瓦斯涌出岩巷，不封闭也不会导致事故。（）
40．生产经营单位为从业人员提供劳动保护用品时，可根据情况采用货币或者其他用途物品替代。（） 41．使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风。（）
42．造成带式输送机输送带跑偏的主要原因之一是输送带受力不均匀。（） 43．停工区内瓦斯浓度达到3%不能立即处理时，必须在24 h内封闭。（） 44．空气瓦斯混合气体爆炸浓度的上、下界限与爆炸环境的因素无关。（） 45．瓦斯爆炸造成人员大量伤亡的主要原因是一氧化碳中毒。（） 46．瓦斯的存在将使煤尘空气混合气体的爆炸下限降低。（） 47．瓦斯空气混合气体中瓦斯浓度越高，爆炸威力越大。（） 48．工作面瓦斯涌出量的变化与采煤工艺无关。（） 49．严禁井下配电变压器中性点直接接地。（）
50．一台局部通风机可以向2个作业的掘进工作面供风。（） 51．引燃瓦斯爆炸的温度是固定不变的。（）
52．利用局部通风机排放巷道中积聚的瓦斯，应采取“限量排放”措施，严禁“一风吹”。（）
53．用于煤矿井下的电气设备一定是防爆型电气设备。（）
54．空气瓦斯}昆合气体中有其他可燃气体的混入，往往会使瓦斯的爆炸浓度下限降低。（）
55．专用排瓦斯巷内不得进行生产作业，但可以设置电器设备。（） 56．采煤工作面上隅角、顶板冒落空洞等处容易积聚瓦斯。（）
57．带式输送机要先发出开机信号，再点动试机，没有异常情况时，方可正式开机。（）
58．当作业现场即将发生冒顶时，应迅速离开危险区，撤退到安全地点。（） 59．电气设备着火时，应首先切断电源。在切断电源前，只准使用不导电的灭火器材进行灭火。（） 60．防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。（） 61．井下发生火灾，作业人员撤退时，位于火源进风侧的人员应顺着新鲜风流撤退。（）
62．井巷交岔点，必须设置路标，标明所在地点，指明通往安全出口的方向。井下作业人员必须熟悉通往安全出口的路线。（） 63．矿井发生透水事故时，现场作业人员在水流急、来不及躲避的情况下，应抓住棚子或其他固定物件，以防被水流冲倒，待水头过后，按规定的躲避水灾路线撤离。（） 64．矿井通风是防止瓦斯积聚的基本措施，只有做到有效地控制供风的风流方向、风量和风速，漏风少、风流稳定性高，才能保证随时冲淡和排除瓦斯。（） 65．劳动防护用品是用来保护从业人员作业安全和健康的预防性辅助装备。（） 66．煤矿从业人员要熟知安全行走路线，熟知安全站立点位置，熟知各种安全禁止、警告、指令、指示标志。严格按照规定在运输巷道和工作面、作业区行走、站立。（） 67．煤矿从业人员必须按照有关规定配备个人安全防护用品，并掌握操作技能和方法。（）
68．煤矿从业人员要认识煤矿各种灾害的危险性，掌握煤矿瓦斯、煤尘、水、火等灾害知识，学会各种灾害的防灾、避灾、救灾技能和方法，熟悉从业场所的避灾路线。（） 69．煤矿发生事故要积极进行抢救，抢救工作中要制定安全措施，确保人身安全。（） 70．煤矿企业、矿井的各职能部门负责人对本职范围内的防突工作负责；区（队）、班组长对管辖范围内防突工作负直接责任；防突人员对所在岗位的防突工作负责。（） 71．每一次操作，都要事先进行安全确认，不安全，不操作。但在紧急情况下可以不经安全确认。（） 72．井下发生火灾，灭火人员灭火时，要站在上风侧，保持正常通风，及时排除火烟和水蒸气。（） 73．入井人员乘罐时，要服从井口把钩人员指挥，自觉遵守入井检身制度和出入井人员清点制度。（） 74．使用局部通风机供风的地点必须实行风电闭锁，保证当正常工作的局部通风机停止运转或停风后能切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。（） 75．所有地下煤矿应为人井人员配备额定防护时间不低于30 min的自救器，入井人员应随身携带。（） 76．所有煤与瓦斯突出矿井都应建设井下紧急避险设施。其他矿井不应建设井下紧急避险设施。（） 77．停送电的操作必须严格执行“谁停电、谁送电”的停送电原则。严禁约时停送电或借他人停电时机检修同一电源线路上的电气设备。（） 78．矽肺病是由于长期吸入过量岩尘造成的。（） 79．用水灭火时，水源应从火源的外围逐渐逼近火区中心。（） 80．有关人员可以乘坐刮板输送机，但不能在其上方行走。（）
81．运送人员的列车未停稳时不准上下人员，严禁在列车行进途中扒车、蹬车、跳车和翻越车厢。（） 82．在井下安设降尘设施，能减少生产过程中的煤尘悬浮飞扬，是防止煤尘爆炸的有效措施。（）
83．在井下拆卸矿灯会产生电火花，可引起瓦斯和煤尘爆炸事故。（）
84．在井下和井口房，可采用可燃性材料搭设临时操作间、休息间，但必须制定安全措施。（）
85．在平巷或斜巷中，没有乘坐专门运送人员的人车或由矿车组成的单独乘人列车时，可以乘坐其他车辆。（） 86．生产矿井主要通风机必须装有反风设施，必要时进行反风。（） 87．恢复已封闭的停工区，必须事先排除其中积聚的瓦斯。（） 88．制定专项措施后，可在停风或瓦斯超限的区域作业。（）
89．当掘进工作面出现透水预兆时，必须停止作业，报告调度室，立即发出警报并撤出人员。（）
90．当煤矿井下发生大面积的垮落、冒顶事故，现场人员被堵在独头巷道或工作面时，被堵人员应赶快往外扒通出口。（） 91．矽肺是一种职业危害所致的疾病，患病后即使调离矽尘作业环境，病情仍会继续发展。（）
92．矽肺是一种致残性职业病，主要是作业人员吸入大量的含有游离二氧化硅的岩尘所致。（）
93．确诊为尘肺病的职工，只要本人愿意，可以继续从事接触粉尘的工作。（） 94．尘肺病可预防而不可治愈，尘肺病患者随着年龄的增加，病情会逐步加重。（） 95．劳动者有权查阅、复印其本人职业健康监护档案。（） 96．发现有人触电，应赶紧用手拉其脱离电源。（）
97．当井下作业人员的矿灯熄灭时，可以到附近进风巷道中打开检修。（） 98．常用的人工呼吸方法有口对口人工呼吸法、仰卧压胸法和俯卧压背法。（） 99．对一般外伤人员，应先进行止血、固定、包扎等初步救护后，再进行转运。（） 100．井下急救互救中必须遵循“先复苏、后搬运，先止血、后搬运，先固定、后搬运”的原则。（） 101．对于烧伤人员的急救要点可概括为：灭、查、防、包、送5个字。（） 102．煤矿井下发生重伤事故时，在场人员应立即将伤员送到地面。（）
103．发生煤与瓦斯突出事故时，所有灾区人员要以最快速度佩戴隔离式自救器，然后沿新鲜风流方向向井口撤退。（） 104．井下发生险情，避险人员进入避难硐室前，应在外面留有矿灯、衣服、工具等明显标志。（） 105．井下发生透水事故，破坏了巷道中的照明和路标时，现场人员应沿着有风流通过的巷道上山方向撤退。（） 106．煤矿井下永久性避难硐室可供矿工作业休息时使用。（）
107．隔离式自救器不受外界气体氧浓度的限制，可以在含有各种有毒气体及缺氧的环境中使用。（） 108．对事故中被埋压的人员，挖出后应首先清理呼吸道。（）
109．在救援中，对怀疑有胸、腰、椎部骨折的伤员，搬运时可以采用一人抬头，一人抬腿的方法。（） 110．在救援中，对四肢骨折的伤员，固定时一定要将指（趾）末端露出。（） 111．对于脊柱损伤人员，可用担架、风筒、绳网等运送。（） 112．对于脊柱损伤人员，严禁让其坐起、站立和行走。（）
113．发生外伤出血用止血带止血时，止血带的压力要尽可能大，以实现可靠阻断血流。（）
114．在抢险救援中，为争取抢救时间，对获救的遇险人员，要迅速搬运，快速行进。（）
115．自救器用于防止使用人员气体中毒或缺氧窒息。（） 安全基本知识子题库参考答案
单选题
1．（C）
2．（C）
3．（A）4．（B）
5．（A）
6．（B） 7．（A）8．（A）
9．（B）
10．（A）
11．（C）
12．（C） 13．（A）
14．（C）
15．（A）
16．（A）
17．（B）
18．（C） 19．（A）
20．（A）
21．（A）
22．（B）
23．（B）
24．（C） 25．（A）
26．（C）
27．（B）
28．（D）
29．（B）
30．（C） 31．（C）
32．（C）
33．（A）
34．（D）
35．（A）
36．（A） 37．（B）
38．（A）
39．（B）
40．（B）
41．（C）
42．（A） 43．（A）44．（D）
45．（A）
46．（A）
47．（D）
48．（B） 49．（D）
50．（D）
51．（D）
52．（C）
53．（B）
54．（D） 55．（C）
56．（C）
57．（C）
58．（B）
59．（B）
60．（B）
61．（B）
62．（B）
63．（B）
64．（B）
65．（C）
66．（B） 67．（A）
68．（A）
69．（A）
70．（A）
71．（C）
72．（A） 73．（A）
74．（B）
75．（A）
76．（B）
77．（C）
78．（C） 79．（D）80．（B）81．（C）82．（A）83．（C）84．（B） 85．（B） 多选题
1．（ABC）
2．（ABD）
3．（ABC） 4．（ABCD）
5．（ABC）
6．（ABCD） 7．（ABD）
8．（ABCD）
9．（ABCD） 10．（ABCD）
11．（ABCD）
12．（ACD） 13．（ABCD）
14．（BD）
15．（BD） 16．（ACD）
17．（ABC）
18．（ABC） 19．（ABCD）
20．（ABCD）
21．（ABC） 22．（ABCD）
23．（ABCD）
24．（ABCD） 25．（BCD）
26．（ABCD）
27．（ABC） 28．（ABCDE）
29．（ABCDE）
30．（ABCD） 31．（ABCD）
32．（ABCD）
33．（ABCD） 34．（ABC）
35．（ABCDE）
36．（ABCD） 37．（ABC）
38．（ABC）
39．（ABCDE） 40．（ABCDE）
41．（ABCDE）
42．（ABCD） 43．（ABCDE）
44．（ABCDE）
45．（ABCD） 46．（ABCDE）
47．（ABCDE）
48．（BCE） 49．（ABCD）
50．（ABCD）
51．（ABCDE） 52．（ABCD）
53．（ABC）
54．（ABC） 55．（ABCD）
56．（ABCD）
57．（ABCD） 58．（ABCD）
59．（ABCD）
60．（ABC） 61．（ABD）
62．（ABC）
63．（ABC） 64．（ABCD）
65．（ABCD）
66．（BC） 67．（BCDE）
68．（ABCD）
69．（ABD） 70．（ABC） 判断题
1．（√）
2．（×）
3．（×）4．（√）
5．（√） 6．（√）
7．（√）8．（√）
9．（√）
10．（√） 11．（×）
12．（√）
13．（×）
14．（√）
15．（√） 16．（√）
17．（√）
18．（×）
19．（×）
20．（×）
21．（√）
22．（×）
23．（×）
24．（√）
25．（√）26．（√）28．（√）
29．（×）
30．（×） 31．（×）
32．（√）
33．（√）
34．（×）
35．（√）
27．（√）
36．（×）
37．（√）
38．（√）
39．（×）
40．（×） 41．（√）
42．（√）
43．（√）
44．（×）
45．（√） 46．（√）
47．（×）
48．（×）
49．（√）
50．（×） 51．（×）
52．（√）
53．（×）
54．（√）
55．（×） 56．（√）
57．（√）
58．（√）
59．（√）
60．（√） 61．（×）
62．（√）
63．（√）
64．（√）
65．（√） 66．（√）
67．（√）
68．（√）
69．（√）
70．（√） 71．（×）
72．（√）
73．（√）
74．（√）
75．（√） 76．（×）
77．（√）
78．（√）
79．（√）
80．（×） 81．（√）
82．（√）
83．（√）
84．（×）
85．（×） 86．（√）
87．（√）
88．（×）
89．（√）
90．（×） 91．（√）
92．（√）
93．（×）
94．（√）
95．（√） 96．（×）
97．（×）
98．（√）
99．（√）
100．（√） 101．（√）
102．（×）
103．（√）
104．（√）
105．（√） 106．（×）
107．（√）
108．（√）
109．（×）
110．（√） 111．（×）
112．（√）
113．（×）
114．（×）
115．（√）
第三部分
安全技市理论知识子题库
及参考答案
安全技术理论知识子题库
单选题
1．按《煤矿安全规程》规定，矿井安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少（）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（）天必须使用校准气样和空气样调校1次。每（）天必须对甲烷超限断电功能进行测试。
A．1，7，7
B．2，7，10
C．1，10，7
D．1，7，10
2．必须每天检查矿井安全监控设备及电缆是否正常。使用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，并将记录和检查结果报监测值班员；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（）内对2种设备调校完毕。
A．24 h
B．48 h
C．2 h
D．8 h
3．矿井安全监控系统配制甲烷校准气样的相对误差必须小于（）。制备所用的原料气应选用浓度不低于（）的高纯度甲烷气体。 A．10%，99．9%
B．10%，90% C．5%，99．9%
D．5%，90%
4．采煤工作面甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。
A．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 C．≥0．5%CH4，≥1．0%CH4，＜0．5%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
5．采煤工作面回风巷甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 B．≥1．0%CH4，≥1．0 %CH4，＜1．0%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4 6．专用排瓦斯巷甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。
A．≥1．0 %CH4，≥1．5 %CH4，＜1．0%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥2．5%CH4，≥2．5%CH4，＜2．5%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
7．煤与瓦斯突出矿井采煤工作面进风巷，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥2．0%CH4，≥2．5%CH4，＜2．0%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 D．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4
8．采用串联通风的被串采煤工作面进风巷，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
9．采煤机的甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。
A．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥0．5%CH4，≥1．0%CH4，＜0．5%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
10．煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥1．0%CH4，≥1．5 %CH4，＜1．0%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥0．5%CH4，≥1．0%CH4，＜0．5%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
11．煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面回风流中，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 B．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．0%CH4 C．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
12．掘进机甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。
A．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
13．回风流中机电设备硐室的进风侧，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 C．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
14．兼做回风井的装有带式输送机的井筒，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥0．5%CH4，≥0．7%CH4，＜0．7%CH4 C．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
15．采煤工作面上隅角甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥0．5%CH4，≥1．0%CH4，＜0．5%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
16．采煤工作面上隅角设置的便携式甲烷检测报警仪报警浓度是（）。 A．≥0．5%CH
4B．≥1．0%CH4 C．≥1．5%CH4
D．≥2．0%CH4
17．有专用排瓦斯巷的采煤工作面混合回风流处，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．0%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥0．5%CH4，≥1．0%CH4，＜0．5%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
18．矿用防爆特殊型蓄电池电机车，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．0%CH4，≥1．5%CH4，＜1．0%CH4 C．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
19．高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井采煤工作面回风巷中部，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．o%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
20．采煤机设置的便携式甲烷检测报警仪报警浓度是（）。 A．≥0．5%CH
4B．≥1．0%CH4 C．≥1．5%CH4
D．≥2．0%CH4
21．高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井掘进巷道中部，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
22．采区回风巷甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。
A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
23．掘进机设置的便携式甲烷检测报警仪报警浓度是（）。 A．≥0．5%CH
4B．≥1．0%CH4 C．≥1．5%CH4
D．≥2．0%CH4
24．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，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
25．开采容易自燃、自燃煤层的矿井，采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷应设置一氧化碳传感器，报警浓度为（）。 A．0．024%CO
B．0．000 24%CO C．0．002 4%CO
D．0．24%CO
26．带式输送机滚筒下风侧（）处应设置烟雾传感器。 A．2 m
B．5 m
C．8 m D．10～15 m
27．开采容易自燃、自燃煤层及地温高的矿井，采煤工作面应设置温度传感器，温度传感器的报警值为（）。 A．10℃
B．20℃
C．30℃
D．40℃
28．采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置（）传感器。 A．甲烷
B．温度
C．一氧化碳
D．风速 29．机电硐室内应设置温度传感器，报警值为（）。 A．26℃
B．30℃
C．32℃
D．34℃
30．专用排瓦斯巷内设置的甲烷传感器应悬挂在距专用排放瓦斯巷回风口（）处。 A．5 m
B．10～15 m
C．20 m D．30 m
31．主要通风机、局部通风机必须设置设备（）传感器。 A．断电仪
B．开停
C．风筒
D．温度
32．只有在局部通风机及其开关附近10 m范围内风流中的瓦斯浓度都不超过（）时，方可人工开启局部通风机。 A．0．5%CH
4B．0．75%CH4 C．1．0%CH4
D．2．0%CH4
33．使用架线电机车的主要运输巷道内装煤点处，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
34．高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时，瓦斯涌出巷道的（）中必须设置甲烷传感器。
A．上风流
B．下风流
C．中间
D．上部
35．高瓦斯矿井进风的主要运输巷道内使用架线电机车时，瓦斯涌出巷道的下风流处，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
36．矿用防爆特殊型蓄电池电机车内设置的便携式甲烷检测报警仪报警浓度是（）。 A．≥0．5%CH
4B．≥1．0%CH4 C．≥1．5%CH4
D．≥2．0%CH4
37．矿用防爆特殊型柴油机车内设置的便携式甲烷检测报警仪报警浓度是（）。 A．≥0．5%CH4
B．≥1．0%CH4 C．≥1．5%CH4
D．≥2．0%CH4
38．井下煤仓上方、地面选煤厂煤仓上方，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
39．封闭的地面选煤厂内甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4
40．封闭的带式输送机地面走廊内，带式输送机滚筒上方，甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度分别是（）、（）、（）。 A．≥0．5%CH4，≥0．5%CH4，＜0．5%CH4 B．≥1．5%CH4，≥1．5%CH4，＜1．5%CH4 C．≥1．0%CH4，≥1．0%CH4，＜1．0%CH4 D．≥1．5%CH4，≥2．0%CH4，＜1．5%CH4 41．地面瓦斯抽放泵站室内甲烷传感器报警浓度是（）。 A．≥0．5%CH
4B．≥1．0%CH4 C．≥1．5%CH4
D．≥2．0%CH4
42．矿井安全监控系统甲烷传感器应垂直悬挂，距顶板（顶梁、屋顶）不得大于（），距巷道侧壁（墙壁）不得小于（）。 A．300 mm，300 mm
B．200 mm，200 mm C．300 mm，200 mm
D．200mm，300 mm
43．高瓦斯和瓦斯突出矿井采煤工作面的回风巷长度大于（）时，必须在回风巷中部增设甲烷传感器。
A．200 m
B．500 m
C．1 000 m
D．2 000 m
44．矿井安全监控系统井下分站应设置在便于人员观察、调试、检验及支护良好、无滴水、无杂物的（）或硐室中。
A．掘进工作面
B．回风巷道
C．进风巷道
D．采煤面
45．矿井安全监控系统井下分站安设时应垫支架，或吊挂在巷道中，使其距巷道底板不小于（）。 A．100 mm
B．300 mm
C．500 mm
D．50 mm
46．矿井安全监控设备使用前和大修后，必须按产品使用说明书的要求测试、调校合格，并在地面试运行（）方能下井。
A．8 h
B．12 h
C．24～48 h D．72 h
47．载体催化原理的甲烷传感器调校时，应先在新鲜空气中或使用空气样调校零点，使仪器显示值为零，再通人浓度为（）的甲烷校准气体，调整仪器的显示值与校准气体浓度一致。
A．0．05%CH4
B．0．5%CH4 C．1%CH4
D．1%～2%CH4
48．载体催化甲烷传感元件中毒是指元件工作时遇到了（）气体。 A．硫化氢或二氧化硫
B．高浓度瓦斯 C．一氧化碳
D．二氧化碳
49．传感器的测量范围上限与下限的代数差称为（）。 A．量程
B．测值
C．响应值
监测煤矿安全措施论文 篇6
【关键词】煤矿；安全监测监控系统；对策
0.引言
我国煤炭资源丰富，但开采条件复杂，自然灾害严重，47%的矿井属于高瓦斯或瓦斯突出矿井。在当前煤炭市场需求旺盛的推动下，部分煤矿存在突击生产或盲目超产现象，造成近几年矿井安全事故发生率居高不下。为保障煤矿的安全生产，除进一步加强煤矿安全管理意识外，关键是建立煤矿井下安全监测监控系统，形成煤矿井上、井下可靠的安全预警机制和管理决策信息通道。所以当前现代化矿井的生产不仅要解决煤矿生产过程中存在的安全问题、生产自动化的问题、又要了解各种与生产经营相关的信息。建立安全生产、调度和管理网络系统，对井上、井下安全生产全面了解，靠及时准确的信息指挥生产和防止各种事故的发生，已成为煤矿设计工作必须解决的问题。
1.煤矿安全监测监控系统的内涵和作用
矿井安全监测监控系统是传感器技术、信息传输技术、计算机应用技术、电气防爆技术和控制技术等多种技术在矿井安全生产监控领域应用的产物，对保障煤矿安全生产，提高生产效率和机电设备的利用率都具有十分重要的作用。矿井安全监控系统一般由三部分组成：①中心站（包括应用软件、计算机及外围设备）；②信息传输装置（包括传输接口、分站、传输线、接线盒等）；③传感器和执行装置。具体来讲，煤矿安全监控系统是指对煤矿的瓦斯、风速、一氧化碳、烟雾、温度等环境参数和矿井生产、运输、提升、排水等环节的机电设备工作状态进行监测和控制，用计算机分析处理并取得数据的一种系统。安全监控系统可以为各级生产指挥者和业务部门提供环境安全参数动态信息，为指挥生产提供及时的现场资料和信息，便于提前采取防范措施。另外通过对被测参数的比较和分析，系统可以实现自动报警、断电和闭锁，便于制止事故的发生或扩大；在发生事故的情况下，能及时指示最佳救灾和避灾路线，为抢救和疏散人员、器材，提供决策信息。
2.安全监测监控系统目前存在的问题
2.1通信协议不规范，可集成性差
因为没有一个符合矿井电气防爆等特殊要求的总线标准，所以现有生产厂家的监控系统的通信协议几乎都采用各自专用的，互不兼容。不同厂家产品之间缺乏互操作性、互换性，因此可集成性差，不易于系统功能扩展。在使用中，个别系统虽经多次升级改造，仍不能实现系统资源的有效共享，形成了一个个独立的“信息孤岛”，严重阻碍了矿井安全生产管理水平的进一步提高。
2.2传感器质量和性能
安全监测监控系统配接的甲烷传感器和CO传感器已成为矿井瓦斯综合治理和监测煤炭自燃发火灾害预测的关键技术装备，并越来越受到使用单位和研究人员的普遍重视。但在现场使用中，虽然系统主机、分站以及软件已经不断进行升级，但国产安全检测用的传感器几乎全部采用载体催化元件，长期以来我国载体催化元件一直存在使用寿命短、工作稳定性差和调校期频繁、灵敏度漂移以及制作工艺水平低等缺点，严重制约着矿井有害气体的正常检测。另外《煤矿安全规程》中对甲烷传感器的调校有严格的规定，调校工作需要专用器具和标准气样，对调校人员的技术水平有一定的要求。很多煤矿往往由于缺乏专业技术人员等原因而不能按时对系统进行维护和调校，甚至从不调校，严重制约了矿井有害气体的正常检测。
2.3现场管理和维护水平欠缺
尽管我国各省市煤炭管理部门都强制性要求各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井必须装备矿井监测监控系统，而且近几年再次加大了对矿井安全生产的管理力度，但一些地方国有煤矿，特别是乡镇小煤矿，多数由于缺乏专业技术人员而不能正常使用和维护已装备的系统，甚至对系统配接的传感器根本不进行调校。另外，在大多国有煤矿还存在着监测监控方面的管理制度不够健全、对已经存在的监测监控管理制度执行不严、对监测监控系统的监督管理不到位等问题，严重地制约着安全监测监控系统的正常运行。
2.4诊断功能有待加强，系统的可维护性低
现场设备在线故障诊断、报警、记录功能不强，现场设备的远程参数设定困难，影响系统的可维护性。作为管理维护监控系统的辅助手段，部分系统只能对系统的通讯状况诊断，不能详细地判断故障的性质和故障点。但实际工作中要求能迅速判断出分站、传感器或电缆故障之间，或短路报警与真实超限之间的区别，为维护人员提供故障的类型和方位，以便于迅速处理故障地点。
3.提高安全监测监控系统良好运行的措施
3.1加强技术培训，完善管理制度
监测监控系统维护要求非常严格，所以在日常监测管理工作中采取多种形式提高维修人员的维修技术和操作水平，每月应组织理论和实践的学习，对新调入的安全监测员，重点加强对其基础知识的学习和培养，合理利用售后服务和兄弟矿井相互指导的便利条件，确保矿井监测系统维护的顺利进行。另外要建立细致严谨的管理制度，及时完善有关监测监控管理的规定和制度，有效提高相互监督、相互预警的能力。
3.2规范监控系统统一通信协议
通信协议不规范将造成设备重复购置、系统补套受制于人和不能随意进行软硬件升级改造等后果。为了改变标准不统一的局面，国家出台了很多规范性规程和标准对监控系统及信息传输协议等进行规范，如《矿井安全监控新标准、新规程汇编及矿井安全监控系统设计与选型手册》等。建议各监控系统统一通信协议，统一采用SQL数据库，采用统一数据格式，这样可以很方便对系统进行维修、补套、升级，也可以很方便的建立矿、公司（矿务局）两级数据存储中心，并与上级监管系统联网，实现系统资源共享。
3.3研究和开发高品质的传感器
国产安全检测用甲烷传感器几乎全部采用载体催化元件，严重制约着矿井瓦斯的正常检测，与国外同类传感器比较差距较大。所以国家科研院所应加大科研投入力度，进一步提高传感器应用的可靠性。
3.4发展专家诊断、专家决策系统软件
科研院所应开发专家诊断、专家决策系统软件。专家诊断应具有对故障的智能分析、判断功能，改变系统自检功能单一、简单的情况。在发生事故的情况下，能正确指示最佳救灾和避灾路线，为抢救和疏散人员、器材提供决策。
随着现代通讯技术和计算机技术的发展，高性能的煤矿监测监控系统在我国有着广阔的前景。安全监测系统是生产、安全及管理方面的一个实时监控系统，通过本系统可以使管理层快速、及时、准确地获取生产相关数据，提高决策的科学性，从而避免或减少因决策失误而造成的安全事故和财产损失。
【参考文献】
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浅谈煤矿安全监测效果的提升 篇7
关键词：安全监测效果,提升,有效控制
煤矿企业是国民经济力量的重要组成部分。搞好煤矿企业的安全监测工作,对保障企业平稳健康发展及和谐社会的创建都具有十分重要的意义。然而,目前煤矿的安全状况并不乐观。以煤炭大省山西为例,2008年煤炭资源实施整合后,安全状况虽然有所改善,但也存在很多问题与差距。据山西省煤炭工业厅有关信息透露,2013年仅1月份内,就发生煤矿事故5起,死亡11人。事故起数同比上升150%;死亡人数同比上升266.67%。这些事故所反映的管理者失职、技术规程不全、安全员忽略、操作人员违章违规、安全监测设备老化、信息化建设滞后等方面的问题,必须引起我们的高度重视。
一、安全监测责任意识的增强
纵观一些事故的原因,相当一部分属于管理失职或违章违规的责任事故。关键在于责任人对应负的安全责任认识不清,致使安全生产监督责任未能真正落实到位。可见煤矿安全的当务之急是加强责任教育,增强安全监测的责任意识。
1. 强化安全文化渗透教育。
煤矿安全监测工作是大家的事,涉及到每一个职工。因此,必须从全员的安全教育入手。安全文化理念的教育和渗透不失为一种有效形式。每个煤矿都应努力构建具有特色的安全文化体系,通过诸如“生命只有一次,安全重于泰山”等语言简洁、内涵深刻的安全文化理念,系统全面地倡导职工应有的安全思想境界和行为;通过文化渗透、制度制约、行为规范,增强干部与职工的安全意识和责任,以先进的文化引领安全,有效提升大家对安全生产重要性的认识水平。
2. 建立层层安全责任制。
安全监测是一种责任。领导肩上的责任尤其重大。随着我国经济形势的发展,煤矿领导的安全生产责任意识均有不同程度的加强,但还没有引起一些领导干部的足够重视。他们不能摆对安全与生产二者的位置,不能正确处理相互间的矛盾,作风不够踏实,安全问题的整改不够及时,等等。针对这种安全责任意识薄弱现象,必须层层签订安全生产责任书。企业的主要负责人作为安全生产的第一责任人,理应带头执行安全生产规定,充分履行自己的安全责任。因此,首先要从企业的主要负责人开始,包括各级领导以及各类安全监测管理人员都应逐级签订安全责任书,建规章,立制度,真正做到层层把关,级级负责,落实到每个环节和个人,共同承担起安全工作使命和任务。
3. 加大责任追究力度。
无论是各级领导及监测人员的安全责任书的执行,还是职工违章操作的处理,都要同经济利益挂钩,建立严格的安全考核奖惩制度,对失职和违规者进行责任追究。可以采取安全生产风险抵押办法,或实行领导年薪与结构工资总额挂钩考核制度,严格实施落实。并列入晋升考核范围,对失职和违规者不仅不得提拔晋升,还要进行严肃处理,以增强各级领导及安全监测工作者的责任感。除此之外,还应以安全专业述职或事故责任检讨性的述职形式,进行事故案例的点评分析,通过谈自身的体会和教训,达到现身说法,教育大家,促进安全的目的。
二、安全监测制度的创新升级
随着煤矿的转型发展,对安全管理的要求日益提高,各种安全管理制度也在不断升级。同时,对制度落实的自觉程度、认真程度、严谨程度的要求也在相应提高,企业安全监测工作也必须站在新的高度,进行必要的创新和提升。
1. 更新安全知识,提高安全能力。
煤业在快速发展,工艺技术在进步,安全制度在创新。煤矿安全仅有安全意识还不够,还必须学会安全、掌握安全的方法,提高安全的能力和本领。煤矿安全教育也必须上一个台阶,有必要根据科技的进步,完善和创新相应的安全管理制度。并搭建多种宣传教育平台进行学习宣传。可以通过举办专业讲座、专题培训等形式组织学习;也可以通过专栏、板报及漫画等丰富多彩的形式,实现安全生产制度、职责、劳动防护和应急措施等安全知识的宣传与普及;还可以通过安全知识竞赛、演讲、问卷调查等活动,赋予安全知识学习以趣味和娱乐意义,寓安全教育于潜移默化之中,使安全教育制度化、经常化,在提高职工安全意识的同时提升安全能力。
2. 创新规章制度,实现本质安全。
本质安全是实质的、真正意义上的安全。随着这一理念的广泛传播,相继延伸出本质安全型矿井、本质安全型矿工等新型概念,对于有效促进安全生产具有十分重要的意义。以本质安全型矿工为例,包括本质安全型管理者和本质安全型操作者,要求其具备自我防护的能力与安全智慧及技能,无论作业环境和条件如何,都能自觉规范操作行为,做到不违章违规,保证自身安全。因对本质安全型矿工素质要求较高,进而衍生了人员的准入制度。就是为进入煤矿的工作人员设置必要的条件和门槛。无论对安全监测管理人员、专业技术干部,还是不同工种的一般工人的文化学历、健康程度、实践经历、培训情况等准入条件都要明确规定和限制,从源头上消除隐患,做好人员安全准入的有效监测。此外,为适应生产设施装备的本质安全化要求所制定的设备招标进矿,入井时对其性能、安全标志、合格证的检查制度,以及矿井在用设备的监测检验制度。对于及时消除隐患,保障设备安全运行无事故都具有重要作用和意义。
3. 在要害部位重点建立安全监测制度。
高瓦斯、水患、火灾是煤矿常见的易发事故和隐患,也是煤矿安全监测的要害和关键。为有效防止事故发生,必须变被动应急为主动预防,建立要害部位的重点监测制度。明确责任(下转第27页)(上接第25页)、专人监控、领导下井、关键环节和重点区域跟班巡查等监测制度的执行是一个方面,但不能简单局限和满足于隐患的监控和处理。以瓦斯治理为例,对于有重大瓦斯、水害隐患的矿井还应主动出击,组织专家进行会诊,并进行“一通三防”和瓦斯抽采达标评价,为瓦斯治理方案的合理制定和通风的科学设计提供基础;同时严格瓦斯的等级鉴定制度,健全完善必要的实验设施,为瓦斯抽采达标的评价以及瓦斯治理规划的形成创造条件。还有矿井水灾监测前期的区域水文地质情况、地面水流情况及疏水能力、最高洪水位规律的调研制度的制定与执行。这些制度的升级与创新,有利于科学应对,有效防范,在降低安全风险方面发挥着重要作用。
三、安全监测的信息化建设
将计算机管理同安全监测紧密结合,实现煤矿安全监测信息化,全面提升煤炭企业的安全系数,是具有深刻现实意义的科技创新。煤矿安全监测的信息化建设速度必须加快。
1. 大幅度提升装备水平。
目前,我国的煤矿信息化建设有较大的距离。除部分重点国有煤矿外,大部分煤矿信息技术应用上投入不足,信息化基础设施、装备和安全生产管理技术手段落后,信息覆盖面不广,远不能适应现代化生产的需要。煤矿应积极加大投入力度,推进数字化矿井建设工作。利用自动控制技术、信息采集处理技术、网络技术以及现代化通信技术,对煤矿进行全方位改造。通过煤矿生产一系列流程信息的采集和控制,建立全过程数字化管控平台,增强矿井安全生产保障能力。同时建设并完善危险源动态监控与安全状态评估系统、重特大安全隐患动态管理系统等等,全面提升煤炭行业安全管理信息化水平。
2. 强化相关的设备维护措施。
信息化建设并非一劳永逸,安全信息监测系统在使用的过程中也会出现各种问题,还有大量的后续维护工作。据悉,有的煤矿因为瓦斯报警、监测系统损坏后维护工作滞后,未能很快修复,导致瓦斯爆炸事故的发生。可见安全信息系统日常维护的重要性。各煤矿应在人力、技术、管理方面建立相应的维护制度,确保系统的正常运作,及时排除险情,充分发挥安全信息系统应有的功能和作用。
3. 培养复合型人才队伍。
煤矿安全监测信息化建设的作用在于通过信息技术拉动企业安全管理机制的创新,实现安全监测的适应性发展。这就需要大批既懂管理、又懂数字化操作的复合型人才。为适应这一需求,煤矿必须培养一支信息化队伍。在加强业务练兵的同时进行信息技术的培训。可以采用不同形式结合工作实践,对各种安全监管人员进行计算机操作培训,也可以组织前往先进厂矿实地参观学习考察,扩大视野,丰富见识,扩大知识面,努力做到既会用、又会修的多面手,为煤矿安全监测信息化建设与发展提供强有力的人力保障。
参考文献
浅析煤矿安全视频监测监控系统 篇8
1 视频监控系统的优点
1.1 数据的可保存性和稳定性提高
视频监测监控系统采用的是数字压缩技术, 这样在煤矿生产过程中所监控到的视频图像会被数字化后存储在硬盘中, 而且存储的时间较长, 不容易丢失, 使数据的稳定性和可靠性能够得到有效的保证。
1.2 具有智能化查询的功能
传统的监视系统在对时间较长的记录进行查询时, 往往在查找上需要花费大量的时间。但视频监控系统由于是数字化系统, 在查找以前相关记录时可以利用索引进行快速查找, 有效的确保了查找效率的提高。
1.3 视频质量较高, 画面清晰易于辨别
视频监控监测系统在对井下作业情况进行监控过程中, 其画面不仅所含信息呈较大, 而且画质清晰, 能够随时对矿井的开采状况进行掌握。同时视频监控监测系统还可以对其视频进行重新编辑, 从而对画质进一步优化, 确保视频监控的质量。
1.4 网络传输的功能
视频监控监测系统由于属于数字化系统, 系统可以与计算机网络相连, 这样不仅可以实现远程视频监控, 而且信息共享得以实现。而且随着各项先进技术的发展, 视频监控监测系统在不断发展过程中已具有信息化、智能化、网络化和系统化的优点, 其在煤矿生产中进行广泛应用有效的确保了井下作业的安全。
2 安全监测监控系统的应用现状
近年来, 我国煤矿企业生产开始向机械化和综合化的方向发展, 这就使其对监控技术和手段有了更高的要求, 从而带动了监控监测系统在煤矿工业中的广泛应用。相较到其他国家而言, 我国煤矿监控监测系统应用较晚, 其是在吸收了其他国家先进技术的基础上研制而成的与我国煤矿行业相适应的一套安全系统。但在具体应用过程中还存在着一些问题需要解决。由于我国煤矿企业较多, 而且各个煤矿企业都存在着较大的差异性, 这就导致在具体应用过程中, 由于部分监控系统功能单一, 没有达到新标准和新规程的要求, 相容性较差, 使煤矿安全监测和监控系统存在不相容的问题。同时在监控系统应用过程中, 由于相关技术人员操作和使用上不熟练, 使用过程中极易导致信息出现偏差, 从而对后期的决策和管理工作带来较大的影响。另外, 由于目前通信协调还存在着不规范的问题, 信息传输设备及传感器质量都存在着不完善的地方, 市场较为混乱, 管理水平也不高, 这就导致当前安全监测监控系统在煤矿企业的生产应用中还存在着许多不足之处, 需要加快改进, 确保煤矿开采的安全进行。
3 视频监测监控系统的设计
(1) 摄像部分:摄像部分是视频监测监控系统的前沿, 它把所拍摄的图像传输到中心监视器上。摄像部分的设计包括了摄像机、镜头、电源以及防护罩、云台和解码器、红外线等。摄像机分为彩色和黑白两种, 黑白摄像机的灵敏度比彩色摄像机高, 因此在拍摄对象的位移和位置上比较适合, 但在具有分辨性的对象时就需要选择彩色摄像机。摄像部分的镜头包括手动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头两种, 定焦镜头又分为标准镜头和广角镜头两种。其中手动光圈镜头适用于监测环境照度变化不大。自动光圈镜头适用于室外光照变化较大的地方, 广角镜头适用于距离较近的环境, 标准镜头适用于距离适中的拍摄环境。选择适宜的防护罩, 起到防尘、隐蔽、防晒、防雨的作用。
(2) 传输部分:传输部分主要由视频线、双绞线、光纤和接线盒等组成, 其是系统图像信号处理的重要通道。
(3) 控制部分:控制部分是视频监测监控系统的核心部分, 担任整个系统的指挥中心, 起着对前端摄像机和图像信号处理设备的控制作用。
(4) 显示部分:电脑和监视器作为显示部分, 可以直接将数据和信息进行显示, 在设计时宜采用数字化硬盘来对视频显示进行记录, 这样不仅费用较低, 而且还有利于传输和实现远程监控。
(5) 网络分控部分:视频监测监控系统通过网络分控部分来将其网络化特点体现出来, 这对于实现远程监控具有极其重要的意义。目前煤矿企业采用的内部局域网, 所以可以采用硬盘录像网络分控方式, 从而利用数字化方式将监控点信号传输至中央处理设备。
4 视频监测监控系统的管理
视频监测监控系统的管理是一个系统化的过程中, 其涉及的内容较多。在前沿管理工作中需要对各个部分设备的选址和维护进行管理, 视频前沿设备的选址具有可变性, 特别是在矿井内部, 需要根据矿井内部环境的变化来及时对摄像机的位置进行调整, 从而实现对矿井内部的全面监管。同时还要做好视频监测监控系统的线路管理工作, 不仅确保传输线路的质量, 还要做好线路的检修和维护工作。另外还需要强化操作人员的技术水平, 特别是需要专业水平较高的操作人员来对中央处理器部分进行操作, 在对系统进行维护时需要利用数字化和集成化的方式进行。
结语
在当前煤矿行业的生产过程中, 煤矿安全视频监测监控系统是其极为重要的组成部分。在视频监测监控系统设计和管理工作中, 需要综合对煤矿生产环境进行考虑, 选择高质量的设备和传输方式, 强化视频监测监控系统的管理, 使其能够更快的实现智能化、数字化和集成化, 确保煤矿企业生产的安全。
摘要：在当前我国经济和社会发展过程中, 煤炭作为不可或缺的重要资源成为使用率最高的资源。为了确保煤炭能够更好的满足社会的需求, 煤矿企业的生产安全至关重要。在现代煤矿企业生产过程中普遍使用煤矿安全视频监测监控系统, 这对于预防矿井安全生产事故的发生起到极其重要的作用。视频监测监控系统具有较强的监控能力和防范能力, 能够有效的确保煤矿的生产安全。
关键词：煤矿安全,视频监测监控系统,优点,应用,设计,管理
参考文献
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[2]辛礼彬.煤矿安全监测监控系统在应用中存在的问题及解决措施分析[J].内蒙古煤炭经济, 2015 (01) .
浅谈煤矿安全生产监测监控设计 篇9
该系统符合AQ6201-2006标准并取得安全标志证书的安全监控系统 (安全标志编号:20011032) 。
一、网络结构
由于KJ110N煤矿安全监控系统采用先进的分布式处理模式, 系统主干连接为树型结构, 安装扩展简单, 具体组成如下:
1. 地面监控中心站及网络终端等, 是整个监控系统的核心。
2. 系列化智能监控分站。主要完成对所监测的传感器数据采集、数据预处理、分类显示、报警、断电控制、与地面监控中心站的数据通讯、所接传感器的集中供电等;
3. 各类模拟量传感器、开关量传感器及断电控制器等设备, 是整个监测系统最前沿的终端设备, 负责对各监测点的物理数据采集、就地显示、超限报警、信号传输、对监控分站控制指令的执行等。
二、系统构成
设计在工业场地办公楼的监控中心设置矿井自动化安全监测调度系统地面中心站, 设计在地面设2个JF-F8型监控分站;在井下设8个JF-F8型监控分站, 井下设置的各种传感器均接入各分站, 分站与地面中心站的信号传输由计算机KJ110-J1和KJ110-J2传输接口完成。
三、井下安全监测监控传感器布置
甲烷传感器设置:采煤工作面上隅角1台, 报警浓度≥1.0%CH4, 断电浓度≥1.5%CH4, 复电浓度<1.0%CH4, 断电范围为工作面及回风巷非本安设备;
采煤工作面回风巷1台, 报警浓度≥1.0%CH4, 断电浓度≥1.5%CH4, 复电浓度<1.0%CH4, 断电范围为工作面及回风巷非本安设备;
采煤机瓦斯报警仪1台, 报警浓度≥1.0%CH4, 断电范围为采煤机及刮板机电源;
其它传感器设置:采煤工作面上隅角设CO传感器, 报警浓度≥0.0024%CO;
采煤工作面上隅角设T传感器, 报警浓度≥30℃;
采煤工作面回风巷设V传感器, 报警浓度≤安全规程值。
1. 回采面传感器的布置。
30101综采工作面回风巷测风站共设置CH4 (甲烷) 、T (温度) 、V (风速) 、CO (一氧化碳) 、P (负压) 5个传感器, 在上隅角设置1个CH4传感器, 在工作面设置T、CH4、CO共3个传感器, 设置4个电气设备的KP (馈电) 传感器, 并设置7个FM传感器监测附近的风门状态。
2. 掘进面传感器的布置。
(1) 大巷炮掘分站一、大巷炮掘分站二共设置2个KT (局部扇风机开停) 、1个FK (风筒) 、4个FM (风门) 、1个CH4 (进风巷瓦斯) 、1个CH4 (回风巷瓦斯) 、1个YW、CO (可伸缩胶带机滚筒烟雾和瓦斯) 、5个电气设备的KP (馈电) 共16个传感器。
(2) 巷道综掘分站一、巷道综掘分站二共设置2个KT (局部扇风机开停) 、1个FK (风筒) 、1个FM (风门) 、1个CH4 (进风巷瓦斯) 、1个CH4 (回风巷瓦斯) 、2个YW、CO (可伸缩胶带机滚筒烟雾和瓦斯) 、5个电气设备的KP (馈电) 共15个传感器。
3. 其它地点传感器的布置。
(1) 在井下爆破材料库、井下主变电所各设1个CH4和1个T传感器。
(2) 在集中煤仓30101综采工作面可伸缩胶带机机头各设1个CH4传感器。
(3) 在中央回风大巷设置1个CH4、1个CO、1个V (风速) 传感器。
(4) 在主要通风机风硐设2台P (负压传感器) 。
(5) 在每台井下局部扇风机设1个KT传感器, 井下主要风门每个设1个FM (风门) 传感器, 在每个工作面装设1台T (温度) 传感器, 井下每条胶带机机头装设1台YW (烟雾) 、CO传感器。
(6) 要求在采煤机、综掘机和运输机车上安装机载瓦斯报警仪。
(7) 全矿井共设置监控分站10台。
四、矿井安全监测系统运行可靠性分析
为提高麻黄梁矿井的现代化水平, 保证安全生产, 根据该矿的具体情况, 通过比较, 选用国产KJ110N型矿井安全生产监测系统。
KJ110N型矿井安全监测系统借鉴了国内外先进的技术和经验, 经不断的完善和改进而形成。该系统是集监测监控、通讯、光缆传输于一体的综合性煤矿监控系统。运行可靠, 使用方便, 维护简单, 深受煤矿用户欢迎。
系统配置严格按照《煤矿安全规程》规定要求设计, 对井下采、掘工作面以及总回风巷等主要部位布置有监测瓦斯、温度、风速、一氧化碳传感器及设备开/停状态传感器, 该系统最多可配置64个分站, 因此该系统具有系统接入信号量大、配置灵活、技术先进和运行可靠等优点。
设计认为麻黄梁矿井安全生产监测系统的运行是安全可靠的。
参考文献
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[3]李继林1煤矿安全监控系统的现状与发展趋势[J].煤炭技术》, 2008, (11) .
煤矿安全网络化监测系统的设计 篇10
1 煤矿监测网络系统的总体架构
系统分为地面部分与井下部分, 两者通过光纤和光纤调制解调器系统连接。井下部分为CAN总线网络, 由子系统和CAN总线构成, 子系统由具有通信功能的智能传感器构成, 用以监测矿井里的CH4, CO, O2, 其数据通过CAN总线及光纤传给主控系统。地面部分由主控系统 (ARM系统) 、无线Modem、GPRS、以太网控制接口、主控PC等组成, 整个网络架构如图1所示。其中主控系统以ARM9芯片为核心, 负责对井下部分的测试数据进行处理, 根据数据处理的结果于现场发出声光报警, 将报警信息通过GPRS发送到政府安全监管部门的相关人员;其中GPRS和以太网控制器设计在ARM主系统的电路板上。主控系统可以将CAN网络监测到的信息通过以太网传输给监控机房的主控PC, 由主控PC通过电话通知安全管理人员, 政府安全管理部门可以通过GPRS或互联网查询煤矿的安全生产数据, 方便政府部门加强安全监管工作。主控PC用来记录网络监管的数据, 若监控室装1个LCD大屏幕显示器, PC机应用程序可以将现场数据显示在LCD上, PC机与电话线连接, 可以通知安全管理人员。为系统添加语音图像输入输出器件, 系统能传输语音和图像, 在事故发生时可以作为救生通信系统用。
2 系统地面部分的设计
主系统控制芯片选用ST公司生产的ARM9芯片:STR912FW44×6, 具有三相电感式电机的控制功能, 支持DSP指令。片内集成了544 kB的闪存及96 kB的SRAM, CPU内部工作频率是96 MHz, 支持以太网, USB, UART, I2C和CAN通信, 有10个输入输出 (GPIO) 口, 分别为P0, P1, …, P9口, 其P4口支持8路10位逐次逼近模数转换的模拟信号输入, 可以实现8种参数的测量, 因而也可以用在井下部分的CAN总线网络上实现测量与控制功能。所选用的ARM9 CPU芯片有3个URAT口, 但只有UART0支持全双工模式, 而GPRS和光纤调制解调器都是需要有握手信号的, 因此需要扩展1个全双工的UART口。用1片UART收发芯片如ST公司的ST16C550或TI公司的TL16C550将GPRS连接到ARM CPU的GPIO口, P6口接16C550的数据口, P8口接16C550的地址口, 这样16C550就成为GPRS接入的扩展UART口, 扩展的UART用来连接GPRS (明基公司的M23无线Modem) 。UART0通过1对光纤调制解调器与井下部分离井口最近的节点的CPU (MCU0) 的UART口相连, 见图2。
MCU0接收井下系统所有节点的报文, 并将数据通过光纤调制解调器转发给ARM系统。光纤调制解调器选用SEMTECH公司的ACS102A, 也可以选用ACS103, ACS104A, ACS102A连接距离可达25 km, 数据传输速率达162 kb/s, 可以通过单光纤或双光纤进行全双工通信。如果要求更高的速度, 可以选用高速的光纤Modem。对于小煤矿, 单位时间内需传输数据量不大, 也可以使用普通的贺氏Modem进行传输。ARM系统与主控PC以太网MAC的连接用以太网控制芯片STE100P (或CS8900) 和网络变压器YL18-2050S, RJ45插座实现, STE100P通过CPU的P0口, P1口与CPU通信, STE100P的以太网收发信号通过网络变压器耦合到RJ45插座上, 通过5类UTP与主控PC的网卡连接。GPRS、光纤Modem、以太网接口都集成在ARM系统的电路板上。主控PC用来处理和记录ARM系统转发的井下系统监测的数据, 并将数据显示在LCD屏幕上, 主控PC通过程序将监测数据及报警信息通过电话通知安全监管人员。语音输入通过CPU的P4口输入, P4.0脚作为语音信号输入脚, 语音信号用于紧急救生时井下与地面通信用。
3 井下CAN总线监测网络方案
3.1 井下特殊环境因素的考虑
井下环境特殊, 湿度高, 空气中粉尘含量高, 采掘爆破会产生NO2等腐蚀性气体, 这些因素对井下监测网络的电器装置有损害作用, 对气体传感器的精度也有影响。因此电器装置的导电部件如元件、接线端子、电路板等要与环境空气有良好的隔离。为了防止粉尘对测量结果的影响, 进入气体传感器测量气室的气体应有过滤装置。另一方面, 煤矿井下一般都是巷道纵横, 长达几千米, 大煤矿的巷道总长达到几十千米。标准的CAN总线是直线型的, 其最大传输距离小于10 km;传输距离越长, 传输速度下降越快。要在煤矿安全监测中使用CAN总线, 就必须对CAN在应用层进行一些定义, 同时对CAN的物理层进行合理的改进, 也就是采用中继的方法延伸总线的传输距离, 采用网桥的方法改变CAN总线网络的拓扑结构, 将CAN总线分成若干个子网。
3.2 CAN总线网络物理层的设计
井下安全监测网络由CAN总线、CAN总线中继器或网桥, 以及接入CAN总线的各种智能传感器组成。中继器、网桥和传感器是从功能上对井下系统的划分, 实际设计的网桥和传感器是井下系统的子系统。二者在物理实体上是合一的, 即传感器是智能传感器, 具有CAN通信和CAN网桥的功能。它是采用支持CAN通信和ADC的嵌入式CPU设计, 如前述的STR912FW44×6, 或ADI公司的ADSP-BF537, 或者支持CAN的单片机, 如Phillip公司的P87C591。这些嵌入式的MCU片内集成CAN控制器和模数转换器, 支持多个CAN通信端口, 具有多路ADC输入口和丰富的I/O口。通过软件设计可以同时具有CAN的桥接功能和智能传感器的功能。智能传感器的功能设计框图见图3。
图3中传感器电路只画出一路红外气体传感器, 上述的CPU一般支持6~8路, 在1个子系统上实现多种安全参数的监测。每个智能传感器还接有现场的声光报警电路。从CPU的1路时钟输出信号经过触发器分频电路产生音频的波形信号, 信号通过三极管输出给喇叭和LED, 由1个I/O脚输出信号给相应的三极管的基极控制三级管的导通, 当传感器监测到险情时, 就向报警输出脚输出信号, 启动报警电路。如监测到O2浓度低于8%时, 红色LED闪烁, 喇叭发出啸叫, 提醒矿工不要走近缺氧区;当监测到CH4浓度超标时黄色的LED闪烁, 喇叭同样发出声音。
当标准的直线型的CAN总线某1点断路时它就会瘫痪, 因此它不适宜于井下纵横交错的巷道[1] , 必须改变其拓扑结构, 方可应用于煤矿安全监测网络。这就需要采用CAN中继器 (Repeater: RP) 和CAN网桥 (Bridge) 。其基本功能是延伸CAN物理总线的长度, 增强和转发CAN报文信号。二者的区别是中继器不理解报文, 不具有报文滤波和校验的功能, 错误的信号和干扰信号也会被中继器转发;而网桥则相反。如前所述, CAN的网桥是子系统的附加功能, 通过对网桥CAN应用程序的设计, 可以实现报文缓冲转发, 报文滤波, 报文校验和报文路由的功能。定义由中继器连接的CAN总线的不同部分为CAN的网段, 被CAN网桥桥接的CAN总线的不同部分为CAN的子网。CAN的中继器可以采用商用的中继器, 也可以按井下环境的特殊要求设计。另一中继方法是使用CAN光纤调制解调器 (如3One Data Commuication的MODELL211 ) , MODELL211可以将CAN总线物理层延伸几千米到几十千米, 可以自动侦测信号速率, 传输速率可高达1 Mb/s, 零延时转发, 节点掉线保护。使用中继器联接的网段必须具有相同的通信工作状态, 即具有相同的波特率、相同的总线状态, 同1组彼此相邻的中继器联接的网段在同一时候只能有1个发送节点。而由网桥桥接的子网则相反, 如果采用缓冲转发的方式, 相邻的子网可以以不同的波特率进行, 实时转发则否。不相互邻接的子网可以有不同的总线状态。如前所述基于STR912FW44×6的智能传感器支持3个CAN口, 可以接3个子网, 网桥功能是由智能传感器应用程序所增加的附加功能, 不需增加硬件。CAN报文滤波, CAN报文收发的串并转换, 报文校验等由CPU片内集成的CAN控制器实现。CAN寄存器的配置, 报文ID的设置, CAN端口的映射由CPU的应用软件实现。通过应用软件, 设置报文接收滤波的ID屏蔽码, 网桥可以通过接收报文滤波实现报文路由。通过网桥的报文滤波的, 选择报文的转发路由, 可以减少冗余报文的传送, 提高网络的通信效率。井下系统综合使用中继器和网桥来构建CAN总线的拓扑结构, 其结构如图4所示。
CAN的子网通过网桥联接, 子网之间呈树型结构, 子网内的网段用中继器 (RP) 联接, 每个网段及只有单一网段的子网均接成环型结构, 亦即双总线结构[2] , 但双总线在空间上分开布线, 这样当总线某处出现断点时, 总线变成直线型, 依然正常工作。使CAN总线以树型的方式扩展到矿井每个巷道, 其中由井口到主要工作面的主巷道由子网直线型连接, 构成井下系统CAN总线的主干线。靠近井口节点的CPU MCU0的UART0口接光纤调制解调器ACS102A。
4 数据处理
将传输的数据分为上行数据和下行数据。由井下节点向地面系统方向传输的数据为上行数据, 包括监测结果、报警报文以及节点的状态数据;反之则为下行数据, 包括系统发给各节点的控制命令, MCU0发送给各节点的远程帧。上行数据的流量大于下行数据。井下系统可按照CAN规范V2.0A和V2.0B进行通信, 由于系统监测的数据类型不多, 基于成本要求, 监测站点不能设得很多, CAN报文的帧格式采用V2.0 B的标准帧, 即所有帧的ID采用11位基本ID。11位ID可表示的数据达211个。报文识别符ID映射报文的数据类别及源节点地址, 报文的路由通过报文接收滤波实现。所选用的ST CPU片内CAN控制器报文RAM有256 B的ID屏蔽码, 报文的优先权设置是按报文ID码的大小从高到低增大的, 报文的滤波是以ID码从小到大顺序进行, 意即从ID码的高位开始。所以最小的ID码分配给报警报文, 其次分配给命令字, 即ID码0D—3D作为报警报文, 4D—11D作为命令字, 其余的ID码分配给网络的各站点, 其中最小的ID分配给MCU0。报警报
文和命令字报文的数据域的后2个字节用来表示数据源地址, 不足部分以0填充, 其余正常的帧按CAN规范的标准格式编码。通过应用软件有规划地配置报文ID和各个节点的用于接收滤波的ID屏蔽码, 使报文ID既能映射报文的数据类型和数据源站, 又能减少网桥不必要的报文的转发, 这样能提高通信效率, 方便地面系统追溯数据源, 便于安全管理。井下系统的每一节点的智能传感器从其模数转换端口读取要测量的参数, 并与应用程序设定的值进行比较, 一旦超过警戒值, 就在现场发出相应的报警信号。正常情况下, 由MCU0以轮询的方式发送远程帧, 依次读取各节点的数据, 并将数据通过光纤Modem转发给ARM系统。除有报警信号之外, 各节点不需竞争总线, 各个节点只接收MCU0的远程帧和发送数据帧。网桥的ID屏蔽码向下行方向包括其下辖的所有子网的节点的ID码, 以便将其下辖的所有子网的节点数据转发给MCU0和将MCU0的报文转发给下辖的子网的节点, 子网基本节点则按各自的ID进行接收滤波和应答。地面系统的ARM系统根据报警报文启动报警系统, 将CAN报文转换成以太网数据, 发送给PC机, PC将数据按照节点的ID对应的矿井位置和数据分类绘制数据表, 添加时间信息, 显示在屏幕上, 并保存文件, 遇有报警报文时, 报告相关人员。
5 结论
采用网络化、智能化的煤矿安全监控与检测系统, 能及时发现安全隐患, 该监控系统分为地面和井下两部分, 地面部分负责数据处理和报警, 井下部分负责检测井下安全数据。井下部分由测量各种参数的智能传感器组成, 这些传感器用CAN总线网络联接起来。CAN总线网络采用局部环型整体星型的拓扑结构以适应煤矿的特殊环境要求, 采用智能中继器是延伸总线长度并将CAN的直线型结构变为星型结构的合理办法。
摘要：论述了以网络化的系统实时监测煤矿多种安全环境条件以及灾难救生的安全系统方案, 并详述各部分的设计。监测系统分为地面部分和井下部分。地面部分由ARM系统、PC系统及安全管理相关部门组成, 地面部分是对井下部分监测结果作出响应、报告和执行的部分;井下部分由CAN总线连接的智能传感器组成, 各智能节点实时监测煤矿的安全因素, 并具有现场声光报警功能。井下部分与地面部分通过高速的光纤调制解调器系统连接。重点论述了井下监控的CAN总线网络硬件设计。
关键词：煤矿安全监测系统,CAN网络,ARM,单片机
参考文献
[1]Robert Bosch GmbH..[S].BOSCH.CAN Specifiication Version2.0.1991, Postfach300240, D-70442Stuttgart.
论煤矿安全生产的措施 篇11
关键词：煤矿；安全生产；措施
中图分类号：X936 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）03－0133－02
1 煤矿安全的状况
对煤矿安全生产工作，党中央、国务院及各级党委、政府历来高度重视，特别是近一个时期以来，相继采取一系列重大举措，改革完善煤矿安全监管体制、加强煤矿安全生产法制建设、深化煤矿安全整治、加大政策扶持力度、加强对煤矿安全生产的监督检查等，使煤矿安全生产工作得到了切实的加强和改进，全国煤矿安全生产状况总体上呈现相对稳定的态势。尽管如此，由于我国煤矿生产力水平低下，煤矿事故起数和死亡人数仍居高不下，百万吨死亡率明显高于世界主要产煤国家水平，重、特大事故还没有得到有效控制，与科学发展的要求、构建和谐社会的目标还有很大差距。
1.1 煤矿死亡人数多
长期以来，我国煤矿每年因工死亡都在万人以上。1990－2004年累计死亡97 754人，年均6 517人；2004年死亡6 027人，占世界煤矿死亡总人数的80%。与之形成鲜明对比的是，从1990年开始，国际上煤矿死亡人数大幅度下降，2003年至今澳大利亚煤矿实现了零死亡。
1.2 “三个多发”的特点明显
一是重特大事故多发；二是小煤矿事故多发；三是瓦斯和水灾事故多发。
1.3 经济损失惨重
在工矿商贸企业中，1/3以上的事故、近一半的重大事故和3/4的特大事故，均发生在煤矿。全国煤矿一年因伤亡事故和职业病造成的经济损失，相当于原国有重点煤矿年销售收入的5%。
1.4 社会和政治影响恶劣
煤矿事故的频繁发生，已成为各级党委、政府的心腹之患，成为人民群众及社会各界关注的热点，也成为西方国家对我国实施人权攻击的焦点。从这个意义上看，安全生产不仅是重大的经济问题、社会问题，更是关系国家和政府形象、关系党和人民的血肉关系、关系党的执政能力的重大政治问题。
2 煤矿事故的主要特点
2.1 乡镇煤矿事故频发
在全国煤矿事故中，乡镇煤矿发生169起，死亡和下落不明622人，分别占煤矿事故总量的77.5%和89.8%。其中发生的重大事故起数和死亡人数分别占煤矿重大事故总量的86.1%和83.9%；发生的特大事故全部在乡镇煤矿。
2.2 煤矿瓦斯事故上升
自2010年7月以来，煤矿瓦斯事故发生41起，死亡302人，同比增加8起、153人，分别上升24.2%和102.7%。其中一次死亡10人以上特大瓦斯事故6起，死亡203人，同比增加2起、135人，分别上升50.0%和198.5%。从近期情况看，煤矿瓦斯事故仍是当前煤矿安全的主要灾害，说明瓦斯的治理和防范仍然是当前煤矿安全的重中之重，對此要给予高度重视，继续打好煤矿瓦斯治理的攻坚战。
2.3 煤矿水害事故上升
全国煤矿发生水害事故13起，死亡和失踪188人，同比增加7起、179人。发生重大水害事故8起，死亡31人，同比增加7起、28人。特别是7月7日江西萍乡市永胜煤矿、2010年7月14日广东梅州市福胜煤矿、8月7日广东梅州市大兴煤矿，相继发生3起特大透水事故，分别造成15人和16人死亡及123人下落不明。
2.4 停产整顿矿井重特大事故频发
自2010年7月以来，煤矿发生重特大事故46起，死亡和下落不明507人。其中停产整顿矿井发生27起，死亡和下落不明281人，分别占煤矿重特大事故起数和死亡人数的58.7%和55.4%；停产整顿矿井发生特大事故5起，死亡和下落不明195人，分别占煤矿特大事故起数和死亡人数的50.0%和52.7%。
3 煤矿安全生产措施
3.1 健全制度，从严管理，强化责任追究
制度对于安全生产是非常重要的因素，只有把每一项制度落到实处，才能为安全生产创造一个和谐稳定的环境。良好的生产环境，有利于强化安全生产，提高安全水平。只有各项制度落实了，员工才能保持良好的劳动情绪，才能提高工作的安全系数，才能遏制少部分员工不讲文明生产，对安全生产存有侥幸心理，努力实现职工思想，从“要我安全”向“我要安全”的转变。应广泛开展井下单位无重伤，地面无轻伤为主题的安全生产无事故活动，实现月度考核季度通报，年终奖惩兑现。强化安检队伍自身建设，不断提高安检人员的业务素质和责任心。建立健全设备、材料供应和维修质量的责任跟踪机制，坚持有问题追究到底。
3.2 坚持安全生产标准化工作
如果在工作中处处按照标准、规程作业，事故就能降到最低甚至零事故。发生事故是偶然的，不发生事故是必然的，这就是本质安全。其基本特征是：①个人的安全行为，不论是在何种作业环境中和条件下，都能按照规程操作，杜绝三违，实现个人安全。②物的安全状态，不论是在动态过程中还是在静态过程中，始终处在能够安全运行的状态。③系统的安全可靠性。在日常的安全生产中，不因为人的不安全行为和物的不安全状态状况而发生重大事故，形成“人人互补，人机制约”的安全系统。④制度科学合理，杜绝管理失误，实现煤矿零缺陷、零事故。
3.3 加强行业管理，落实企业安全生产的主体责任
这是抓好煤矿安全生产的根本举措。①国家尽快组建国家煤炭工业部，管理协调煤炭经济运行，研究制定煤炭法规、制度、规划、标准并组织实施，解决煤炭行业发展过程中的问题；负责煤矿的安全生产工作，逐步提高安全生产水平；制定并实施煤炭资源利用开发标准及规划，提高全国煤炭资源利用水平，全面促进煤炭工业的持续健康发展。②地方要尽快建立统一高效、责权对等、上下理顺的煤矿管理体制。提升煤炭管理部门的地位，明确职责，健全机构，强化职能，做到管安全必须管生产。加强煤矿监管队伍建设，积极解决编制、经费、办公场所、车辆、工资等问题，为其创造良好的工作条件。强化煤矿安全监管职能，明确职责，理顺关系，压死责任，确保煤矿监管体制的良性运行。③企业要全面落实安全生产主体责任。煤矿企业不仅是市场经济的主体，而且是安全生产的责任主体，必须建立健全安全生产责任体系，明确岗位安全责任制，并制定相应的监督保证措施，确保各岗位责任落到实处。
（编辑：李敏）
On the Safety Production Measures of Coal Mine
Zheng Linlin
Abstract: The low productivity level of China’s coal mines, coal mine accidents and deaths remain high, and still lag behind the requirements of scientific development, the goal of building a harmonious society. The article describes the coal mine safety conditions and safety measures.
Key words: coal mine; safety production; measures
监测煤矿安全措施论文 篇12
针对现有煤矿井下环境监测系统存在的弊端,设计了基于无线传输技术、嵌入式技术、网络技术相结合的煤矿井下环境实时监测预警系统。该系统可以监测井下空气的温湿度及CO、O2、CH4浓度。
无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)是由随机分布的集成了传感器、数据处理单元和通信模块的节点通过自组织方式构成的网络,融合了传感器技术、信息技术和网络通信技术,是一种全新的网络化信息获取与处理技术。节点之间通过无线方式自组网,动态性强,可实现多路径传输等功能[4]。节点的特点正好满足煤矿井下大范围环境监测的需要。
1 系统设计
1.1 监测系统的总体结构
基于WSN和ARM7的煤矿井下环境监测预警系统由井下无线采集系统和井上监控系统两部分组成,其总体结构如图1所示。
井下无线采集系统由采集节点、汇聚节点和网关节点组成。采集节点主要负责整个监测区域的空气温湿度及CO、O2和CH4浓度数据的采集和发送;汇聚节点是监测区域数据的中转站,主要负责接收采集节点发送过来的数据,然后发送至网关节点;网关节点主要负责汇聚各个汇聚节点发送来的数据并通过以太网传输至井上监测系统。大量采集节点随机部署在井下各监测区域,以自组织方式构成簇状网络,某个节点出现故障也不影响网络运行,保证了数据传输的可靠性和系统的安全性。为保证系统的扩展性和易操作性,整个井下监测系统采用模块化设计,根据需要选择不同的传感器模块与采集母板连接。
井上监测系统主要是实时采集、存储、监视和处理来自远程终端设备节点的各种环境信息,并且能够随时设定基本阈值、超限报警阈值等参数,实现对井下开采环境的有效监控和管理。
1.2 无线传感器网络的构建
系统层次型网络:采集节点和汇聚节点组成第一层无线网络,汇聚节点和网关节点构成第二层无线网络,网关节点和上位机构成第三层网络。将每一个区域的节点划分为1个簇,作为网络的基本单元,采集节点负责采集该区域内的各个环境变量;区域出口放置汇聚节点,其主要负责簇网络的管理、采集节点采集信息的汇聚与转发。在升井口放置协调器节点(网关节点),通过网线将其和井外上位机相连,发送网络控制命令,汇聚各个汇聚节点转发的信息,同时,S3C44B0X对信息处理后通过网口将信息传输给井外的上位机。
2 系统的硬件设计
传感器节点由低功耗无线单片机MC13213、信息采集模块、无线网关、电源管理模块等部分组成,系统节点集成度高、功耗低、体积小、抗干扰能力强、灵敏度高,发射功率为4 dBm,通信距离为30～100 m[5]。
2.1 采集节点硬件设计
系统无线单片机采用飞思卡尔公司推出的MC13213,其内部集成了HCS08 MCU和符合ZigBee技术的2.4 GHz无线收发器,采用SIP系统单封装,内含60 kB FLASH及4 kB RAM,并自带嵌入式闪存,工作电压为2.0～3.4 V,集成8位外部中断、8通道10位模数转换、低压检测LVD和看门狗定时器,具有优良的无线接收灵敏度(-94 dBm)和强大的抗干扰性能。另外,集成收发/接收(Tx/Rx)开关,外围电路简单,可编程引脚丰富,并包含CAN、UART、I2C等常用接口[5]。
无线传感器网络在应用中存在的最大问题就是能量问题,一旦节点的能量耗尽,节点就将退出无线传感器网络,影响整个系统的正常运行。要保证在煤矿井下恶劣环境下传感器能够正常工作,在传感器的选型上,综合考虑了成本、精度和稳定性等因素,采用一氧化碳传感器NAP-505、瓦斯传感器KGS-20、氧气传感器O2-A2和温湿度传感器SHT10。
2.2 电源管理模块
电源管理模块为其他模块提供能量,是保证系统正常运行的前提条件。系统中采用了3种节点,为了满足其不同供电需求,设计了2种供电方式:外部直流供电方式和内部电池直流供电方式。由于传感器采集节点是移动的,可以随机放在井下的任何位置采集环境信息,因此可采用电池供电;由于汇聚节点和网关节点是固定在巷道内不需要移动,正常情况下用外部直流电源供电,当发生意外情况导致外部直流电源不能够供电时,电源管理模块会自动切换到电池供电方式,以保证节点和网络的正常运行。
2.3 网关节点设计
网关节点处理器模块采用Samsung公司生产的S3C44B0X ARM微处理器,其片内集成了ARM7 TDMI核,芯片内部集成了LCD控制器、SDRAM控制器、2个串行接口控制器、PWM控制器、I2C控制器、IIS控制器、实时时钟、AD转换等丰富的外围控制模块,提供Thumb16位压缩指令集和JTAG软件调试方式,有4 种电源管理模式,支持省电模式,完全能满足系统要求[6,7]。
3 系统的软件设计
3.1 通信传输协议
在无线传输过程中,由于受传输距离、噪声、现场状况等因素的影响,采集节点和汇聚节点之间、各汇聚节点之间、汇聚节点和网关节点之间通信常常会发生无法预测的错误,影响数据的传递。要保证系统能够可靠地通信,通信传输协议的制订变得尤为重要。
为了减少能量的损耗,提取有效数据,通过测试和试验发现,0XAA后跟0X55在噪声中不易发生能量损耗,所以协议规定只接收以0XAA+0X55开头的数据包[8]。
采集节点到监控中心的帧有2种:数据帧和状态帧。
数据帧的格式:
状态帧格式:
监控中心到采集节点的帧有2种:查询与控制工作状态命令帧和应答确认帧。
查询与控制工作状态命令帧格式:
应答确认帧格式:
3.2 节点程序设计
3.2.1 节点工作方式
为了保证系统监测的实时性,一方面需要网络对煤矿井下环境进行长期监测,按照设定的周期将采集到的信息送到网关节点,同时,系统必须考虑无线传感器网络的节能问题,由于无线通信能耗是整个无线传感器网络能耗的主要部分,因此着重考虑无线收发系统的能耗管理。另一方面,在有紧急事件发生(如CH4浓度超限、温度超限或者CO浓度超限)的情况下,网关节点需要通过采集节点在尽可能短的时间内得到紧急信息,及时将井下环境信息发送到上位机。基于上述原因,设计了煤矿井下环境监控系统的2种工作方式:定期巡检工作方式和唤醒工作方式,分别实现井下各个监测信息的周期性监测和紧急事件监测。
在定期巡检工作方式下,网络的各节点完成部署并形成网络之后,先由网关节点广播1个睡眠命令,通过各汇聚节点中继转发至各采集节点,采集节点收到之后转入睡眠状态;经过1个睡眠周期后各端节点醒来,等待汇聚节点的数据收集命令;当汇聚节点广播数据收集命令后,不同的传感器采集节点进行数据采集,并将采集到的环境信息传送至汇聚节点;汇聚节点将收集到的数据传输给网关节点,这样便完成了1个工作周期。网关节点将收集到的数据处理完毕后会再次广播睡眠命令,以控制各簇节点再次进入睡眠状态[7]。
在唤醒工作方式下,无线传感器网络的网关节点和汇聚节点一直处于侦听状态,而采集节点绝大部分时间处于睡眠状态,但传感器将不间断地监测环境信息。当传感器监测到某一数据超限时,例如CH4浓度超过设定的阈值,传感器就以中断的方式唤醒采集节点,然后采集节点立即将采集的数据传向汇聚节点,汇聚节点再经过网关节点将数据传输到井上监测系统,供相关工作人员进一步处理[7]。
3.2.2 数据传输过程
根据所定义的传输协议,首先,采集节点采集环境信息,包括空气的温湿度及CO、O2和CH4浓度,按照自定义的数据格式形成信息数据包。采集节点发送该数据包,汇聚节点接收到数据包后,修改其中的下一目的节点的ID,之后再转发数据包,直至到达网关节点,完成环境数据信息的无线传输和网关节点对信息的汇聚。数据信息传输过程如图2所示。
4 井上监控系统的实现与监测试验
4.1 井上监控系统的实现
井上监控中心以Microsoft Visual Studio 2008作为开发平台,采用C#语言对系统进行开发,使用Microsoft SQL Server 2005数据库对数据进行管理,系统要同时完成接收数据、存储数据、处理数据等多项任务,通过调用System.Threading命名空间里的Thread类来实现多线程。数据的实时动态显示是通过第三方Chart控件实现的。井上监控中心根据功能划分,主要包括数据接收、数据存储、数据显示、预警四大功能模块。
1) 数据接收模块。
井上监控系统通过网线和井下的网关相连接,计算机只需要实时监听本地IP地址的固定端口,基于socket编程技术,根据自定义的数据包格式,接收并提取采集的井下环境信息。
2) 数据存储模块。
当计算机监听并接收到数据后,在对数据处理之前,需要先对数据包进行解析,把数据按采集时间和种类进行分类,分别存储在数据库中对应的数据表中。
3) 数据显示模块。
为了更直观地观测到井下环境数据的变化情况,从数据库中读取对应的环境信息数据,通过第三方Chart控件,将数据动态实时地显示在系统主页面上。
4) 预警功能模块。
井下的工作环境很重要,对超出阈值的节点,对应的节点类型和节点号显示在监测系统超出阈值的节点列表中,以便井上工作人员及时通知井下人员撤离不安全区域。
4.2 监测试验
在模拟矿井中进行现场试验,用不同的传感器节点和母板相连,在试验中使用了一氧化碳传感器节点、瓦斯传感器节点、温湿度传感器节点、氧气浓度传感器节点。同时这些节点与网关节点构成监测网络,负责对井下监测区域环境信息的实时采集,并传输到井外的监测中心。由井上监控中心对数据进行存储、处理及实时显示。试验过程中,使用传感器节点30个,汇聚节点5个,网关节点1个。各种环境参数的阈值是通过井上监控中心系统来设置的,当监测结果超过设定的相应最佳参数阈值时,则将所采集的参数类型和节点的编号显示在阈值节点列表中。由于数据都存储在后台的数据库中,调用时比较麻烦,为此设计系统时可以选择需要的参数数据导出到Excel表中,供煤矿专家进行研究。
为安全起见,在测试系统的性能过程中,只选取了温湿度传感器,在试验过程中人为地对温湿度传感器进行了加热,试验结果表明:温度变化能够及时地在监测系统中反映出来,系统性能稳定,并能实现对CH4、CO、O2浓度以及空气温湿度的实时监测。煤矿安全监测预警系统查询界面如图3所示。
5 结语
将无线传感器网络应用到煤炭开采环境监测中,具有传统的井下环境监测无法比拟的优势。基于WSN的煤矿安全监测预警系统是以ARM控制器为核心,以无线传感器网络和Internet技术为支撑的集监测、显示、通信和预警等多功能于一体的煤矿环境实时监测预警系统,该系统充分发挥了两种网络的优点,为煤矿井下开采环境的监测提供了一种有效的解决方案,可提高煤矿井下生产的安全性。
摘要：针对煤矿生产环境监测问题,设计了一种基于无线传感器网络的实时煤矿安全监测预警系统,给出了系统的总体结构。该系统以MC13213为无线传感器节点核心,对煤矿井下的CO、O2、CH4气体浓度及矿井空气温湿度进行实时采集和监测;以ARM微处理器S3C44B0X为控制核心,利用以太网将数据传输到井上后台系统,后台系统对数据进行分析并对井下环境进行评价,当有危险情况发生时,系统能提前发出报警信息。试验表明,该系统结构简单、运行稳定,可以准确进行煤矿的安全预警预报工作。
关键词：无线传感器网络,煤矿,安全监测,层次型网络
参考文献
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