[发明专利]煤矿安全监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿安全监测系统。

背景技术

在煤炭产量快速增长的情况下，也带来煤矿重特大事故多发。“十五”时期，全国煤矿共发生一次死亡3-9人重大事故1398起，平均每年发生280起，占全国各类重大事故起数的11%；发生一次死亡10-29人特大事故214起，平均每年发生43起，占全国各类特大事故起数的36%；发生一次死亡30人以上特别重大事故42起，平均每年发生8起，占全国各类特别重大事故起数的58%。我国的煤炭企业与世界主要采煤国家安全生产水平相比差距大。“十五”时期，煤矿百万吨死亡率由2001年的5.07下降到2005年的2.81，下降了45%，但与先进采煤国家相比差距还很大。2005年，我国煤炭产量约占全球的37%，事故死亡人数则占近80%，煤矿百万吨死亡率约为美国的70倍、南非的17倍、波兰的10倍、俄罗斯和印度的7倍。严峻的安全生产状况不仅严重威胁着人民群众生命安全和健康，也影响到社会和谐及国际形象。我国煤矿绝大多数是井工矿井，地质条件复杂，灾害类型多，分布面广，在世界各主要产煤国家中开采条件最差、灾害最严重。在国有重点煤矿中，地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%，地质构造简单的煤矿占23%。据调查，大中型煤矿平均开采深度456米，采深大于600米的矿井产量占28.5%。小煤矿平均采深196米，采深超过300米的矿井产量占14.5%。瓦斯灾害。国有重点煤矿中，高瓦斯矿井占21.0%；煤与瓦斯突出矿井占21.3%；低瓦斯矿井占57.7%。地方国有煤矿和乡镇煤矿中，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井占15%。随着开采深度的增加，瓦斯涌出量的增大，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的比例还会增加。我国煤矿水文地质条件较为复杂。国有重点煤矿中，水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占27%，属于简单的矿井占34%。地方国有煤矿和乡镇煤矿中，水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占8.5%。我国煤矿水害普遍存在，大中型煤矿有500多个工作面受水害威胁。在近2万处小煤矿中，有突水危险的矿井900多处，占总数的4.6%。

对煤矿安全在中的瓦斯灾害，通常是“先抽后采、监测监控、以风定产”的煤矿瓦斯治理工作方针，但由于许多企业存在的重产量、轻安全的思想，以及矿工对安个的知情权太低，使已检测出的瓦斯超标得不到重视，矿工对第一时间瓦斯超标情况不能做出快速行动，使安全不能管理的从基层不能落实，导致煤矿瓦斯灾害不断出现。

发生矿难后不能及时撑控矿内的第一手资源也是造成煤矿事故扩大化的一个重要组成部分。矿难发生后，矿下通信阻断，矿下的人员分布情况不能清楚的撑控，使决策拿不出最有利的方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿工能对第一时间瓦斯超标情况做出快速行动，矿难发生后，能及时了解矿工人员分布的煤矿安全监测系统。

本发明的目的是这样实现的，煤矿安全监测系统，其特征是：它包括：在矿井沿线间隔分布的通信基站，矿井内矿工头戴的矿工冒；矿工冒通过无线与通信基站进行无线电连接，通信基站与通信基站之间通过有线和无线进行电连接，终端通信基站通过井口基站与控制中心通过有线和无线进行电连接。

所述的在矿工冒内有瓦斯检测单元，瓦斯检测单元用于检测矿井内的瓦斯浓度，当瓦斯浓度超过标定值时，瓦斯检测单元一方面进行显示，另一方面通过通信基站将瓦斯浓度超标值发送到发送到矿井的井口，由井口基站再发送到控制中心。

所述的通信基站向控制中心发送瓦斯浓度超标值送信息时，同时将矿工冒的编号、通信基站的位置发送到控制中心。

所述的矿工冒包括无线通信单元、控制单元、传感单元、存贮单元、指示灯、照明灯、电池，控制单元通过I/O口与无线通信单元、传感单元、存贮单元、指示灯和照明灯电连接，电池提供无线通信单元、控制单元、传感单元、存贮单元、指示灯、照明灯的电源。

所述的矿工冒通过通信基站向控制中心发送信息时，信号可能被几个通信基站接收，确定矿工冒的位置是以界限在两个通信基站地址座标上。

所述的通信基站由无线发射接收电路、单片机、电池、线路状态检测电路、充电电路构成，无线发射接收电路、线路状态检测电路和充电电路与单片机分别通过I/O口电连接，单片机控制无线发射接收电路接收矿工冒检测的瓦斯浓度信息和矿工冒使用者的信息，当接收到这种信息，通过线路状态检测电路检测上一级通信基站是否有线通信正常，当正常时，通过有线方式与下一级进行通信，当不正常时以无线方式进行通信。