风电甲烷闭锁装置说明书

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执行标准号：Q/FZG2010-2008

KHJ-F型煤矿用

风电甲烷闭锁装置

使

用

说

明

书

抚顺正工矿业科技装备有限公司

目录

一、概述 (2)

二、工作原理 (3)

三、技术参数 (3)

四、控制功能 (5)

五、显示功能 (6)

六、使用安装 (6)

七、试验运行 (8)

八、断电仪用法 (10)

九、维护与修理 (10)

十、故障与排除 (11)

十一使用注意事项 (11)

十二随机文件及备、附件 (12)

十三附录 13

一．概述

KHJ-F型煤矿用风电甲烷闭锁装置(下简称装置)，是根据现行《煤矿用风电甲烷闭锁装置通用技术条件》（MT631-96）、《煤矿用固定式甲烷断电仪通用技术条件》（AQ6208-2007）、《爆炸性气体环境用电气设备》（GB3836-2000）、新版《煤矿安全规程》（2001年版）以及MT209-90、MT281-94、MT443-95等相关的煤炭行业标准设计的。它是适用于煤矿井下掘进工作面的一种安全监控设备，它是根据掘进工作面与其相关巷道内的甲烷浓度，局部通风机的开停状态，风量大小，实现对局部通风机及关联巷道内相应的电器设备的可靠起动、断电闭锁以及解锁复电的控制。可实现监视区域内甲烷浓度跟踪显示、报警，并对被控电器设备进行闭锁和解锁控制。内部设有一组容量为2Ah的可充电电池组，保证交流供电电源掉电时，自动投入到电池组的工作，使主机及其配接的传感器能够不间断连续工作。

KHJ-F型煤矿用风电甲烷闭锁装置是由KHJ-F型煤矿用风电甲烷闭锁装置主机（以下简称主机）一台、CJC4 型煤矿用低浓度甲烷传感器及GJC4/100(B)智能型高低浓度甲烷传感器（以下简称传感器）三台（分别为T1、T2、T3）、KG5009风筒风量开关、KXB1矿用本质安全型声光报警器、GKT5L型开停传感器组成。

产品执行标准和型号说明

型号含义：

装置在掘进工作面的布置示意图如图1

图1

二主要技术指标

主机的基本参数

1 主机防爆型式：矿用隔爆兼本安型；

主机防爆标志：Exd[ib]I

2、主机基本容量

3路模拟量输入、2路开关量输入、4路控制开关量输出接口。

3、模拟量信号制式：

频率型：200~1000Hz（或其它类型）。

4、开关量制式：

输入：触点式，电流型，0 /5mA

5、主机的配置表：见附录A。

6、数码显示采用4位，其中最高位为传感器地址通信道号，低三位显示数据。

8．电源

a）输入电源：AC660、或380V AC 50Hz；

b）交流电源电压等级为：AC 50Hz 660/380V。电压范围：75﹪～110﹪

c）主机本安输出电源：3 路，每路本安参数：U0：16VDC，I0：210mA ，C0：2uF，

L0：2mH;

9、断电接点容量：36V，5A，AC；

10、备用电池：28 .8V 2Ah, 供电时间≥2小时

11使用电缆：主机至传感器使用电缆：矿用橡套阻燃电缆，最大长度：2km（MHYVR型传输电缆，导线截面1.5㎜2，电缆分布参数，分布电容：≤0.1μF/km；分布电感：≤1.0mH/km；直流电阻：≤12.8Ω/km)。

12 外传的信号应符合MT209中5.3条的要求。

13 装置的装配图见附录(B)

14 工作制为长时工作制。

15 平均无故障工作时间（MTBF）应大于1000h。

17 环境条件

17.1 装置在下列环境条件下应能正常工作：

a)环境温度：0℃～﹢40℃；

b)平均相对湿度：不大于95%（＋25℃）；

c)大气压力：80kPa～110kPa；

d)无显著振动和冲击的场合；

e)煤矿井下有甲烷及煤尘爆的场所，但无破坏绝缘的腐蚀性气体的场合。

17.2 装置能承受的最恶劣的贮运条件为：

a)高温：+60℃；

b)低温：-40℃；

c)平均相对湿度：95%（＋25℃）；

d)振动：50m/s2；

e)冲击：500m/s2。

18 外形尺寸及重量

18.1 外形尺寸：440mm×386mm×225mm。

18.2 重量：45kg。

三．工作原理

1、甲烷传感器工作原理

传感器由供电电源、传感器及检测电桥、放大器、A/D变换器、遥控器及红外接收头、单片机以及显示电路和频率信号输出等部分组成。其工作原理如图3所示。传感器由气室、黑白元件等组成，黑元件是一种对甲烷气体很敏感的载体催化元件，而白元件是补偿元件，对甲烷不起反应。黑白元件作为检测电桥的两臂，另两臂由电阻组成。将黑白元件置于同一气室中, 施加工作电压。无甲烷时,电桥处于平衡、输出约为零，当甲烷气体进入气室，接触到黑元件表面时，就在其表面进行无焰燃烧, 元件的温度升高，阻值增大，而白元件不发生反应，阻值不变，于是破坏了检测电桥平衡,在一定的甲烷浓度范围内,产生正比于甲烷浓度的直流电压输出信号。检测电桥的电位器是用来调节零点的。甲烷浓度为零时，调节该电位器使放大器的输出电压（vr+,vr-）为13mV左右。 DC 9—23V供电电源一路经DC/DC变换器，变换成3.0V供检测电桥使用，DC/DC变换提供低电压大电流时有较高的效率，降低了整机工作电流。

检测电桥输出为差动式的mV级信号, 经过放大后送A/D，A/D转换器将模拟信号变为数字信号送入单片机进行运算和处理。

红外遥控器将各种按键指令转换成串行红外光编码信号发送。接收器将串行红外光编码信号转换成串行电信号送单片机进行处理，完成各种功能。

电源输入