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摘要:金属矿山在采矿作业中利用炸药进行爆破采石，炸药爆炸后产生的有毒气体将直接影响操作人员的身体健康,尤其是在一些通风不良的场所,如采场工作面，巷道等作业场所,其危害更大。现代工业炸药主要为有机和无机的硝胺化合物、硝基化合物和各种含碳化合物,以及以金属无机盐如NaCl作为消焰剂的化学成分,此外还有氯酸盐炸药和含硫炸药。
关键词: 一氧化碳 自动报警排风控制
中图分类号：TP277文献标识码： A
一井下有害气体的产生和危害
一般来说,炸药爆炸会生成一氧化碳(CO)和氮的氧化物(NnOm),此外,在含硫矿床中进行爆破作业,还可能产生二氧化硫(SO2)和硫化氢(H2S),上述四种气体都是有害气体,凡是炸药爆炸后含有上述一种或一种以上的气体总称爆破有害气体,人体吸入后轻则中毒,重则死亡,据我国部分冶金矿山爆破事故统计,因爆破有害气体中毒的死亡事故占整个事故率的28.3%。由于一氧化碳是无色、无臭、无味、难溶于水的气体，标准状况下气体密度为1.25g/L，和空气密度(标准状况下1.293g/L）相差很小，这也是容易发生一氧化碳气体中毒的因素之一。急性一氧化碳中毒是我国发病和死亡人数最多的急性职业中毒。CO也是许多国家引起意外生活性中毒 一氧化碳中毒事件中致死人数最多的毒物。急性CO中毒的发生与接触CO的浓度及时间有关。中国《工业企业设计卫生标准》规定我国车间空气中CO的最高容许浓度为30ppm。有资料证明，吸入空气中CO浓度为240ppm共3h，Hb中COHb可超过10%；CO浓度达292.5ppm时，可使人产生严重的头痛、眩晕等症状，COHb可增高至25%；CO浓度达到 117Oppm时，吸入超过6Omin可使人发生昏迷，COHb约高至60%。CO浓度达到11700ppm时，数分钟内可使人致死，COHb可增高至90%。
二现在通常采取的治理措施和弊端
在我们的生产实践中通常采用爆破后人工启动和停止大功率排风机，强制对流爆破后产生的有害气体（俗称炮烟），几小时后由安全员用手持的一氧化碳浓度探测器对巷道及工作面的气体浓度进行检测，浓度低于安全值挂牌允许工人进入作业。这其中会产生两个问题，一是排风机的工作时间是人工控制的,为了安全很多时候都是连续工作一个班次（8小时），每台风机11KW，我公司有四十几台，有大部分时间风机在做无用功，浪费电力巨大。二是经安全确认后工人进入采场在装岩作业中矿石堆内残存的部分有害气体会慢慢挥发出来，如果超过安全标准，现场作业人员是不知道的，埋下了极大的隐患。
三系统的作用和原理
鉴于上述情况今年初公司领导提出对现有的一氧化碳排风及警报装置进行改进，经过努力试制出本套系统。今年4月在三个采场安装了该系统，经过几个月的运行取得了良好的经济效益（节电）和社会效益（安全）. 系统的核心部件采用国内知名的气体安全检测报警设备公司生产的SSK-FY-2气体报警控制器和SST-Z气体探测器，并依照我们的矿山实际情况对软件进行调整。外围的联动继电器，声光报警和警示牌等附属设施自己研制。将气体探测器放置在工作面，对现场的气体进行采集后产生数字信号经过三芯屏蔽信号电缆传给气体报警控制器进行采样，经内部单片机的数据处理后，实时显示探测器的浓度、状态（声光报警）、物理地址等信息，并输出控制信号。我们按照国家规定设定的现场一氧化碳的浓度值是30ppm,当空气中的一氧化碳浓度值超过30ppm时，气体报警控制器发出警报，排风继电器吸合使风机交流接触器工作启动排风机，同时警示灯和显示“一氧化碳浓超标 禁止进入”（红色字體）的警示牌点亮，提示工作人员不能进入。随着强制通风的进行，现场的一氧化碳浓度逐渐下降，低于30ppm时气体报警控制器停止报警，继电器停止工作，排风机停止报警灯熄灭，警示牌显示“合一氧化碳合格 允许进入”（绿色字体）。由于某种原因现场一氧化碳浓度值再次超过30ppm时，控制器又会发出指令启动风机和附属报警设备，使工作面的有毒气体浓度控制在安全的范围内，减少了风机做无用功的时间，大大降低了耗电量，同时对现场工作人员做到了随时安全防护。气体报警控制器和现场探测器的连接距离可以达到≤1200米，这样在足够安全远的距离外就能了解工作面的情况。
本产品SSK-FY-2气体报警控制器和SST-Z气体探测器设计遵循的国家标准为GB16808-2008 产品资质证书: ISO9001:2000 质量管理体系标准， 消防产品型式认可证，检验报告，制造计量器具许可证， 防爆合格证。
四气体报警控制器和现场探测器的主要特点和参数
◆ 测量精度高
控制器的CPU采用高速高档单片机，运算速度快、精度高、可靠性强，能够快速精确地处理系统任务，保证系统的可靠性。
◆ 系统设计
系统采用模块化结构设计，便于系统的维护处理。
◆ 混合配置
实现可燃与有毒气体探测器在同一系统的混合配置。
◆ 安装简便
安装极为简单，可操作性强
◆ 多种信号输出
可输出4-20mA标准电流信号，485串口通讯接口，2组报警无源继电器触点信号输出。
◆ 维护方便
整个产品设计采用模块化结构设计，便于系统组合和维护。
技术参数
认证
◆ 公安部消防电子产品合格评定中心
◆ 应用标准：GB16808-2008
电气
◆ 供电电源：195～235VAC/50～60Hz
◆ 控制输出：继电器AC220V/5A（2个无源常开常闭点）
◆ 接线端子：适合导线截面积0.5-2.5mm2
◆ 接线方式：三线制3*1.0mm2
结构
◆ 安装方式：壁挂式安装
◆ 重 量：≤3.5kg
◆ 外形尺寸：250mm(L)×240mm(W) ×90mm(H)
环境
◆ 工作温度：-20℃~60℃
◆ 工作湿度：≤95%RH（无凝露）
◆ 压力范围：86～106kPa
◆ 传输距离：≤1200m
◆ 显示单位：%LEL、ppm、%VOL
报警
◆ 报警方式：声光报警 LED警示牌
◆ 报警音量：≥75dB
产品安装
◆ 与气体探测器接线方式：三线制RVVP3*1.0mm2
◆ 气体报警控制器为非防爆的产品应安装在监控室或室内安全区域或无爆炸性气体的环境下，采用壁挂式安装。
◆体报警控制器选择合理的安装高度，方便操作即可，不可太低，避免对人身的意外伤害，气体探测器的安装高度为离地面1米高并避开放炮的冲击。
数据上传
报警控制器可以选装485通讯模块通过光纤与地面调度室监控上位机连接，实现远程监控，并能采集井下各采场报警控制器传来的实时数据，并对采集的数据进行自动分析、存储、和打印等。
五系统的成本和由此产生的效益
1、此系统的成本约7800.00元。
2、由传统方式控制单台风机的年耗电量为11KW/H×8×365＝32120KW/H。
3采用自动控制后经实单台风机的年耗电量为为11KW/H×4×365＝16060 KW/H。
综上每台年可节省电量约为16060KW/H，每度电电价为0.8元，年可节省电费8030元，一年即可收回系统成本。
关键词: 一氧化碳 自动报警排风控制
中图分类号：TP277文献标识码： A
一井下有害气体的产生和危害
一般来说,炸药爆炸会生成一氧化碳(CO)和氮的氧化物(NnOm),此外,在含硫矿床中进行爆破作业,还可能产生二氧化硫(SO2)和硫化氢(H2S),上述四种气体都是有害气体,凡是炸药爆炸后含有上述一种或一种以上的气体总称爆破有害气体,人体吸入后轻则中毒,重则死亡,据我国部分冶金矿山爆破事故统计,因爆破有害气体中毒的死亡事故占整个事故率的28.3%。由于一氧化碳是无色、无臭、无味、难溶于水的气体，标准状况下气体密度为1.25g/L，和空气密度(标准状况下1.293g/L）相差很小，这也是容易发生一氧化碳气体中毒的因素之一。急性一氧化碳中毒是我国发病和死亡人数最多的急性职业中毒。CO也是许多国家引起意外生活性中毒 一氧化碳中毒事件中致死人数最多的毒物。急性CO中毒的发生与接触CO的浓度及时间有关。中国《工业企业设计卫生标准》规定我国车间空气中CO的最高容许浓度为30ppm。有资料证明，吸入空气中CO浓度为240ppm共3h，Hb中COHb可超过10%；CO浓度达292.5ppm时，可使人产生严重的头痛、眩晕等症状，COHb可增高至25%；CO浓度达到 117Oppm时，吸入超过6Omin可使人发生昏迷，COHb约高至60%。CO浓度达到11700ppm时，数分钟内可使人致死，COHb可增高至90%。
二现在通常采取的治理措施和弊端
在我们的生产实践中通常采用爆破后人工启动和停止大功率排风机，强制对流爆破后产生的有害气体（俗称炮烟），几小时后由安全员用手持的一氧化碳浓度探测器对巷道及工作面的气体浓度进行检测，浓度低于安全值挂牌允许工人进入作业。这其中会产生两个问题，一是排风机的工作时间是人工控制的,为了安全很多时候都是连续工作一个班次（8小时），每台风机11KW，我公司有四十几台，有大部分时间风机在做无用功，浪费电力巨大。二是经安全确认后工人进入采场在装岩作业中矿石堆内残存的部分有害气体会慢慢挥发出来，如果超过安全标准，现场作业人员是不知道的，埋下了极大的隐患。
三系统的作用和原理
鉴于上述情况今年初公司领导提出对现有的一氧化碳排风及警报装置进行改进，经过努力试制出本套系统。今年4月在三个采场安装了该系统，经过几个月的运行取得了良好的经济效益（节电）和社会效益（安全）. 系统的核心部件采用国内知名的气体安全检测报警设备公司生产的SSK-FY-2气体报警控制器和SST-Z气体探测器，并依照我们的矿山实际情况对软件进行调整。外围的联动继电器，声光报警和警示牌等附属设施自己研制。将气体探测器放置在工作面，对现场的气体进行采集后产生数字信号经过三芯屏蔽信号电缆传给气体报警控制器进行采样，经内部单片机的数据处理后，实时显示探测器的浓度、状态（声光报警）、物理地址等信息，并输出控制信号。我们按照国家规定设定的现场一氧化碳的浓度值是30ppm,当空气中的一氧化碳浓度值超过30ppm时，气体报警控制器发出警报，排风继电器吸合使风机交流接触器工作启动排风机，同时警示灯和显示“一氧化碳浓超标 禁止进入”（红色字體）的警示牌点亮，提示工作人员不能进入。随着强制通风的进行，现场的一氧化碳浓度逐渐下降，低于30ppm时气体报警控制器停止报警，继电器停止工作，排风机停止报警灯熄灭，警示牌显示“合一氧化碳合格 允许进入”（绿色字体）。由于某种原因现场一氧化碳浓度值再次超过30ppm时，控制器又会发出指令启动风机和附属报警设备，使工作面的有毒气体浓度控制在安全的范围内，减少了风机做无用功的时间，大大降低了耗电量，同时对现场工作人员做到了随时安全防护。气体报警控制器和现场探测器的连接距离可以达到≤1200米，这样在足够安全远的距离外就能了解工作面的情况。
本产品SSK-FY-2气体报警控制器和SST-Z气体探测器设计遵循的国家标准为GB16808-2008 产品资质证书: ISO9001:2000 质量管理体系标准， 消防产品型式认可证，检验报告，制造计量器具许可证， 防爆合格证。
四气体报警控制器和现场探测器的主要特点和参数
◆ 测量精度高
控制器的CPU采用高速高档单片机，运算速度快、精度高、可靠性强，能够快速精确地处理系统任务，保证系统的可靠性。
◆ 系统设计
系统采用模块化结构设计，便于系统的维护处理。
◆ 混合配置
实现可燃与有毒气体探测器在同一系统的混合配置。
◆ 安装简便
安装极为简单，可操作性强
◆ 多种信号输出
可输出4-20mA标准电流信号，485串口通讯接口，2组报警无源继电器触点信号输出。
◆ 维护方便
整个产品设计采用模块化结构设计，便于系统组合和维护。
技术参数
认证
◆ 公安部消防电子产品合格评定中心
◆ 应用标准：GB16808-2008
电气
◆ 供电电源：195～235VAC/50～60Hz
◆ 控制输出：继电器AC220V/5A（2个无源常开常闭点）
◆ 接线端子：适合导线截面积0.5-2.5mm2
◆ 接线方式：三线制3*1.0mm2
结构
◆ 安装方式：壁挂式安装
◆ 重 量：≤3.5kg
◆ 外形尺寸：250mm(L)×240mm(W) ×90mm(H)
环境
◆ 工作温度：-20℃~60℃
◆ 工作湿度：≤95%RH（无凝露）
◆ 压力范围：86～106kPa
◆ 传输距离：≤1200m
◆ 显示单位：%LEL、ppm、%VOL
报警
◆ 报警方式：声光报警 LED警示牌
◆ 报警音量：≥75dB
产品安装
◆ 与气体探测器接线方式：三线制RVVP3*1.0mm2
◆ 气体报警控制器为非防爆的产品应安装在监控室或室内安全区域或无爆炸性气体的环境下，采用壁挂式安装。
◆体报警控制器选择合理的安装高度，方便操作即可，不可太低，避免对人身的意外伤害，气体探测器的安装高度为离地面1米高并避开放炮的冲击。
数据上传
报警控制器可以选装485通讯模块通过光纤与地面调度室监控上位机连接，实现远程监控，并能采集井下各采场报警控制器传来的实时数据，并对采集的数据进行自动分析、存储、和打印等。
五系统的成本和由此产生的效益
1、此系统的成本约7800.00元。
2、由传统方式控制单台风机的年耗电量为11KW/H×8×365＝32120KW/H。
3采用自动控制后经实单台风机的年耗电量为为11KW/H×4×365＝16060 KW/H。
综上每台年可节省电量约为16060KW/H，每度电电价为0.8元，年可节省电费8030元，一年即可收回系统成本。