统的发展及煤矿安全生产的迫切需要很不适应。
(2)进一步完善、提高现有的监测监控的性能及各种保护功能。
(3)应用多媒体计算机技术来提高煤矿监测和监控的技术水平和扩展系统的功能。
1.2.3 发展趋势
1. 系统不仅能实现监测监控，而且在软件技术上应研究开发能根据被监测环境地点的参数进行有效的危险性判别、分析和提出专家决策方案。同时系统应用软件应向网络化发展，按统一的格式向外提供监测数据；
2. 针对通信协议不规范和传输设备物理层协议不规范，应尽快寻找一种解决系统兼容性的途径或制定相应的专业技术标准，这对促进矿井监控技术发展和系统的推广应用均具有十分重要的意义；
3. 研制高可靠性瓦斯传感器；
4. 制定科学、合理的政策法规，研究提高煤矿安全管理水平的管理技术，使我国的煤矿安全生产管理从以人治为主，发展到以法治理。
1.3 研究的主要内容、目的及意义
煤矿安全监测监控是以计算机、通信、控制技术相互交叉的学科，与矿山采、掘、机、运、通等生产环节密切相关的一门综合性技术，其研究目的是对矿井上、下的环境参数及有关生产环节的机电设备运行状态进行监测，用计算机对采集的数据进行数据处理，对设备、局部生产环节或过程进行控制。
随着国家煤矿安全生产的规范管理，煤炭管理部门加强了对煤矿安全生产的监管力度，要求对所属矿井的安全生产与管理能够及时监控，实时了解与查询现场安全监测监控信息，国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高。我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统，系统的装备大大提高了矿井安全产水平和安全生产管理效率。随着煤矿安全意识的提高，监控系统技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理也提出了更高的要求。本设计主要针对鸡西矿业集团东海煤矿地质灾害比较严重、瓦斯高突、有煤尘爆炸危险以及工作面温度越来越高的实际情况和存在的问题，从安全、可靠、稳定、优化等方面入手提出新的思路。
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第2章 安全监测、监控系统设置要求和注意要点
1. 矿井空气成分的监测
矿井空气成分的监测主要是检测矿井空气中的污染物的浓度。对煤矿来说，这些污染物通常是指CH4、CO、CO2、NO、NO2等。
在矿井安全监测系统中甲烷传感器占的比例最大。对CH4进行连续监测，目的就是当风流中CH4含量值增加到非常值时，立即发出警报，以撤出人员，切断该区域电源等。由于有了可靠的监测手段，某些国家已放宽了风流中CH4含量的极限值。
CO是剧毒气体，它不仅会危害到工人的身体健康，而且还是矿井发生火灾的预兆，因而必须对CO进行连续监测。
CO2虽不是有毒气体，也不会发生爆炸，但矿内空气中的CO2含量的增高却会导致矿井空气中的氧含量的降低，因此CO2气体也是监测的对象。
矿尘不仅会对工人的身体健康带来严重的危害，而且具有爆炸性的煤尘还是矿井安全的重大威胁，因而对矿井进行连续监测是很有必要的。但由于目前监测空气中粉尘的传感器技术尚不成熟，目前还无法对矿尘进行连续性监测，只能采取定期测定的办法来评价矿井空气中矿尘的浓度。
2. 矿井空气物理状态的监测
直接影响矿井空气物理状态的主要物理因素是温度、湿度和风速。风速除会影响到矿井微气候外，还决定着进入矿井空气中的有毒有害气体及其他杂质的量。较大的风速可以保证矿井的风量，一方面达到稀释CH4浓度的目的；另一方面，较大的风速产生的紊流能使巷道边缘积聚的瓦斯被吹散。但是过高的风速却会使矿尘飞扬，影响矿工健康，对于有煤尘爆炸性危险的矿井则更是不利因素。因此对风速进行监测是非常重要的。
随着煤炭生产的发展，矿井深度越来越大，机械化程度也越来越高，加上其它原因，矿井生产环境中出现了高温热害。高温热害一方面损害了矿工的身体健康，另一方面大大降低了劳动生产率，因此治理矿井高温热害是矿井通风工作者一个重要课题。对矿井高温热害进行处理，就必须摸清通风系统中热源地点，系统高温变化趋势。因而在高温矿井中，设置必要数量的温度传感器来监测温度就显得十分必要了。
3. 通风设备（设施）运行状况的监控
通风设备（设施）运行如果出现异常，将会引起一些不良的后果。如，局
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部扇风机的停止运转，可能会使掘进工作面发生瓦斯积聚。因此每个矿井都要根据自己的安全需要，把一些重要的通风设备（设施）列入通风安全的监测范围。
4. 其他监控
在抽放利用瓦斯时，为保证人员及设施安全，还要在抽放泵输入管路中和储气罐输出管路中安设高浓度瓦斯、流量、压差、温度传感器。在煤仓处还要设置煤仓煤位传感器，对其煤位进行监测，以保证煤矿的安全生产。
2.1 矿井瓦斯监测系统的组成
矿井瓦斯监测系统一般由监测传感器﹑井下分站﹑信息传输系统和地面中心站等部分组成。
1. 监测传感器
监测传感器是矿井瓦斯监测系统的感知部分，它是用来测量系统所需测量的量或判断设备﹑设施状态的部件。其主要有甲烷传感器﹑一氧化碳传感器﹑二氧化碳传感器﹑氧气传感器﹑温度传感器﹑风速传感器﹑压力传感器及各种状态（开关）传感器等。
传感器的供电方式有两种：一种是一个传感器一个电源箱；另一个是集中供电的方式，即若干个传感器工用一个电源箱。
传感器模拟出的被测量的电信号分为电压型﹑电流型和脉冲型3种。 2. 井下分站
由传感器输出的统一制式的信号必须进入井下发送装置才能进入信息传输系统，这个发送装置称为井下分站。分站的作用是收集接入的各种传感器送来的模拟信号并进行整理；根据中心站的命令将各种监测参数和设施、设备工作状态参数发送给中心站；接收中心站的控制信息，执行中心站的各种控制命令，控制所关联的设备、设施。
3. 信息传输系统
井下分站和地面中心站的连接部分是信息传输系统，它直接影响着信息的传输质量和系统的投资费用。在电磁干扰大，环境潮湿，有易燃、易爆、腐蚀性气体，空间小，有顶板冒落危险的井下，对信息传输提出了特殊的要求，特别是传感器分散分布，信号无法集中发送时，情况尤为突出。这就造成了矿井信息传输系统在结构上的特殊性。信息传输系统按结构可分为放射状、环状和
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树状3种。
4. 地面中心站
矿井瓦斯监测系统的核心部分是地面中心站。地面中心站目前大多由计算机和信号传输接口部分组成。信号传输接口将井下传来的信号解调送入计算机，而计算机则通过信息传输系统，向井下各分站进行通讯联系，发出指令，指挥各分站向中心站送回各种监测量。地面中心站的计算机根据井下各分站送来的各种监测信息处理的结果，必要时可向有关分站发出指令，指挥分站控制某种对象（如井下某地区瓦斯浓度超限，切断该地区的电源），操作人员也可根据计算机提供的清单，向计算机发出控制命令，计算机通过显示屏显示各种数据，既有实时监测数据，也可以了解过去某一阶段的监测数据，还可以知道发展趋势。
2.2 监测系统的选择注意要点
1. 矿井灾害情况
如矿井瓦斯涌出量、煤层自然发火、冲击地压及地温地热等灾害及程度都是确定建立矿井瓦斯监测系统类型的及程度都是确定建立矿井瓦斯监测系统类型的依据。
2. 矿井生产情况
要根据矿井生产能力的大小与生产系统复杂程度以及井下采掘工作面的数量、机电硐室数目、装煤点数目、风硐等一些需要监测地点的数量来确定瓦斯监测系统的装备容量，并在此基础上再考虑20％～30％的备用量。
3. 系统的功能
选择矿井瓦斯监测系统时应优先配用计算机系统进行数据处理，除汉字功能外，其软件功能要强，易于开发，有足够的容量，能够用来开展通风安全管理、数据统计、计算及报表编制工作，当监测点数较多时，应考虑生产监控和安全监测自成系统。在计算机的选型上应优先使用兼容机种，要能方便地和矿、局计算机联网。
4. 综合技术、经济方面
在进行矿井瓦斯监测系统的选择设计时应从技术的先进性、性能的稳定性、安全的经济效益、使用维护方便性、吨煤投资和吨煤维护费用等方面进行综合技术经济分析，以作为选择矿井瓦斯监测系统的依据。
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第3章 东荣二矿地质概况及特征
3.1 井田概况
3.1.1 交通位置
东荣二矿煤矿位于黑龙江省集贤煤田东南端，行政区划属集贤县腰屯乡、升昌乡和国营二九一农场管辖。
井田距福利屯32km，经福利屯到双鸭山市40km。哈（尔滨）同（江市）公路在井田中部通过，交通比较方便。
3.1.2 地形地势
井田位于三江平原的西南部，煤系地层均被第四系松散层覆盖，地形平坦，地面标高一般为＋66m～＋68m。
井田内无较大河流，只有二道河子及一些农田排水沟渠。
3.1.3 水系
送花江在井田北部约38km处流过，20年一遇最高洪水位＋67.3m，百年一遇洪水位为＋67.51m，枯水期水位为＋55.02m。
3.1.4 气象
本区属寒温带大陆性气候，冬季严寒，夏季温热。年平均最高气温为20.1～23.7摄氏度，年平均最低气温为－17.4～23.0℃，极端最低气温－35℃。年降水量325.7mm～692.3mm，年蒸发量1095.5mm～1430.6mm，年平均相对湿度61％～70％。年平均风速为4.1m/s～4.7m/s，最大风束可达24m/s，风向多偏西风。每年十月至翌年五月为冻结期，最大冻结深度为1.55m～2.08m。
根据国家地震局资料，本区地震烈度在6度以下，无强烈地震史。
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