2025采煤工作面甲烷传感器布置规范与系统集成应用指南

在煤矿采煤工作面，瓦斯监测系统的有效性直接决定着通风安全、人员撤离及时性和设备断电闭锁的可靠性。国家矿山安全监察局近年统计显示，相当比例的瓦斯超限及事故与传感器布置位置不当、气流盲区、标定滞后或系统集成不合理密切相关。

作为专注于工业级气体传感器的供应商，Nexisense为系统集成商、煤矿安全物联网解决方案提供商及工程总承包单位提供高可靠性激光甲烷传感器及配套集成方案。本文从系统集成视角出发，系统梳理2025年现行标准下的采煤工作面甲烷传感器布置要求、关键技术参数、常见集成误区及实际项目落地经验，帮助B2B客户在方案设计、施工验收及长期运维阶段实现更高的合规性与系统稳定性。

采煤工作面甲烷传感器布置的核心原则与法规依据

现行主要依据包括：

• 《煤矿安全规程》（2022版修订）

• 《煤矿井下安全避险“六大系统”建设规范》

• MT/T 1134-2019《煤矿用激光甲烷传感器》

• AQ 6203-2020《煤矿用激光甲烷传感器》

• 地方矿山安全监察局发布的2024–2025年瓦斯监测专项整治要求

核心布置原则可概括为“三点覆盖、重点监控、闭锁可靠”：

• 三点覆盖：进风侧（T1）、回风侧（T2）、上隅角（T0）

• 重点监控：采煤机落煤点、采空区瓦斯涌出区、回风隅角积聚区

• 闭锁可靠：浓度超限时实现工作面电源切断及声光报警

标准布置位置与功能定位

T1传感器（进风侧 / 采煤机附近）

通常布置在工作面进风巷或回风侧煤壁附近，距离采煤机落煤点≤10米，高瓦斯矿井建议≤7米。

主要监测目标：采煤机割煤、落煤过程中瞬时释放的瓦斯浓度峰值，为“割煤即断电”提供依据。

安装高度：距顶板≤300mm，进气口朝下，避免煤尘直接冲击光学窗口。

T2传感器（回风侧）

布置在工作面回风巷距煤壁10–15米范围内的直线段。

监测目标：整个工作面风流混合后的平均瓦斯浓度，是判断通风效果和瓦斯治理成效的核心依据。

安装要求：避开巷道转弯、风门、局部通风设施等气流剧烈扰动区域，安装高度一般距底板1.5–1.8米或距顶板≤300mm（视风流方向确定）。

T0传感器（上隅角专用）

布置在工作面上隅角（回风侧顶板与煤壁交界处），是防止采空区瓦斯向工作面涌出的最后一道防线。

安装位置：支架立柱侧或独立吊架，距顶板≤200mm，传感器轴线与水平面倾斜约10–15°，有利于捕获上浮瓦斯。

高瓦斯及煤与瓦斯突出矿井必须配置，低瓦斯矿井强烈建议配置。

不同瓦斯等级矿井的配置策略

高瓦斯矿井及突出矿井

最低配置：T1 + T2 + T0

推荐配置：T1 + T2 + T0 + 工作面中部备用点（T3）

• T1 ≥ 1.0%–1.5% CH₄：声光报警

• T1 ≥ 1.5% CH₄：切断工作面非本质安全电源

• T2 ≥ 1.0% CH₄：报警并加强通风

• T0 ≥ 1.0% CH₄：报警并启动防突预案

低瓦斯矿井

最低法定配置：T1 + T2

建议在采空区规模大、季节性瓦斯异常明显的工作面增加T0传感器。

系统集成与兼容性关键点

• 通信方式：RS-485 Modbus RTU，9600/19200波特率

• 模拟输出：4–20mA（0–4%CH₄或0–100%LEL）

• 无线扩展：LoRa、4G/5G矿用模块

• 供电方式：9–24V DC，本质安全供电

• 数据内容：浓度、报警状态、故障码、光强、内部温度、零点漂移等

移动生产与标定管理要求

• 工作面每推进50米，应重新定位T1、T0并进行零点标定

• 使用新鲜空气与2.00%CH₄标准气体

• 标定数据需形成可追溯记录

• 激光传感器漂移小，但仍需执行移动标定制度

常见问题解答（FAQ）

1. 最少配置几台甲烷传感器？
低瓦斯矿井2台，高瓦斯及突出矿井至少3台。

2. T1距离采煤机多远合适？
一般≤10米，高瓦斯矿井≤7米。

3. T0可以装在液压支架上吗？
不建议，应采用独立支架。

4. 多久需要重新标定？
每推进50米或按矿方制度执行。

5. 激光与催化型布置差异？
激光型不依赖氧气、响应快，但需注意防尘。

6. 是否支持断电闭锁？
支持无源继电器触点输出。

7. 是否满足移动标定与验收？
符合MT/T 1134-2019即可。

8. 通信距离过长怎么办？
加中继器或使用无线方案。

总结

采煤工作面甲烷传感器的合理布置是瓦斯防治体系的第一道技术防线。随着2025年监管持续趋严，对布置合理性、系统冗余和数据可靠性的要求将不断提高。

Nexisense激光甲烷传感器以高稳定性、低漂移和多接口特性，为系统集成商在高瓦斯及智能化工作面项目中提供可靠的感知层支持。

如您正在推进瓦斯监测系统升级或新工作面设计，欢迎与Nexisense技术团队沟通，获取最新规范参考与项目支持方案。