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礦井火災束管監(jiān)測系統(tǒng)在煤礦的應用

點擊次數(shù)：9166 發(fā)布時間：2016/3/17 9:50:32

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礦井火災束管監(jiān)測系統(tǒng)在煤礦的應用

北京普瑞分析儀器有限公司

李景升（13701307156）

在15101工作面正常續(xù)采后，各巷道埋設(shè)束管監(jiān)測管路為防火措施巷埋3路，間距50米交替布置監(jiān)測點；尾巷落山側(cè)埋3路，間距30米交替布置監(jiān)測點，尾巷口1路；回風落山埋3路，間距30米交替布置監(jiān)測點，落山1路，回風1路。束管布置圖如下圖。

圖 2 15101火區(qū)束管布置圖

　　3.3 束管監(jiān)測系統(tǒng)應用分析

　　通過束管監(jiān)測系統(tǒng)對15101首采工作面的氣體檢測，提供14#煤層、15#煤層的自然發(fā)火依據(jù)，特別是在15101采空區(qū)、巷道高冒、封閉火區(qū)等地點，人員難以進入的“死區(qū)”，提供非人力所能為的監(jiān)測手段。為火區(qū)啟封，礦井瓦斯事故救災提供有效的數(shù)據(jù)。

　　在2008年10月29日前后，通過束管監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)15101工作面巷道內(nèi)氣體變化比較明顯，特別是進風巷CO有增高的趨勢（見表2），于是通風工區(qū)根據(jù)這個情況封閉了15101進風巷，并不間斷往15101進風巷注氮氣。

　　表 2 15101進風氣體含量變化趨勢分析報告

監(jiān)測時間	O₂	N₂	CO	CH₄	C₂H₂	C₂H₄	C₂H₆	CO₂
2008-10-26 09∶47∶42	9.3420	47.1898	0.0000	43.2735	0.0000	0.0000	0.0396	0.1551
2008-10-27 09∶28∶06	10.4234	50.7817	0.0016	38.2244	0.0000	0.0000	0.0420	0.5276
2008-10-28 09∶51∶08	19.4525	71.6719	0.0580	8.4999	0.0000	0.0000	0.0065	0.3112
2008-10-29 06∶26∶58	18.5422	69.7783	0.1550	11.1920	0.0010	0.0009	0.0857	0.2447
2008-10-30 07∶09∶12	19.0891	70.9991	0.1088	9.4524	0.0000	0.0036	0.0953	0.2517
2008-10-31 05∶43∶15	18.3531	69.1755	0.1876	11.9406	0.0019	0.0081	0.0128	0.3204
2008-11-01 07∶28∶52	3.9103	50.4287	0.3549	43.6594	0.0000	0.0000	0.3133	1.3334
2008-11-02 17∶04∶52	2.8148	48.2834	0.0534	48.3051	0.0000	0.0000	0.0077	0.5356
2008-11-03 11∶25∶06	4.5591	43.9018	0.0528	50.4840	0.0000	0.0000	0.2792	0.7232
2008-11-04 10∶22∶17	5.9139	38.1691	0.0183	55.8709	0.0000	0.0000	0.0278	0.0000

　　在2008年11月7日開始對15101進風巷打鉆探高冒區(qū)，并通過15101防火措施巷向15101進風巷注MEA高分子阻化劑，根據(jù)15101進風氣體含量變化分析結(jié)果，在15101進風巷CO、T（℃）降低后，通風工區(qū)決定再向15101進風巷壓注LFM輕型充填材料，這樣就為滅火提供了參考依據(jù)。

　　通過束管監(jiān)測，判斷火區(qū)狀況，從而避免對火區(qū)盲目投入成本，對生產(chǎn)效益起到一定的節(jié)支作用。比如由于束管監(jiān)測系統(tǒng)能監(jiān)測N2 指標，就為氮氣滅火提供了資料和數(shù)據(jù)，當往火區(qū)注液氮時可根據(jù)束管監(jiān)測出來的N2 含量指標，能夠清楚的知道井下的情況，避免注氮氣不足起不到防滅火效果而起不到防滅火效果或往火區(qū)不停地注液氮造成經(jīng)濟損失；或者有人員進入 “死區(qū)”檢查，一旦造成人員傷亡，那將是不可估量的損失。

　　3.3 束管監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)缺點

　　3.3.1束管監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點

　　JSG-8束管監(jiān)測系統(tǒng)一次進樣能分析CO、CO2、CH4、O2、C2H4、C2H2、C2H6、N2八組份氣體，分析時間不大于15mim；通過監(jiān)測報表或趨勢曲線及時準確進行自燃火災預測預報，并對發(fā)火危險性進行判別。

　　數(shù)據(jù)庫記錄：有相當?shù)臄?shù)據(jù)存儲和檢索功能，對歷史數(shù)據(jù)進行分析比較。采用開放式數(shù)據(jù)存儲格式、實現(xiàn)分析數(shù)據(jù)的共享。

　　對井下不經(jīng)常檢測的地點，為節(jié)省投資可以不輔設(shè)束管，由人工采樣，手動進樣色譜儀進行檢測，檢測結(jié)果在微機顯示、貯存和打印。

　　3.3.2束管監(jiān)測系統(tǒng)的缺點

　　束管單管容易斷裂是束管的一個缺點。此外每次氣體檢測都是先通過循環(huán)真空泵對井下氣體預抽120分鐘，待置換完管內(nèi)氣體后，然后通過色譜儀對所采集氣體進行分析，由于每個地點的氣體進樣時間僅為2分鐘，這樣對于漏風比較嚴重的地點（比如15101進風、15101尾巷）就會出現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)相差較大的現(xiàn)象。為了更確切的反應各地點的氣體含量趨勢變化情況，我們在束管監(jiān)測的同時，輔以人工檢定管測定和瓦斯探頭進行監(jiān)測，并時常進行人工取樣分析，以此確保監(jiān)測地點氣體的真實情況。

　　4 結(jié)束語

　　通過建立礦井束管監(jiān)測系統(tǒng)，能夠通過束管取樣分析礦井采空區(qū)、密閉區(qū)、巷道中的CO、CO2、CH4等氣體的濃度，經(jīng)過測定分析及時預報，為煤礦自燃火災和瓦斯監(jiān)控工作提供科學依據(jù)。同時能主動監(jiān)測預報井下氣體及自燃火災隱患，使得煤礦安全綜合防治由被動變?yōu)橹鲃�，井下安全防治工作可實現(xiàn)“對癥下藥”，避免了缺乏科學數(shù)據(jù)、盲目治理的弊端，既為煤礦科學管理提供保障，又為煤礦節(jié)約了經(jīng)濟成本，意義重大。

　　礦山管理人員可以通過該系統(tǒng)掌握各地點氣體的數(shù)據(jù)來了解礦井的狀況，特別是井下人員無法進入的區(qū)域（如采空區(qū)等），它具有其它監(jiān)測手段無法替代的優(yōu)點，是采空區(qū)內(nèi)因火災早期預報的有效技術(shù)途徑。同時礦山管理人員還可以偵測出早期自燃發(fā)火、爆炸的氣體指標，以便有效地控制潛在的煤礦自燃發(fā)火和爆炸風險，為煤礦自燃火災和礦井瓦斯事故的防治工作提供科學依據(jù)，從而對礦井的井下瓦斯、通風系統(tǒng)做到的管理，降低了礦井火災和瓦斯爆炸發(fā)生的機率，從而減少礦井安全事故。

　　同時針對束管監(jiān)測系統(tǒng)在煤礦井下防滅火工作應用中存在的問題, 只有提出執(zhí)行規(guī)范的技術(shù)標準,選擇優(yōu)秀的檢測分析專業(yè)人員,制定嚴格的綜合管理保障體系,才能為煤礦安全生產(chǎn)提供科學、準確的數(shù)據(jù)。

　　在15101工作面幾次啟封過程中，我們根據(jù)這套系統(tǒng)來指導井下的滅火工作，并取得了一定的成效。

　　目前我公司礦井火災束管監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)過近四個月的運行，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，能滿足礦井防滅火監(jiān)測監(jiān)控管理的需要。器有限公司

原創(chuàng)作者：北京普瑞分析儀器有限公司

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