邢臺火災束管監測系統升級

井下束管火災監測系統設計方案

一、具體要求和依據

煤礦井下火災的早期發現和監測是礦井火災防治的前提，《煤礦安全規程》*二百四十一條規定：“開采*自燃和自燃煤層時，在采區開采設計中，必須明確選定自然發火觀測站或觀測點的位置并建立監測系統、確定煤層自然發火的標志氣體和建立自然發火預測預報制度”；根據《礦井防滅火規范》規定：一、二級自燃礦井應建立火災預測預報系統。

針對我礦生產實際布局，確定建立地面型束管監測系統和人工采集氣體進行分析觀測的自然發火預測預報監測系統。我礦設計采用JSG8火災預報束管監測系統。

二、設備選型及參數

JSG8煤礦自燃發火束管監測系統。

1、系統工作原理

JSG8煤礦束管色譜檢測系統是在微機分析與控制、色譜高精度分析、束管負壓運載氣體這三項**基礎上開發出來的高科技產品。

系統工作時，先啟動抽氣泵，使束管內形成負壓，即井下外部的壓力大于束管內的壓力，使井下氣體被吸入束管，到達井上的電磁閥前并處于等待檢測狀態。氣相色譜儀達到穩定工作狀態后，該路束管內的氣體被送入色譜儀中，分析軟件進行處理，形成譜圖和分析結果，可實現24小時連續在線檢測與分析，所有分析數據均可保留。以便工作人員對數據的再利用。

 JSG8煤礦自燃火災束管監測系統結構原理圖

2、系統組成

JSG8系統共有7大部分組成

⑴束管部分：⑵采樣控制部分⑶氣體分析部分⑷數據采樣部分

⑸數據分析部分⑹打印輸出部分⑺聯網調度部分

三、地面設備的安裝

1、地面機房平面布置

地面機房含地面監測室和值班室兩個房間，地面監測室建筑面積為24m²、值班室建筑面積為12m²，平面布置及監測室設備安裝布置見圖4-3-3。

室內設備安裝、擺放的質量要求如下∶

⑴檢測室內要配備空調，無煤塵，干凈整潔；

⑵擺放儀器的桌面要平整，無震動；

⑶電源不要同大功率的電器設備同接，無干擾；

圖4-3-3 地面機房平面布置及監測室設備安裝布置圖

⑷儀器要按所要求的位置擺放，擺放要整齊，連接線要整齊規范(圖4-3-4)；

⑸檢測完后儀器要用防塵罩蓋住，要保持儀器整潔無灰塵。

說明：

1)氣體采樣控制柜(15路)700×400×1500mm，工作臺1500×700×750mm；

2)接地：獨立接地系統監測室房一間(不小于24平方米)；

3)檢測室房配電盤一個(電壓：380V/220)。

圖4-3-4 監測室設備擺放示意圖

2、電源配置

監控室需設單相電為主系統供電220V。總功率不小于5kVA。接地線單獨接地，接地電阻≤3Ω。注意∶穩壓電源火線零線不要反接。

四、井下測點布置方案

1、采空區測點布置

在回采工作面布置3個測點，分別布置在工作面、回風隅角、工作面回風流的位置；同時監測采面工作面各種參數變化，為分析浮煤的各個氧化階段的溫度和氣體產物析出特性及變化情況。

2、采空區的監測

對采空閉內氧化階段進行監測，具體布點根據現場實際情況確定，每個測點都安裝一個采樣器，每個采樣器連接一路束管.

3、監測內容

井下實際監測的主要氣體有O₂、N₂、CO、CH₄、C₂H₄、C₂H₆、C₂H₂。具體的取樣方法如下：

⑴針對工作面實際推進情況，每天采集一次氣樣；

⑵采樣測試完畢后，測量工作面推進位置并做好記錄；

⑶將氣樣由束管送至地面化驗室，進行氣體組分分析，分析組分包括：O₂、N₂、CO、CO₂、CH₄、C₂H₆、C₂H₄、C₂H₂等，氣樣必須在24小時內分析，以保證結果的準確性。

4、現場監測結果

現場監測時，通過采樣泵將測點的氣樣分別帶到化驗室進行分析，采樣周期為每天1次。采樣的同時，測量兩次采樣間隔內工作面的推進距離。分析參數主要有O₂、N₂、CO₂、CO、CH₄、C₂H₆和C₂H₄等，監測結果如表4-3-1所示。