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煤矿自燃火灾束管监测系统提升和完善
 时间:2017-10-13   浏览:   分享

  1 KSS—200煤矿自燃火灾束管监测系统使用情况


     经过集团公司通风部验收合格,进入正常使用。在监测地点无异常情况下,每天进行一个循环检测。早上7:30准时开启抽气泵,9:30启动色谱仪进行设备调试,12:00进行采样检测和循环检测,填写记录。如果监测地点发现有异常气体,则进行24小时不间断循环监测。 在安装和实际运用过程中发现了一些问题,管技人员在没有经验、没有专业人员的困难情况下,经过摸索和研究,结合实际,围绕存在的问题,不断创新和提升技术管理,使该束管监测系统在实际运行中发挥出了监控煤体自燃的作用,取得了良好效果。


  2 KSS-200煤矿自燃火灾束管监测系统工作原理和安装


     其工作原理是:系统工作时,先启动抽气泵,使束管内形成负压,使井下气体被吸入管内,到达井上电磁阀前并处于等待检测状态。气相色谱仪达到稳定工作状态后,微机通过控制接口板输出一个开关量给驱动电路,驱动电路的继电器吸合,接通某一路束管的电磁阀,该路束管内的气体被送入色谱仪中,由色谱仪开始分析,色谱仪的分析结果被送到微机内的数据采样接口板上,经过信号放大,模数转换,将模拟量变成数字量,然后由分析软件分析处理,形成图谱和分析结果。


  3 KSS—200煤矿自燃火灾束管监测系统在实际运行中存在的问题


  3.1井下管路漏风和空气湿度、温度对分析精度的影响

     针对上述问题经过实际研究和探索制定了相应的管理办法和技术措施,努力加于解决。特别是虑尘器(探头)无法伸入密闭内部的问题,我们根据实际情况不断创新,用水管做成保护套,就是把水管打无数个小孔,把探头放在里面,或直接使用,有效的解决了问题。在以后密闭的施工中,我们加大观测孔管路的直径,并专门根据管路尺寸制作了胶堵,并在胶堵中间留设了束管可以穿过的圆孔。防止密闭内压力低于密闭外时,风流通过观测孔流向密闭内,影响密闭气体分析的精度。 这套设备的关键就是要保证整个系统的密封性,对于检查管路的密封性是否可靠,我们积极探索,采取了两点有效的措施。(1)利用空气流量计,首先在主分路箱处测量单管的流量,然后在这路单管的末端 再进行一次测量,对两次的数据进行比较。(2)采取了人工现场取样分析,得出的数据与系统循环检测取得的数据相对比。3.2为实现监测的正常发挥作用采取的措施 (1)与网络中心合作,在局域网主页做超级链接,把系统检测的数据、生成的图谱上传,达到网络共享的目的。(2)专门编制了《束管监测作业规程》、管理制度、岗位责任制,规范管理。(3)加强对操作人员的业务培训,并且要求淄博祥龙测控技术有限公司技术人员定期做技术指导。提高操作人员发现问题、解决故障的能力。(4)每天填写设备运行记录、设备故障以及解决办法记录、对发现异常点做跟踪记录并及时上报。

   4 技术创新与应用

      4.1利用现有设备创新尝试 针对采空区发火发展趋势没有直接的数据,我们利用束管监测小系统具有的优势开展对采空区预埋管进行观测分析。 1496综采工作面位于矿井西翼9煤层,走向长度552m,倾斜长度64m,倾角12度,采高4m,采用轻型放顶煤工艺。可采期3个月,超过煤层自燃发火周期。虽然在开始回采期间回风流中未发现CO和其它发火预兆,但是为了确保安全,我们对1496工作面采空区的气体成分的变化规律进行了检测与分析。 我们在综采工作面停采后,沿工作面停采线敷设管线设置5个测点,其中第一个测点在回风巷上隅角,其余测点以1号测点为基准,每隔22m设一个测点,为保证采空区在自然跨落时顶板的岩石不破坏安设在工作面的探头和束管,将四芯束管和探头置于保护套管内,保护套管利用2寸铁管,测点处出三通。探头处做一长0.4m的套管,四周均匀钻出气孔,外部用尼龙网纱包裹,防止粉煤阻塞管眼。下运外口安设一束管分路箱,过滤空气中的水分,并与主干管路相连接。

     4.2结合实际制定气体预测预报制度 在该设备的实际使用运行中,我们发现该设备可以准确的分析井下各个地点的气体含量,但是只能对常规气体含量超限作出报警。我们结合本矿煤层、煤质的特点作出了一套符合实际的气体预测预报制度。

  5 矿井煤层自燃发火指标

      当首次发现C2H4时,说明煤体温度已达到120℃~130℃,此时可以发出早期预报。 (2)当C2H6/C2H4的比值在2~1之间时,此时煤温已达到175℃~210℃,应做中期预报,采取有效的措施进行预防工作。 (3)如果C2H6/C2H4的比值≦1则煤体文温度已达到210℃以上,应采取紧急措施,有效的防止煤炭自燃。 (4)荆各庄矿九煤层发火温度320℃~340℃。 (5)数据分析。 ①一氧化碳产生速率与煤温的关系。一氧化碳出现的临界温度值为65℃,一氧化碳急剧增大临界温度值为105℃。一氧化碳气体是检测煤炭早期自燃发火非常灵敏的指标,特别当煤温升到150℃~160℃以上时,更容易发现这种气体的存在,因而,在70℃~200℃之间,选择一氧化碳作为检测煤炭自燃的标志气体是可行的。只要井下巷道内一氧化碳持续存在,并且不断增加时,表明煤炭已开始自热而发展到自燃。 ②二氧化碳。 二氧化碳的产生量随温度升高基本上呈现上升趋势,但是在250℃以后可能呈现下降趋势。(二氧化碳不适宜作为预测煤层自燃的标志气体)。 ③甲烷气体不能作为预测煤层自燃的标志气体。 ④在检测气体中只要乙烯气体出现,表明煤炭温度已经达到150℃以上。 ⑤C2H4/C2H6的比值随温度的升高而升高,超过300℃以后,该比值迅速增加,如果发现乙烯气体迅速增加后,C2H4/C2H6的比值也由平稳状态突然升跃,即表明煤炭已接近明火燃烧阶段。 注意事项。 发现一氧化碳持续存在,并且是不断增加的,就是煤炭自燃的可靠象征。一旦发现一氧化碳含量持续增加,而乙烯气体同时出现,表明煤自燃已进入激烈氧化阶段。当发现乙烯气体含量持续增高,同时C2H4/C2H6的比值经过一个较小的峰值后,其值突然跃升,即表明煤炭已接近明火燃烧阶段,即温度已达到300℃以上。

   6 结语

      (1)利用KSS-2100煤矿自燃火灾束管监测系统可以实时动态监测有发火隐患的地点,大大降低了火灾事故发生率。在实际运行中还要逐步完善,更大限度发挥该系统的优势。 (2)根据采空区内气体含量与时间的变化关系,可以科学的对采空区内有无发火征兆做出判断,在此基础上有针对性地制定综合防灭火措施,从被动转为主动。 (3)充分地把气体预测预报制度与KSS-200煤矿自燃火灾束管监测系统相结合,及时发现隐患问题,杜绝火灾事故,为生产保驾护航。
 

 

        原文:煤矿自燃火灾束管监测系统提升和完善

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