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井下束管火災監(jiān)測系統(tǒng)設計方案

一、具體要求和依據(jù)

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

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

二、設備選型及參數(shù)

JSG8煤礦自燃發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)。

1、系統(tǒng)工作原理

JSG8煤礦束管色譜檢測系統(tǒng)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(fā)出來的高科技產(chǎn)品。

系統(tǒng)工作時，先啟動抽氣泵，使束管內(nèi)形成負壓，即井下外部的壓力大于束管內(nèi)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(tài)。氣相色譜儀達到穩(wěn)定工作狀態(tài)后，該路束管內(nèi)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(xiàn)24小時連續(xù)在線檢測與分析，所有分析數(shù)據(jù)均可保留。以便工作人員對數(shù)據(jù)的再利用。

 JSG8煤礦自燃火災束管監(jiān)測系統(tǒng)結構原理圖

2、系統(tǒng)組成

JSG8系統(tǒng)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(shù)據(jù)采樣部分

⑸數(shù)據(jù)分析部分⑹打印輸出部分⑺聯(lián)網(wǎng)調(diào)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(jiān)測室和值班室兩個房間，地面監(jiān)測室建筑面積為24m²、值班室建筑面積為12m²，平面布置及監(jiān)測室設備安裝布置見圖4-3-3。

室內(nèi)設備安裝、擺放的質(zhì)量要求如下∶

⑴檢測室內(nèi)要配備空調(diào)，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(jiān)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(guī)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(tǒng)監(jiān)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(jiān)測室設備擺放示意圖

2、電源配置

監(jiān)控室需設單相電為主系統(tǒng)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(wěn)壓電源火線零線不要反接。

四、井下測點布置方案

1、采空區(qū)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(jiān)測采面工作面各種參數(shù)變化，為分析浮煤的各個氧化階段的溫度和氣體產(chǎn)物析出特性及變化情況。

2、采空區(qū)的監(jiān)測

對采空閉內(nèi)氧化階段進行監(jiān)測，具體布點根據(jù)現(xiàn)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(jiān)測內(nèi)容

井下實際監(jiān)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(nèi)分析，以保證結果的準確性。

4、現(xiàn)場監(jiān)測結果

現(xiàn)場監(jiān)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(nèi)工作面的推進距離。分析參數(shù)主要有O₂、N₂、CO₂、CO、CH₄、C₂H₆和C₂H₄等，監(jiān)測結果如表4-3-1所示。