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礦井火災束管監測系統在煤礦的應用

北京普瑞分析儀器有限公司

                                   李景升（） 

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

圖 2 15101火區束管布置圖

　　3.3 束管監測系統應用分析

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

　　在2008年10月29日前后，通過束管監測系統發現15101工作面巷道內氣體變化比較明顯，特別是進風巷CO有增高的趨勢（見表2），于是通風工區根據這個情況封閉了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

　　在2008年11月7日開始對15101進風巷打鉆探高冒區，并通過15101防火措施巷向15101進風巷注MEA高分子阻化劑，根據15101進風氣體含量變化分析結果，在15101進風巷CO、T（℃）降低后，通風工區決定再向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。

　　通過束管監測，判斷火區狀況，從而避免對火區盲目投入成本，對生產效益起到一定的節支作用。比如由于束管監測系統能監測N2 指標，就為氮氣滅火提供了資料和數據，當往火區注液氮時可根據束管監測出來的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不停地注液氮造成經濟損失；或者有人員進入 “死區”檢查，一旦造成人員傷亡，那將是不可估量的損失。

　　3.3 束管監測系統的優缺點

　　3.3.1束管監測系統的優點

　　JSG-8束管監測系統一次進樣能分析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，并對發火危險性進行判別。

　　數據庫記錄：有相當的數據存儲和檢索功能，對歷史數據進行分析比較。采用開放式數據存儲格式、實現分析數據的共享。

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

　　3.3.2束管監測系統的缺點

　　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真空泵對井下氣體預抽120分鐘，待置換完管內氣體后，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）就會出現檢測數據相差較大的現象。為了更確切的反應各地點的氣體含量趨勢變化情況，我們在束管監測的同時，輔以人工檢定管測定和瓦斯探頭進行監測，并時常進行人工取樣分析，以此確保監測地點氣體的真實情況。

　　4 結束語

　　通過建立礦井束管監測系統，能夠通過束管取樣分析礦井采空區、密閉區、巷道中的CO、CO2、CH4等氣體的濃度，經過測定分析及時預報，為煤礦自燃火災和瓦斯監控工作提供科學依據。同時能主動監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為主動，井下安全防治工作可實現“對癥下藥”，避免了缺乏科學數據、盲目治理的弊端，既為煤礦科學管理提供保障，又為煤礦節約了經濟成本，意義重大。

　　礦山管理人員可以通過該系統掌握各地點氣體的數據來了解礦井的狀況，特別是井下人員無法進入的區域（如采空區等），它具有其它監測手段無法替代的優點，是采空區內因火災早期預報的有效技術途徑。同時礦山管理人員還可以偵測出早期自燃發火、爆炸的氣體指標，以便有效地控制潛在的煤礦自燃發火和爆炸風險，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，從而對礦井的井下瓦斯、通風系統做到的管理，降低了礦井火災和瓦斯爆炸發生的機率，從而減少礦井安全事故。

　　同時針對束管監測系統在煤礦井下防滅火工作應用中存在的問題, 只有提出執行規范的技術標準,選擇的檢測分析專業人員,制定嚴格的綜合管理保障體系,才能為煤礦安全生產提供科學、準確的數據。

　　在15101工作面幾次啟封過程中，我們根據這套系統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測系統經過近四個月的運行，系統性能穩定，能滿足礦井防滅火監測監控管理的需要。器有限公司