礦井火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)在煤礦的應(yīng)用

北京普瑞分析儀器有限公司

                                   李景升（） 

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(diǎn)；尾巷落山側(cè)埋3路，間距30米交替布置監(jiān)測點(diǎn)，尾巷口1路；回風(fēng)落山埋3路，間距30米交替布置監(jiān)測點(diǎn)，落山1路，回風(fēng)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(yīng)用分析

　　通過束管監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)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(diǎn)，人員難以進(jìn)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(zāi)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(jìn)風(fēng)巷CO有增高的趨勢（見表2），于是通風(fēng)工區(qū)根據(jù)這個(gè)情況封閉了15101進(jìn)風(fēng)巷，并不間斷往15101進(jìn)風(fēng)巷注氮?dú)狻?/span>

　　表 2 15101進(jìn)風(fēng)氣體含量變化趨勢分析報(bào)告

　　在2008年11月7日開始對(duì)15101進(jìn)風(fēng)巷打鉆探高冒區(qū)，并通過15101防火措施巷向15101進(jìn)風(fēng)巷注MEA高分子阻化劑，根據(jù)15101進(jìn)風(fēng)氣體含量變化分析結(jié)果，在15101進(jìn)風(fēng)巷CO、T（℃）降低后，通風(fēng)工區(qū)決定再向15101進(jìn)風(fēng)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(duì)火區(qū)盲目投入成本，對(duì)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(biāo)，就為氮?dú)鉁缁鹛峁┝速Y料和數(shù)據(jù)，當(dāng)往火區(qū)注液氮時(shí)可根據(jù)束管監(jiān)測出來的N2 含量指標(biāo)，能夠清楚的知道井下的情況，避免注氮?dú)獠蛔闫鸩坏椒罍缁鹦Ч鸩坏椒罍缁鹦Ч蛲饏^(qū)不停地注液氮造成經(jīng)濟(jì)損失；或者有人員進(jìn)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(diǎn)

　　3.3.1束管監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

　　JSG-8束管監(jiān)測系統(tǒng)一次進(jìn)樣能分析CO、CO2、CH4、O2、C2H4、C2H2、C2H6、N2八組份氣體，分析時(shí)間不大于15mim；通過監(jiān)測報(bào)表或趨勢曲線及時(shí)準(zhǔn)確進(jìn)行自燃火災(zāi)預(yù)測預(yù)報(bào)，并對(duì)發(fā)火危險(xiǎn)性進(jìn)行判別。

　　數(shù)據(jù)庫記錄：有相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索功能，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較。采用開放式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式、實(shí)現(xiàn)分析數(shù)據(jù)的共享。

　　對(duì)井下不經(jīng)常檢測的地點(diǎn)，為節(jié)省投資可以不輔設(shè)束管，由人工采樣，手動(dòng)進(jìn)樣色譜儀進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果在微機(jī)顯示、貯存和打印。

　　3.3.2束管監(jiān)測系統(tǒng)的缺點(diǎn)

　　束管單管容易斷裂是束管的一個(gè)缺點(diǎn)。此外每次氣體檢測都是先通過循環(huán)真空泵對(duì)井下氣體預(yù)抽120分鐘，待置換完管內(nèi)氣體后，然后通過色譜儀對(duì)所采集氣體進(jìn)行分析，由于每個(gè)地點(diǎn)的氣體進(jìn)樣時(shí)間僅為2分鐘，這樣對(duì)于漏風(fēng)比較嚴(yán)重的地點(diǎn)（比如15101進(jìn)風(fēng)、15101尾巷）就會(huì)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(yīng)各地點(diǎn)的氣體含量趨勢變化情況，我們?cè)谑鼙O(jiān)測的同時(shí)，輔以人工檢定管測定和瓦斯探頭進(jìn)行監(jiān)測，并時(shí)常進(jìn)行人工取樣分析，以此確保監(jiān)測地點(diǎn)氣體的真實(shí)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(shí)預(yù)報(bào)，為煤礦自燃火災(zāi)和瓦斯監(jiān)控工作提供科學(xué)依據(jù)。同時(shí)能主動(dòng)監(jiān)測預(yù)報(bào)井下氣體及自燃火災(zāi)隱患，使得煤礦安全綜合防治由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，井下安全防治工作可實(shí)現(xiàn)“對(duì)癥下藥”，避免了缺乏科學(xué)數(shù)據(jù)、盲目治理的弊端，既為煤礦科學(xué)管理提供保障，又為煤礦節(jié)約了經(jīng)濟(jì)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(diǎn)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(jìn)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(diǎn)，是采空區(qū)內(nèi)因火災(zāi)早期預(yù)報(bào)的有效技術(shù)途徑。同時(shí)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(biāo)，以便有效地控制潛在的煤礦自燃發(fā)火和爆炸風(fēng)險(xiǎn)，為煤礦自燃火災(zāi)和礦井瓦斯事故的防治工作提供科學(xué)依據(jù)，從而對(duì)礦井的井下瓦斯、通風(fēng)系統(tǒng)做到的管理，降低了礦井火災(zāi)和瓦斯爆炸發(fā)生的機(jī)率，從而減少礦井安全事故。

　　同時(shí)針對(duì)束管監(jiān)測系統(tǒng)在煤礦井下防滅火工作應(yīng)用中存在的問題, 只有提出執(zhí)行規(guī)范的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),選擇的檢測分析專業(yè)人員,制定嚴(yán)格的綜合管理保障體系,才能為煤礦安全生產(chǎn)提供科學(xué)、準(zhǔn)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(dǎo)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(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)經(jīng)過近四個(gè)月的運(yùn)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