阳泉加工矿用火灾束管监测系统

XX煤业有限公司
JSG9井下束管火灾监测系统设计方案
一、具体要求和依据
煤矿井下火灾的早期发现和监测是矿井火灾防治的前提，《煤矿安全规程》*二百四十一条规定：“开采*自燃和自燃煤层时，在采区开采设计中，必须明确选定自然发火观测站或观测点的位置并建立监测系统、确定煤层自然发火的标志气体和建立自然发火预测预报制度”；根据《矿井防灭火规范》规定：一、二级自燃矿井应建立火灾预测预报系统。
针对我矿生产实际布局，确定建立地面型束管监测系统和人工采集气体进行分析观测的自然发火预测预报监测系统。我矿设计采用JSG9火灾预报束管监测系统。

二、设备选型及参数
JSG9煤矿自燃发火束管监测系统。
1、系统工作原理
JSG9煤矿束管色谱检测系统是在微机分析与控制、色谱高精度分析、束管负压运载气体这三项高新技术基础上开发出来的高科技产品。
系统工作时，先启动抽气泵，使束管内形成负压，即井下外部的压力大于束管内的压力，使井下气体被吸入束管，到达井上的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，该路束管内的气体被送入色谱仪中，分析软件进行处理，形成谱图和分析结果，可实现连续在线检测与分析，所有分析数据均可保留。以便工作人员对数据的再利用。



2、系统组成
JSG9系统共有7大部分组成
⑴束管部分：⑵采样控制部分⑶气体分析部分⑷数据采样部分
⑸数据分析部分⑹打印输出部分⑺联网调度部分

JSG9井下火灾束管监测系统测点布置方案



1、采空区测点布置
在回采工作面布置3个测点，分别布置在工作面、回风隅角、工作面回风流的位置；同时监测采面工作面各种参数变化，为分析浮煤的各个氧化阶段的温度和气体产物析出特性及变化情况。
2、采空区的监测
对采空闭内氧化阶段进行监测，具体布点根据现场实际情况确定，每个测点都安装一个采样器，每个采样器连接一路束管.
3、监测内容
井下实际监测的主要气体有O2、N2、CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2。具体的取样方法如下：
⑴针对工作面实际推进情况，每天采集一次气样；
⑵采样测试完毕后，测量工作面推进位置并做好记录；
⑶将气样由束管送至地面化验室，进行气体组分分析，分析组分包括：O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等，气样必须在内分析，以保证结果的准确性。
4、现场监测结果
现场监测时，通过采样泵将测点的气样分别带到化验室进行分析，采样周期为每天1次。采样的同时，测量两次采样间隔内工作面的推进距离。分析参数主要有O2、N2、CO2、CO、CH4、C2H6和C2H4等，监测结果如表4-3-1所示。



表4-3-1工作面采空区各测点气体监测值
5、监测数据分析：根据监测结果，对化验的指标气体分布对采空区气体变化规律进行详细的分析和阐述。

JSG9火灾束管监测系统
主要技术指标
1、GC6890A煤矿气相色谱仪分析一次进样O2、N2，CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO2八种气体，小检测浓度0.1ppm，量程：0~。
2、系统监测路数
1）控制束管监测路数：8-60路（可扩充）；
2）束管传输流量自动显示：8-60路（可扩充）；
3）运行时间：可实现无人职守长期运行，连续监测；也可根据需要进行人工设定；
4）实现较长距离地点（30km）的采样。    

系统的特点和技术优势
1、特点：
1）该系统设计合理、技术，是微机自动控制、色谱仪分析、束管负压采样等三项高新技术的新产品。具有精度高、准确可靠。色谱仪正常分析≤0.1%，微量分析≤0.1PPM，满足了安全生产的需要和《煤矿安全规程》规定。
2）色谱仪特的自编程功能，色谱仪在检测高低浓度相差很大气体（例如：CO、CO2、CH4从1ppm到99%以上）时，可通过编制色谱仪的时间程序来一次得到结果而不受某种气体浓度的影响，这是国内其它色谱仪无法实现的。
3）立的色谱柱：在检测高浓度的CH4、CO2时，柱效高且稳定，柱寿命在三年以上。
4）分析气体种类多， 能够符合煤矿自然火灾综合多参数标志气体的选择，满足了《煤矿安全规程》规定要求。对自然火灾早期预报提供了可靠的科学依据。
5）工作效率高，可连续循环监测，自动采样节省了大量的人力、物力，降低了劳动强度。
6）系统整体结构合理，微机、气相色谱仪、采样柜等，主体部分在地面室内，安全可靠、操作简单、维修方便。不受井下各种不安全因素及条件的干扰。
7）该系统特别适用于采空区、巷道高**、封闭火区地点的监测，为火区启封提供依据。对综采放**工作面的采空区注氮进行监测， 为注氮数量及注氮质量提供依据。
8）具有束管抽气流量显示功能，直观地反应每路束管气体流量，并可方便调节控制它。
2、技术优势
1）分析用时短，JSG8系统采用三通道气象色谱仪，一次进样检测短仅需5分钟。
2）JSG8系统选用了国内的气相色谱仪进行气体分析，该色谱仪是由鲁南分析仪器厂生产，其主要部件是进口配件，质量可靠，性能、稳定、分析精度高，常量分析小于0.1%，微量分析小于0.1PPM 。并具用多种保护功能如：TCD断气保护、过温保护等；也可同时储存四种分析方法，方便随时调用； 
3）系统所选用的色谱仪具有特的编程功能（检测器量程和衰减时间编程）和自检功能。当检测高浓度气体时，可以通过编制色谱仪的程序和其他气体同时监测而不受某种气体浓度高低的影响,成功的解决了双氢焰检测器带来的噪声问题，国内其它色谱仪需要多次重复进样才能检测，所用时间长。JSG8系统选用的色谱仪如出现问题，可通过色谱仪自身的自检功能查找所出现的问题并解决。
4）该色谱仪具有阀的自动切换和两个检测信号自动切换功能，可实现自动分析；
5）该色谱仪选用两种取样方式：自动和手动取样，两种进样器可选择安装；
6）JSG8系统具有强大的数据库功能。可通过查找数据库的历史记录，对火灾和瓦斯爆炸危险程度进行正确的判断，从而达到更好的预测预报功能。
7）监测距离
JSG8系统,监测距离可达到30KM,监测路数可达60路,满足了不同矿井的需要。
8）用于氮气灭火
JSG8系统因能监测N2指标，能够提供氮气灭火效果的技术数据。
9）联网功能，可实现和调度中心数据联网。

1.设计背景
根据对XX煤矿的实地调查得知，XX煤矿没有配备火灾束管监测系统，和矿方沟通并根据设计要求和验收标准特制定本系统方案。
2.设计原则
1）选用的系统符合相关法规的要求，在技术上具有性。
选用的系统符合国家有关标准和行业标准要求，通过国家检验机构审查和检验。束管监测系统技术上具有性，能够满足矿井今后一定时期内发展的需要。
2）系统稳定可靠，能够满足日常火灾监测的需要
系统能够实现对井下自燃气体的连续监测；能够实现对煤自燃过程中标志气体的准确分析；系统运行稳定可靠，日常维护工作量少，束管系统能够保障取样的可靠。
3）监测点设置合理，满足火灾监测的要求，并可扩展，束管布置安装方便。
工作面和井下可能发火地点的监测布置合理，能够实现对井下火灾的全面监测。束管系统的布置要安装方便，并在今后可能使用的地点留有扩展的端头。所有设备应当能够在井下恶劣的自然条件下长期稳定工作，并且安装施工简便，便于维护
4）系统操作简单，配置灵活，分析功能强大，数据共享方便。
整个系统的控制应当采用统一的模式，实现自动控制，能够方便地进行计划的采样分析工作，并能将各类分析结果统一存储分析。提供功能强大的数据统计和分析工具，具有报警功能。能够实现系统数据的共享和同其它信息管理系统的结合。
根据以上设计原则，提出如下设计方案，并建议采用我公司研发生产的JSG9矿井火灾束管监测系统。
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