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矿井火灾束管监测系统在煤矿的应用

发布时间: 2013-03-12  点击次数: 1530次

矿井火灾束管监测系统在煤矿的应用

北京普瑞分析仪器有限公司

                                   李景升() 

15101工作面正常续采后,各巷道埋设束管监测管路为防火措施巷埋3路,间距50交替布置监测点;尾巷落山侧埋3路,间距30交替布置监测点,尾巷口1路;回风落山埋3路,间距30交替布置监测点,落山1路,回风1路。束管布置图如下图。

2 15101火区束管布置图

  3.3 束管监测系统应用分析

  通过束管监测系统对15101首采工作面的气体检测,提供14#煤层、15#煤层的自然发火依据,特别是在15101采空区、巷道高冒、封闭火区等地点,人员难以进入的死区,提供非人力所能为的监测手段。为火区启封,矿井瓦斯事故救灾提供有效的数据。

  在20081029日前后,通过束管监测系统发现15101工作面巷道内气体变化比较明显,特别是进风巷CO有增高的趋势(见表2),于是通风工区根据这个情况封闭了15101进风巷,并不间断往15101进风巷注氮气。

  表 2 15101进风气体含量变化趋势分析报告

监测时间

O2

N2

CO

CH4

C2H2

C2H4

C2H6

CO2

2008-10-26 094742

9.3420

47.1898

0.0000

43.2735

0.0000

0.0000

0.0396

0.1551

2008-10-27 092806

10.4234

50.7817

0.0016

38.2244

0.0000

0.0000

0.0420

0.5276

2008-10-28 095108

19.4525

71.6719

0.0580

8.4999

0.0000

0.0000

0.0065

0.3112

2008-10-29 062658

18.5422

69.7783

0.1550

11.1920

0.0010

0.0009

0.0857

0.2447

2008-10-30 070912

19.0891

70.9991

0.1088

9.4524

0.0000

0.0036

0.0953

0.2517

2008-10-31 054315

18.3531

69.1755

0.1876

11.9406

0.0019

0.0081

0.0128

0.3204

2008-11-01 072852

3.9103

50.4287

0.3549

43.6594

0.0000

0.0000

0.3133

1.3334

2008-11-02 170452

2.8148

48.2834

0.0534

48.3051

0.0000

0.0000

0.0077

0.5356

2008-11-03 112506

4.5591

43.9018

0.0528

50.4840

0.0000

0.0000

0.2792

0.7232

2008-11-04 102217

5.9139

38.1691

0.0183

55.8709

0.0000

0.0000

0.0278

0.0000

  在2008117开始对15101进风巷打钻探高冒区,并通过15101防火措施巷向15101进风巷注MEA高分子阻化剂,根据15101进风气体含量变化分析结果,在15101进风巷COT)降低后,通风工区决定再向15101进风巷压注LFM轻型充填材料,这样就为灭火提供了参考依据。

  通过束管监测,判断火区状况,从而避免对火区盲目投入成本,对生产效益起到一定的节支作用。比如由于束管监测系统能监测N2 指标,就为氮气灭火提供了资料和数据,当往火区注液氮时可根据束管监测出来的N2 含量指标,能够清楚的知道井下的情况,避免注氮气不足起不到防灭火效果而起不到防灭火效果或往火区不停地注液氮造成经济损失;或者有人员进入死区检查,一旦造成人员伤亡,那将是不可估量的损失。

  3.3 束管监测系统的优缺点

  3.3.1束管监测系统的优点

  JSG-8束管监测系统一次进样能分析COCO2CH4O2C2H4C2H2C2H6N2八组份气体,分析时间不大于15mim;通过监测报表或趋势曲线及时准确进行自燃火灾预测预报,并对发火危险性进行判别。

  数据库记录:有相当的数据存储和检索功能,对历史数据进行分析比较。采用开放式数据存储格式、实现分析数据的共享。

  对井下不经常检测的地点,为节省投资可以不辅设束管,由人工采样,手动进样色谱仪进行检测,检测结果在微机显示、贮存和打印。

  3.3.2束管监测系统的缺点

  束管单管容易断裂是束管的一个缺点。此外每次气体检测都是先通过循环真空泵对井下气体预抽120分钟,待置换完管内气体后,然后通过色谱仪对所采集气体进行分析,由于每个地点的气体进样时间仅为2分钟,这样对于漏风比较严重的地点(比如15101进风、15101尾巷)就会出现检测数据相差较大的现象。为了更确切的反应各地点的气体含量趋势变化情况,我们在束管监测的同时,辅以人工检定管测定和瓦斯探头进行监测,并时常进行人工取样分析,以此确保监测地点气体的真实情况。

  4 结束语

  通过建立矿井束管监测系统,能够通过束管取样分析矿井采空区、密闭区、巷道中的COCO2CH4等气体的浓度,经过测定分析及时预报,为煤矿自燃火灾和瓦斯监控工作提供科学依据。同时能主动监测预报井下气体及自燃火灾隐患,使得煤矿安全综合防治由被动变为主动,井下安全防治工作可实现对症下药,避免了缺乏科学数据、盲目治理的弊端,既为煤矿科学管理提供保障,又为煤矿节约了经济成本,意义重大。

  矿山管理人员可以通过该系统掌握各地点气体的数据来了解矿井的状况,特别是井下人员无法进入的区域(如采空区等),它具有其它监测手段无法替代的优点,是采空区内因火灾早期预报的有效技术途径。同时矿山管理人员还可以侦测出早期自燃发火、爆炸的气体指标,以便有效地控制潜在的煤矿自燃发火和爆炸风险,为煤矿自燃火灾和矿井瓦斯事故的防治工作提供科学依据,从而对矿井的井下瓦斯、通风系统做到的管理,降低了矿井火灾和瓦斯爆炸发生的机率,从而减少矿井安全事故。

  同时针对束管监测系统在煤矿井下防灭火工作应用中存在的问题, 只有提出执行规范的技术标准,选择的检测分析专业人员,制定严格的综合管理保障体系,才能为煤矿安全生产提供科学、准确的数据。

  在15101工作面几次启封过程中,我们根据这套系统来指导井下的灭火工作,并取得了一定的成效。

  目前我公司矿井火灾束管监测系统经过近四个月的运行,系统性能稳定,能满足矿井防灭火监测监控管理的需要。器有限公司

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