本溪火灾束管监测安装

潍坊昊通通信科技有限公司

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**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24小时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矿井火灾束管监测系统
JSG9矿井火灾束管监测系统是解决在煤炭开采过程中，连续获取井下火灾标志性气体数据的集成工程方案。该工程连续采集输送井下多处采煤工作面的气体，由地面监测控制，循环自动取样分析，经过对矿井火灾标志性气体的连续分析数据及趋势曲线，对火灾和瓦斯爆炸的可能性连续进行分析及发火点的预测预报，为矿井瓦斯事故和自然火灾的防治工作提供科学依据。特别适用于采空区、巷道高**、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。尤其为火区启封，矿井瓦斯事故救灾提供有效的监测手段。
矿井火灾束管监测系统组成
该系统主要由井下工作面粉尘过滤器、单管、井下初级滤水装置、分路箱、束管、地面二级滤水装置、真空管道系统、气体采样自动控制柜、束管**色谱仪、数据处理工作站及爆炸三角形软件等组成。
矿井火灾束管监测系统工作原理
矿井火灾束管监测系统由井下多处工作面采集气体经过粉尘过滤，通过单根管道输送到分路箱内，经过初级滤水后连接集束管缆至地面分析室；进入采样柜内二级滤水后，循环自动采取少量“新鲜”样气进入色谱仪进行样气分析，其余气体通过真空管道系统排出室外。
矿井火灾束管监测系统的主要特点
1、安全可靠的地面分析及负压采集系统
分析中心及负压气源动力装置设置在地面；井下非电化学传感器，地面电气设备*苛刻的防暴等级要求，安全可靠，便于维护。
2、*创集成化气体采样自动控制柜
气体采样系统、流量显示及调节装置和地面二级滤水装置三大部件集成一体；体积小，管道接头少，管道短，达到气体阻力较小化；井下束管至地面分析仪器只需一次接头连接，安装简单化。解决了常规分析室内束管连接密如蛛网的现象。
3、**流量显示及调节功能
每路束管均配置流量显示及调整装置，能够直观地反映每路束管的工作状况；测定每路束管的流速及流量，准确地确定所分析的每路样气的提前时间；通过流量监测反映井下束管有无堵塞，可及时对堵塞情况进行处理。
4、优化设计的负压管道系统确保抽气效率
采用西门子水环真空泵，质量可靠，性能先进、稳定；真空泵进、排气接口等管径真空管道设计是确保抽气效率的有效手段；双真空泵切换，自动止回功能与应急旁路管道切换功能，确保双套管道系统应急瞬间切换，可靠运行。
5、*创无阻力真空管道自动止回功能
此控制装置与真空泵同步工作，自动控制真空管道的开启及关闭，有效地解决停机回水现象及样气污染现象，保持短时间停机后*二次开机样气的连续有效；并且对真空系统无阻力及无压力损失。通常情况下，即使较好的机械止回阀造成的阻力也会减少30%以上的抽气效率。
6、满足客户特殊要求的工程解决方案
提供工作面采集距离10KM以上，监测路数扩充的特殊工程解决方案、满足了现场需要。

JSG9矿井火灾束管监测系统
煤层自燃火灾监测与早期预报是矿井火灾预防与处理的基础，是矿井防灭火的关键。只要能够准确、及时地对煤层自燃火灾进行早期预报，就能有的放矢地采取预防煤层自燃火灾的措施，从而避免自燃事故的发生。对于煤层火灾的预测预报而言，采样监测技术是至关重要的。目前，煤层火灾的监测主要有矿井火灾束管采样监测系统、煤矿安全监控系统和人工检测三种手段。
JSG9矿井火灾束管监测系统由微机分析与控制、色谱高精度分析、束管负压运载气体3个体系构成。系统工作时，启动抽气泵，使井下束管内形成负压，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; 当气相色谱仪达到稳定工作状态后，微机通过控制接口板输出一个开关量给驱动电路，驱动电路的继电器吸合，接通某一路束管的电磁阀，该路束管内的气体被送入色谱仪中，由色谱仪开始分析; 色谱仪的分析结果被送到微机内的数据采样接口板上，经过信号放大、模数转换，将模拟量变成数字量，然后由分析软件进行处理，形成谱图和分析结果，并在屏幕或打印机上展现出来，完成某一路束管气体的检测分析过程。在需要多路检测的时候，由微机按照用户设定的检测顺序和检测次数自动循环进行，并每天24h连续在线检测与分析，所有分析数据实时存储。

1、运行稳定，可靠性强。由于进入色谱分析仪中的气体直接通过束管在井下采样，气体不会受到任何其它人为因素的影响，能真实的反映井下采样地点的气体变化情况。用束管采样气体，通过粉尘过滤器和滤水器进行过滤，结构简单，不易发生故障，适应井下多尘、潮湿的环境，所以系统运行稳定，分析结果准确可靠。
2、操作简便。整个系统在微机控制下运行，显示器和控制柜均能动态的反映出当前束管检测的工组状态，操作人员可以方便的设置各种参数来满足不同的监测需要；全屏幕汉字编辑，操作非常简便。
3、工作效率高。系统可24小时连续进行采样与分析工作，不用人工下井采样，大大节省了人力、物力，降低检测人员的劳动强度。
4、检修方便。由于整个系统的控制、运行、分析部分均安装在地面室内，检修十分方便。
5、自动化程度高。操作人员设置好参数，启动束管检测后，系统进入自动状态，连续不断的进行采样、分析、输出结果，直到完成设定的次数或人工干预为止。
6、自动输出每路束管气体的分析结果。在微机控制下，每一路数据分析完成后，可根据要求自动将结果输出到打印机；
7、高稳定度：柱箱、辅助箱分别控温，三柱并联和甲烷转化装置，确保各组份较好的分离度。确保了预测预报的可靠性。具有连续监测的功能运行稳定、无故障，运行环境参数不**标。
JSG9火灾束管监测系统主要技术指标

1、煤矿**在线式多组分红外气体分析仪能分析CO、CO2、CH4、O2、N2等自然发火指标气体。精度和量程分别为：
(1)CO较小检测浓度0.1ppm， 量程0 ~1000ppm
(2)CH4较小检测浓度0.1ppm， 量程：0~**
(3)CO2较小检测浓度0.1ppm， 量程：0~35%CO2。
(4) O2较小检测浓度0.01%， 量程：0~25%。
2、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，较小检测浓度0.1ppm，量程：0~**。
3、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，24小时连续监测；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。
4、运行环境条件
1．安装地点： 矿井地面、井下
2．海拔高度： 地面+1300~+1500m，井下+850~+1380m
3．安装环境： 多尘、潮湿，煤尘具有爆炸性
4．环境温度： 地面-28℃~45℃，井下2℃~40℃
5．湿度： 90%
6．耐震能力： 按7度震区设防；
JSG9矿井火灾束管监测系统组成

1.井下束管部分：由粉尘过滤器、单管、分路箱(含滤水器)、束管等组成，其作用是运载井下气体。
2.采样控制部分：由输出控制接口板、电磁阀驱动电路、采样泵等组成，它们各自装在微机和控制柜内。其作用是按规定的顺序和时间将气体送入分析仪器中。
3.气体预处理部分：由过滤器、冷凝器和流量计等部分组成，其作用是把处理合格的样气送入分析仪器中。
4.气体分析部分： 由束管**气相色谱仪，，在线式多组分红外检测仪，**输入输出接口、氮氢空一体机（载气气源）等部分组成。
5.数据采样部分： 由数据采样接口板、采样程序组成。用以采集气体分析仪传来的数据，并进行数据预处理。
6.数据分析部分： 由测控软件内的数据分析、图形显示、谱图检测、计算结果等部分组成。通过分析将采样数据形成分析报告及谱图。
7.打印输出部分：由打印机及检测软件中的打印控制部分组成。用以输出所有的分析报告、图表等。
8.抽气泵部分：真空泵。把井下各个测点的气体抽到气体分析室。
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，在技术上具有先进性。
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先进性，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**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。