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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》第二百四十一条规定：“开采容易自燃和自燃煤层时，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主要功能
l、微机自动控制， 24 小时在线监测，实现无人值守；
2、自动设置参数，每次进入系统均按上一次修改的新参数设置；
3、可建立气样数据库，通过系统自动求出或输入的组份表；
4、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；
5、独特的数据库分析功能。在束管监测下，系统自动将分析数据存入数据库，并可用数据库分析某一采样点的气体含量在一段时间内的变化趋势，可用图形方式表现，非常直观；
6、具有气体含量超限自动报警功能；
7、分析控制软件的主要功能:
〔1〕控制软件全中文菜单及窗口提示，人机界面友好，可操作性强，实用性强，软件界面全鼠标操作，简单易用，符合煤矿特点。
〔2〕自动控制监测方式：能将井下个监测点气体通过束管自动输入色谱仪进行监测、显示、储存和打印检测结果，上一个循环检测结束下一个循环自动开始。
〔3〕监测控制检测方式：人工分析，手动控制色谱仪可进行试验室分析，自动分析，束管自动循环监测。
〔4〕检测定量方法：程序分段控制能力、面积基准、峰高基准、一般外标法、外标归一法。
〔5〕检测基准设定：检测基准参数设定有自动设置和手动设置两种方式。
〔6〕各检测点趋势分析：检测数据除能以日报表输出外，还能将历史数据以月报标及趋势曲线的形式输出。
〔7〕自动报警功能：检测气体成分超限时工作站发出报警声，同时报警提示行以醒目的颜色显示报警信息数据。
〔8〕报表功能：既有正常检测分析数据、谱图报表及日报、月报，又有束管检测分析数据、谱图标标及日报、月报，还有气体含量变化趋势分析曲线报表等。
分析速度：全自动分析，1-2分钟内分析完成一路进样。
〔9〕色谱分析：专用色谱柱和预柱系统，满足煤矿气体常量、微量组分和无机、有机组分全分析的特定需要。实现煤矿气体全组分的自动分析，含矿井空气、火灾气体、瓦斯爆炸气体的常量（%浓度）及微量（ppm浓度）组分的分析。
常量：o2、n2。
微量：co、ch4、c2h4、c2h6、c2h2、co2。
1、分析速度：
色谱监测仪一次进样5分钟内完成矿井瓦斯爆炸气体常量o2、n2等和火灾气体微量co、ch4、c2h4、c2h6、c2h2、co2等组分的分析。一次进样完成瓦斯爆炸气体全组分分析和爆炸危险程度判别。
2、热导检测器灵敏度：s≥5000mv.ml/mg，氢焰检测器检出限：m≤1.0×10-11g/s
3、安全和长寿命：有预柱装置，有效防止三根分析柱被污染，使得h2s等有害有毒气体不受干扰，不影响使用寿命和分析精确度，并能确保整套仪器长期不间断工作。
4、自动/手动转换功能：手动（球胆取样）和自动进样可选，检测点可设。
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24小时内分析，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： 由束管专用气相色谱仪，专用输入输出接口、空气发生器，氢气发生器（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：无油无水真空泵。把井下各个测点的气体抽到气体分析室。

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