张集矿两种防灭火检测系统的应用及改进

张集矿两种防灭火检测系统的应用及改进

0煤尘自然散发指标气体的表征张集矿主要采用6号和8号符合国家的高瓦层，具有自然燃烧性。自然发芽期为3.6个月。主要使用co作为评估煤土自然喷发指数的气体，其他烷烃和烯烃作为辅助指标气体。为确保张集矿实现产量大矿、安全大矿,对矿井内因火灾进行预测、预报,分别引进了GC-4085型气相色谱仪和JSG-7型煤矿自然发火束管检测系统,现将此两种仪器在本矿中应用及改进做以介绍。1jsg-7煤矿自然发射管的检测系统1.1张集矿主要测点JSG-7型煤矿自然发火束管检测系统主要由工程一体化控制机、真空抽气泵、采样泵、电磁阀、siemensULTRAMAT23红外线检测仪、束管以及相关配套软、硬件等组装而成,主要分析CH4、O2、CO、CO2气体。本仪器有12个通道,每个通道上安装一个MAC两位三通电磁阀,通过12路束管与井下12个测点相连接,可以连续不断地对井下12个测点进行动态分析。目前张集矿的主要测点:①各个综采工作面的上隅角;②封闭采空区以及高抽巷的火墙内;③各个沿空掘进巷道的回风流中;④各个工作面以及系统巷道内的高冒点。以上各个测点与井下束管合茬,通过地面4台真空抽气泵将各个测点的气体抽至地面,由仪器内部的采样泵将气体送至红外线分析仪分析,整个过程简单、快捷。1.2改进意见建议经事实论证,虽然本仪器可以对井下各个测点进行动态分析,但是不能对人工取样的球胆进行分析(球胆内所存气量较少)。主要原因是该仪器内部管路较长、管径较大、耗气量也较大。往往在设定的时间(3min)里,测不出准确的结果。改进意见:①在仪器的控制面板上增设4个管孔分别与增设的4个两位三通MAC电磁阀相连,可以连续不断地对4个球胆进行取样分析;②在4个管孔所对应的干管上增设一个流量计,可根据仪器需要进行流量调节,以减少不必要的气体消耗;③在控制面板上增设一个球胆按钮,与新增设的两位三通MAC电磁阀相连,做球胆样品分析时,按下按钮,使气样避开复杂的内部管路系统,直接进入红外线分析,缩短进气路线,减少了耗气量;④在控制面板上增设一个调零按钮,与新增设的两位三通MAC电磁阀相连,电磁阀其中一端封实,另一端与大气相通。在做完气样化验时,按下调零按钮,仪器自动抽取空气进行调零,使操作更加简单化。2质量分析与色度图的改善2.1接地前求法测量原理GC-4085型气相色谱仪有三通道,A通道主要测量O2、N2,B通道主要测量CO、CH4、CO2,C通道主要测量C2H4、C2H6、C2H2。仪器有12个管孔,也可通过束管与井下各个测点相连进行抽气化验。改进之一:由于受交流电电场的影响,在GC-4085型气相色谱仪的表面形成感应电荷,即外壳带静电的现象。静电在经过信号放大器及数据处理系统后,在A、B、C三个通道的基线上体现出毛刺峰现象。尤其是B通道表现较为突出(B通道主要测量CO,CH4,CO2),毛刺峰的出现将影响仪器分析的结果,把毛刺峰信号误判断成为物质信号,使测量结果发生质变。为了消除毛刺峰所形成的干扰信号,张集矿将仪器的外壳进行了接地处理。其优点:①仪器外壳所产生的感应电荷经导线流入大地,使仪器外壳处于零电位状态,消除了A、B、C三通道基线上所产生的毛刺峰现象,使分析结果更加科学、准确;②仪器外壳的接地可防止人体间接触电。改进之二:仪器在使用的过程中,A通道经常出现互溶峰现象(A通道主要测量O2、N2)。即氧气峰和氮气峰不能够完全分离,使测量结果与实际不相符,误差较大.为此,经常需要对仪器的色谱柱进行老化,通过该方法,虽然A通道的互溶峰现象能够解决,但是仪器的利用效率大大降低,针对这种现象,又在A通道串联了一根预柱,提高了柱箱对气体的分离效果,使氧气峰和氮气峰得以完全分离,测量结果较为准确,仪器的利用效率有了很大的提高。2.2gc-4005型气相色谱仪的载气系统原先张集矿GC-4085型气相色谱仪的载气分别由高纯空气、高纯氮气以及高纯氢气提供,一个月就要消耗高纯空气、氮气及高纯氢气各两瓶,一年在载气上的花费就为57600元。为节省经费,对GC-4085型气相色谱仪的载气系统做如下改进:分别采用SGN-300高纯氮气发生器、SGK-2LB低噪音空气泵以及SGH-300高纯氢气发生器来代替罐装式载气,SGN-300高纯氮气发生器以及SGH-300高纯氢气发生器可以通过更换氢氧化钾电解液来向仪器持续供气,氢氧化钾电解液每年只需更换一次。SGK-2LB低噪音空气泵可以就地取材,对室内空气进行压缩、过滤后,分别输送至SGN-300高纯氮气发生器和仪器中。改造后的载气系统,占地面积小,使用简单、安全、经济。每台发生器的均价在3000元左右,服务年限10a,共可节余57.6万元。3自然退火束管检测GC-4085型气相色谱仪主要测量O2、N2、CO,CH4,CO2、C2H4、C2H6、C2H2指标气体,JSG-7型煤矿自然发火束管检测系统主要测量CH4、O2、CO、CO2指标气体,判断煤尘是否发生自燃,不仅仅采用CO作为指标气体,还需要其他烷烃或炔烃作为辅助指标气体。3.1gc-4005型气相色谱仪在JSG-7型煤矿自然发火束管检测系统的气路控制系统,即12个两位三通MAC电磁阀(常开式)后方分别并联了12个两位三通MAC电磁阀(常闭式)专供GC-4085型气相色谱仪使用,两位三通MAC电磁阀的一端连接真空抽气泵,另一端与新增设的气体采样泵相连,此采样泵专门向GC-4085型气相色谱仪供气。3.2导向开关的互相切换在新增设的气体采样泵与GC-4085型气相色谱仪内部的气体采样泵之间的回路上增设一导向开关,通过导向开关的互相切换,可使两台仪器既可以互相协作