为保障煤矿井下安全生产,有效预防煤层自然发火事故发生,官地矿于今年4月建成KJ428矿用分布式激光火情监测系统,能够及时掌握井下监测点环境变化情况,通过数据测量分析,可实现被测区域火情的预测、预报、预警,有效预防煤层自然发火。
官地矿KJ428矿用分布式激光火情监测系统主要由测量、数据处理和网络通讯三部分组成。测量部分主要负责被测区域的温度和气体浓度测量,数据处理负责测量数据分析和报告,测量和数据处理两个部分则通过通讯网络来连接。测量采用分布式设计,官地矿在南五区下组煤18503工作面采空区、回风隅角、工作面回风顺槽、下组煤回风巷等区域设置6个监测点,进行连续实时监测。
井下火情监测装置是测量部分的关键装置,由激光气体检测分析主机、光纤测温主机、输气泵、通讯传输网络、地面火情监控预警系统等部分组成。气体浓度测量由激光气体监测主机来实现,负责监测被测区域的温度和CH4、CO、C2H2、C2H4、CO2、O2、C2H6、H2、N2等气体浓度。采样泵将被测点的气体通过束管抽到主机,主机支持多路束管气体测量,通过内部气路切换,将被测束管的气体通入其内部的激光气体测量模块,随后对多种气体浓度进行测量,并将测量数据上传到地面中心站,系统依据自燃发火规律建立的数学模型,对采集的数据进行存储和分析,可以进行数据显示、曲线显示、图形显示和报表查询,方便井上工作人员及时掌握井下各个监测点的环境状况与变化,实现被测区域火情的预测、预报和预警。
温度测量由光纤测温控制柜来实现,感温光纤的一端接入测温控制柜即可实现整条光纤沿线温度测量,是系统的重要组成部分。它通过以太网与系统其它设备相连,采用分布式光纤温度探测(DTS)技术实现温度测量,具有光纤隔爆兼本质安全的特性,适用于易燃、易爆等危险区域和有强电磁干扰、腐蚀、高温和防爆要求的火情监测。
官地矿这套矿用分布式激光火情监测系统的投入使用,彻底解决了传统束管色谱火情监测方式出现的长距离管路易堵、易漏和粉尘、水汽干扰等问题,实现地面可视化集中监测监控,数据更加精准可靠;实时监测数据可以有效降低人工维护成本,提高矿井安全系数,预防煤层自然发火,保障职工人身安全。
●阎慧荣 陈兆婷