煤体自燃光纤监测方案解读.docx

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采空区煤体温度监测方案 宿州市金鼎安全技术股份有限公司 2016年10月18日 目录 1、 立项背景 3 1.1 概述 3 1.2技术依据 3 1.3系统设计依据 4 1.3.1法律、法规及有关规定? 4 ?1.3.2技术标准? 5 1.4系统特点? 5 2、技术原理 6 2.1分布式光纤感测技术(ROTDR) 6 2.2 准分布式光纤光栅传感技术(FBG) 7 2.3技术优势分析 8 3、 监测方案 8 4、安装要求 10 4.1 光纤检测设备安装 10 4.2分站及解调仪的安装 11 5 、数据记录与整理 11 5.1测定时间 11 5.2数据验证 11 5.3记录表格 12 1、立项背景 1.1 概述 煤炭自燃是我国煤矿开采过程中的主要自然灾害之一,目前国有煤矿中有60%的矿井在开采具有自燃倾向性的煤层。随着近年来开采强度的增大,高产高效新技术的不断发展,矿井的不断延深和深部开拓特别是近距离煤层开采带来的问题,以及通风系统的相对复杂化,使得煤层自燃危险性有明显增大的趋势。采空区煤炭自燃发火在矿井火灾中占有很高比例。目前对采空区内自然发火倾向的预测主要是通过束管系统抽取样气到地面,对标志气体进行分析预警;该手段欠缺实时性和直观性,束管易损伤漏气导致测量不准确。? 采空区分布式光纤测温安全监测系统利用先进的计算机技术、网络技术、光纤传感测控技术、光纤通讯技术,通过矿井分布式光纤测温系统实时在线监测采空区及回风巷(以下统称“采空区”)温度,旨在弥补标志气体分析方法预警的不足,既减小了由于束管长距离传输所带来的气体分析误差,又提高了实时性。可以及时准确的对采空区隐患进行预警,降低采空区事故风险,提高井下作业的安全性。 1.2技术依据 矿井发火隐患日趋严重、防火难度逐渐加大,要求矿井必须具有完善防火预警系统,矿井现多采用的GC4085型井下自燃发火束管监测系统对CH4、CO、O2气体含量进行实时自动监测,采样化验分析与人工观测相结合方式预警;GC4085型井下自燃发火束管监测系统处理采空自燃发火时高温点难以确定,灭火难度大、工作量大,束管极易损伤出现破损漏气而使测量结果不准确。同时,束管系统施工难度大,不便维护。? 煤的自燃分为三个阶段:?煤在低温的条件下,能吸附氧生成不稳定的化合物,放出少量的热,这种氧化过程十分隐蔽,称其为潜伏期;经过该阶段后,煤的氧化过程加速,?发热量增加,不能及时散热,就加速煤的自燃;如果煤的自热温度继续升高至临界温度(70~80℃)以上,氧化急剧加快,煤的温度迅速,升至300~500℃时,就会发生燃烧现象,H2、CO、水蒸汽征兆性气体出现,该阶段是防止隐患升级的有利时期;当温度达到800~2000℃时,煤的燃烧就会出现明火,此时基本就没有办法施救,只能被迫封闭工作。因此,在工作面回采过程中,对工作面入风巷、回风巷及切眼位置进行温度监测、及时发现温度异常,将煤的自然抑制在早期阶段,对控制预防采空区(工作面)自然发火具有重要意义。? 光纤传感技术代表了新一代传感器的发展趋势。光纤传感器是以光波为载体,光纤为媒质,感知和传输外界被测量信号的新型传感器。光纤不带电、体积小、质量轻、易弯曲、抗电磁干扰、抗辐射性能好,本质安全,特别适合在易燃、易爆、空间受严格限制及强电磁干扰等恶劣环境下使用。对比于传统的检测方法,光纤传感监测系统有远程传输、多参数、大容量、实时在线、抗干扰、本质安全等优点,便于综合分析各方面的信息,能够大大提高现有安全监测及生产自动化水平。 1.3系统设计依据 1.3.1法律、法规及有关规定? (1)《中华人民共和国安全生产法》(2002.11.01);?(2)《煤矿安全规程》;?(3)《煤矿安全监察条例》;? (4)《煤矿安全监察管理体制改革实施方案》(国办发[1999]104号文;? (5)《煤矿作业规程编制指南》;?(6)《煤矿安全监控系统通用技术要求》;?(7)《煤矿和非煤矿山安全评价导则》;?(8)《煤矿安全质量标准》;?(9)《信息技术软件包质量要求》;? (10)《安全生产许可证条例》(国务院令第397号,2004.01.13)。?(11)《中华人民共和国矿山安全法》(1993.5.1)?(12)必威体育精装版的软件与安全监测技术。 ?1.3.2技术标准? (1)《中华人民共和国通信行业标准长途通信干线光缆传输系统线路工程验收规范》;? (2)《煤矿安全质量标准》? (3)《重大危险源辨识》(GB18218-2000);? (4)《中华人民共和国矿山安全法实施案例》(1996.10.11实施) (5)《通讯管道施工标准》。? (6)《煤矿安全监控系统通用技术要求》; 1.4系统特点? 光纤在线防火

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