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      采區光纖測溫

      采區光纖測溫

      采區光纖測溫,煤礦采空區分布式光纖測溫系統,華光天銳提供礦區分布式光纖測溫裝置。

      我國是世界上煤炭產量最大的國家,也是煤層自燃發火最為嚴重的國家之一,不僅會給煤礦帶來嚴重的經濟損失,而且會造成大量的煤礦人員的傷亡。據統計,我國國有重點煤礦中具有自燃危險的礦井約占 51.3%,占總礦井火災的 90% 以上,由于煤層自燃,我國每年損失煤炭資源 2 億噸左右 ;同時,煤炭自燃發火也是釀成煤礦瓦斯爆炸重大惡性事故的原因之一??梢?,煤層自燃火災成為制約煤礦安全高效生產與發展的主要因素之一。

      煤層自燃發火是防滅火工作的治理重點,絕大部分自燃發火發生在采空區內。隨著煤礦開采深度的增加,開采機械化程度的大幅度提高,開采速度日益加快,且綜采工作面浮煤厚度大,造成了采空區面積不斷增大,出現采空區遺留煤的厚度加大,導致采空區內煤自然發火事故頻發,而綜采工作面產量大、設備精,一旦發生自燃勢必造成巨大的經濟損失。因此,防治采空區煤炭自燃是保證我國煤礦安全高效生產的重點。

      目前,我國煤礦自燃火災自動監測及報警系統在原理上均采用熱電信號的傳感器,包括熱敏電阻傳感器及熱電偶傳感器。它們都是應用熱電信號進行處理,因此對環境比較敏感,周圍環境的好壞直接影響到系統能否正常運行。同時,傳感器需要電源供電,傳輸的信號是電信號,抗干擾能力較弱,可靠性較低,采空區內環境惡劣,故存在許多安全隱患 ;且信號傳輸距離短,不能實現大范圍長期在線實時監測。

      隨著社會的發展進步和科技的日新月異,煤礦機械化程度大幅度提高,開采深度不斷增加,開采速度日益加快,且綜采工作面浮煤厚度大,造成采空區面積不斷擴大,冒落高度不斷增大,導致采空區內煤自然發火事故頻發。煤自燃災害一旦發生,由于火源的隱蔽性和不確定性將給防滅火工作造成極大的困難,而綜采工作面設備先進,產量大,采空區自燃的發生勢必會造成巨大的經濟損失,甚至誘發瓦斯、煤塵爆炸或煙霧蔓延等災害,釀成人員傷亡事故??梢?,防治采空區煤自燃是保證我國煤礦安全高效生產與發展的重要保障。

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      是否能夠對釆空區內部進行實時監控,對溫度異常點的位置進行準確定位,是決定能否及時采取預防措施,防止火災發生的關鍵。因此,煤炭自燃早期對采空區進行實時監測是防滅火工作的重要環節。目前,我國煤自燃監測的技術主要有:指標氣體分析法、示蹤氣體法、電式傳感器測溫法及熱紅外測溫法等。它們的不足之處顯而易見,共性是不能實現連續監測,只能監測到特定點的溫度,很有可能漏掉故障隱患。指標氣體分析法需要全天候采集、分析采空區氣體,勞動強度大,耗費人力物力。能夠滿足失蹤氣體法的失蹤物質非常少,目前這種方法多以實驗室研究為主,真正煤礦應用較少。電式傳感器測溫法主要采用的傳感器包括熱敏電阻傳感器和熱電偶傳感器,它們都是應用熱電效應進行溫度測量,傳輸的信號是電信號,且傳輸距離短,因此對環境比較敏感,抗干擾能力較弱,可靠性較低,周圍環境的好壞直接影響測溫結果;同時,傳感器需要電源供電,采空區內環境復雜,存在安全隱患較多。熱紅外測溫法只能探測出物體表面與儀器垂直物體的溫度,采空區復雜環境對測量結果影響很大,并且紅外溫度傳感器的火災預警系統造價昂貴,不易推廣。

      感溫光纖均采用了分布式鎧裝光纜,分布式鎧裝光纜內部有不銹鋼保護管和抗拉鋼絲網保護光纖不受損害,外護套為高性能的低煙無鹵素阻燃熱塑型材料,具有抗砸、抗拉能力好、防燃防爆、抗腐蝕、耐高溫高熱、便于施工布放、熱滲透快,測溫響應迅速等優點;通過礦用感溫光纖進行溫度信號的采集和傳輸,采集范圍廣、覆蓋面大、信號傳輸距離遠、安全穩定可靠,相對大量點式傳感器,可實現溫度數據和位置信息的在線實時測量、災情監測和預警預報,獲取信息的單位成本大大降低。
      采用分布式光纖實現采煤工作面采空區溫度場的在線監測,通過對監測到的數據進行后續處理,能夠實現采空區煤自燃火災的分級預警和發火位置的判定,對礦井防滅火工作具有重要的指導作用,能夠有效保障礦井的安全高效生產與發展。
      煤礦采空區分布式光纖溫度監測預警方法的方法步驟簡單,實現方便,能夠對采煤工作面采空區溫度進行實時在線監測。

      關鍵詞:

      光纖聯系

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