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天津加工矿用火灾束管监测系统

JSG9火灾束管监测系统主要设备性能参数
8.1束管色谱仪

矿井气形成
矿井瓦斯是井下有害气体的总称。这些气体中的主要成分是沼气,通常所谓矿井瓦斯,就是指沼气,是古代植物在成煤过程中,经作用,植物的纤维质分解产生CH4气体 ,及煤在高温高压的地质作用缺氧的状态下,产生一定的干馏气体,如CO,CO2,C2H2,C2H4,C2H6。痕量的H2,SO2,H2S(不检测)和矿井通风气 O2,N2组成。
矿井气的危险性
矿井瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体。它难溶于水,扩散性比空气高。瓦斯无毒,但当浓度高时,会引起窒息。当其在空气中具有一定浓度(5%~16%),并遇到高温(650~750℃)时能引起爆炸,CO气使人员中毒,C2H2,C2H4,C2H6气会使煤层自燃。对安全生产威胁很大, 对矿井瓦斯的是不可忽视。
矿井气的监测要求
国家要求监测成份及浓度范围
成份 O2 N2 CH4 CO CO2 C2H6 C2H4 C2H2
测定范围( %) 20.9±5 78±10 0.5ppm~10 0.5ppm~0.3 1ppm~0.5 1ppm~0.3 1ppm~0.3 1ppm~0.3
仪器配置
气相色谱仪:GC-6890型. 双FID放大器,TCD,转化炉,十通阀自动进样器,三信号输出口,填充柱
四.分析原理及方法
仪器采用TCD,双FID检测器,填充柱系统,甲烷转化装置,通过十通阀自动进样,实现一次进样 分析矿井瓦斯,对:O2, N2TCD检测 由于FID对CO,CO2不响应。所以要将CO,CO2在高温下,在镍触酶催化下和H2反应转化成CH4,在FIDⅠ上检测。反应式如下:
CO+3H2=CH4+H2O CO2+4H2=CH4+2H2O
CH4 C2H4 C2H6 C2H2FIDⅡ检测,对仪器进行改造FID出二张谱图,TCD出一张谱图。
分析条件
恒温分析:
柱温:60℃ FID:140℃ TCD:120℃
转化炉:360℃ 桥流:120A 流速:35ml/min
进样量:1ml FID灵敏度根据样品含量高低循环自动改变
温度控制:
柱室: 室温~400℃
转化: 室温~400℃
FID检测器 : 室温~400℃
TCD检测器: 室温~400℃
工作电压: AC 220±10% 50HZ
工作电流: 15A
消耗功率: 2500W
热导检测器灵敏度≥5000mv•ml/mg,氢焰检测器检出限≤1.0×10-11g/s;
系统精度:≤1%
仪器使用条件
1. 电源电压:220V~±22V 50Hz±0.5Hz
2. 额定功率:≤2500W
3. 环境温度:+5°C~+35°C
4. 相对湿度:≤85%
5. 仪器安放场合不得有腐蚀性气体及有影响正常工作的电场或磁场存在,仪器安放工作台应稳固,不得有振动,离氢气瓶2m以内不得有电炉和火种。
天津加工矿用火灾束管监测系统
JSG9矿井火灾束管监测系统
煤层自燃火灾监测与早期预报是矿井火灾预防与处理的基础,是矿井防灭火的关键。只要能够准确、及时地对煤层自燃火灾进行早期预报,就能有的放矢地采取预防煤层自燃火灾的措施,从而避免自燃事故的发生。对于煤层火灾的预测预报而言,采样监测技术是至关重要的。目前,煤层火灾的监测主要有矿井火灾束管采样监测系统、煤矿安全监控系统和人工检测三种手段。
JSG9矿井火灾束管监测系统由微机分析与控制、色谱高精度分析、束管负压运载气体3个体系构成。系统工作时,启动抽气泵,使井下束管内形成负压,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; 当气相色谱仪达到稳定工作状态后,微机通过控制接口板输出一个开关量给驱动电路,驱动电路的继电器吸合,接通某一路束管的电磁阀,该路束管内的气体被送入色谱仪中,由色谱仪开始分析; 色谱仪的分析结果被送到微机内的数据采样接口板上,经过信号放大、模数转换,将模拟量变成数字量,然后由分析软件进行处理,形成谱图和分析结果,并在屏幕或打印机上展现出来,完成某一路束管气体的检测分析过程。在需要多路检测的时候,由微机按照用户设定的检测顺序和检测次数自动循环进行,并每天24h连续在线检测与分析,所有分析数据实时存储。

1、运行稳定,可靠性强。由于进入色谱分析仪中的气体直接通过束管在井下采样,气体不会受到任何其它人为因素的影响,能真实的反映井下采样地点的气体变化情况。用束管采样气体,通过粉尘过滤器和滤水器进行过滤,结构简单,不易发生故障,适应井下多尘、潮湿的环境,所以系统运行稳定,分析结果准确可靠。
2、操作简便。整个系统在微机控制下运行,显示器和控制柜均能动态的反映出当前束管检测的工组状态,操作人员可以方便的设置各种参数来满足不同的监测需要;全屏幕汉字编辑,操作非常简便。
3、工作效率高。系统可连续进行采样与分析工作,不用人工下井采样,大大节省了人力、物力,降低检测人员的劳动强度。
4、检修方便。由于整个系统的控制、运行、分析部分均安装在地面室内,检修十分方便。
5、自动化程度高。操作人员设置好参数,启动束管检测后,系统进入自动状态,连续不断的进行采样、分析、输出结果,直到完成设定的次数或人工干预为止。
6、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;
7、高稳定度:柱箱、箱分别控温,三柱并联和甲烷转化装置,确保各组份好的分离度。确保了预测预报的可靠性。具有连续监测的功能运行稳定、无故障,运行环境参数不超标。
天津加工矿用火灾束管监测系统
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。
天津加工矿用火灾束管监测系统
JSG9火灾束管监测系统主要设备说明


1、束管抽气泵站RV-40

抽气速率:650L/min
功率0.75KW
电压交流380V
外型尺寸900×800×800
无油无水,免维护,不用专设泵房。
2、气体采样控制柜
主要技术指标与特点:
工作电压: AC 220V
自动清洗功能
进样流量控制功能
电磁阀自动选通功能
分析地点指示灯显示功能
气样过滤功能
采用韩国GM采样泵,双过滤系统,自动清洗功能,流量显示和流量控制功能,标准机柜设计,检测仪安装在里面,气路电路配合更合理。
3、氢气发生器
1.产气纯度:99.999 %(相对含氧量) 
2.输出流量:0 -300 ml/min 
3.输出压力:0.3Mpa(需压力时,在出厂前通知厂方另定) 
4.电源电压:220v 50Hz 
5.大功率:180W 
6.环境温度:0-40℃ 相对湿度<85% 
7.环境条件:无大量粉尘及腐蚀性气体 
8.外型尺寸:360×190×380mm (L×W×H) 
9.重 量:约12Kg
性能说明:
1.操作简单,只需启动电源开关,即可产气,输出压力稳定,流量由 LED 数码显示,更直观醒目。
2.日常使用只需补充蒸馏水,可连续使用,也可间断使用。 
3.储液、电解制氢、排氧一体化,池温低,寿命长久。 
4.设有不返液装置,可有效的确保仪器无返液现象。
4、空气发生器
1.空气纯度:无油净化 
2.输出流量:0-2L/min 
3.输出压力:输出0-0.4Mpa 
4.噪 音:≤42分贝 
5.工作条件:电源电压:220V 50Hz 环境温度:15-40C° 相对湿度≤70% 无大量粉尘及腐蚀性气体污染 
6.额定功率:150W
性能说明:
1.可取代传统的高压空气瓶,使化验室仪器化。 
2.操作简单,只需启动电源开关仪器即可产气,可连续使用,也可间断使用。 
3.气路系统设为净化, 
4.设有两级稳压,使稳压精度更高。 
5.设有过压保护及排水开关,使用安全方便。 
6. 仪器设有常压启动,可延长仪器的寿命。
7.外形尺寸:490×240×380mm (L×W×H) 
8.重 量:约23Kg
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