珠海生产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。

JSG9火灾束管监测系统主要功能
l、微机自动控制， 24 小时在线监测，实现无人值守；
    2、自动设置参数，每次进入系统均按上一次修改的新参数设置；
3、可建立气样数据库，通过系统自动求出或输入的组份表；
4、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；
    5、特的数据库分析功能。在束管监测下，系统自动将分析数据存入数据库，并可用数据库分析某一采样点的气体含量在一段时间内的变化趋势，可用图形方式表现，非常直观；
    6、具有气体含量超限自动报警功能；
 7、分析控制软件的主要功能:
〔1〕控制软件全中文菜单及窗口提示，人机界面友好，可操作性强，实用性强，软件界面全鼠标操作，简单易用，符合煤矿特点。
〔2〕自动控制监测方式：能将井下个监测点气体通过束管自动输入色谱仪进行监测、显示、储存和打印检测结果，上一个循环检测结束下一个循环自动开始。
〔3〕监测控制检测方式：人工分析，手动控制色谱仪可进行试验室分析，自动分析，束管自动循环监测。
〔4〕检测定量方法：程序分段控制能力、面积基准、峰高基准、一般外标法、外标归一法。
〔5〕检测基准设定：检测基准参数设定有自动设置和手动设置两种方式。
〔6〕各检测点趋势分析：检测数据除能以日报表输出外，还能将历史数据以月报标及趋势曲线的形式输出。
〔7〕自动报警功能：检测气体成分超工作站发出报警声，同时报警提示行以醒目的颜色显示报警信息数据。
〔8〕报表功能：既有正常检测分析数据、谱图报表及日报、月报，又有束管检测分析数据、谱图标标及日报、月报，还有气体含量变化趋势分析曲线报表等。
〔9〕色谱柱和预柱系统，满足煤矿气体常量、微量组分和无机、有机组分全分析的特定需要。实现煤矿气体全组分的自动分析，含矿井空气、火灾气体、瓦斯爆炸气体的常量（%浓度）及微量（ppm浓度）组分的分析。
常量：O2、N2。
微量：CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO2、 C3H6、C4H10。
分析速度：5分钟内一次进样内完成矿井瓦斯爆炸气体常量O2、N2等和火灾气体微量CO、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、CO2、 C3H6、C4H10等组分的分析。一次进样完成瓦斯爆炸气体全组分分析和爆炸危险程度判别。
〔10〕热导检测器灵敏度：S≥5000mv.ml/mg，氢焰检测器检出限：M≤1.0×10-11g/s
〔11〕安全和长寿命：有预柱装置，有效防止三根分析柱被污染，使得H2S等有害有毒气体不受干扰，不影响使用寿命和分析度，并能确保整套仪器长期不间断工作。
〔12〕自动/手动转换功能：手动（球胆取样）和自动进样可选，检测点可设。
（13）在线式多组分红外分析仪实现在线式实时监测，1-2分钟内完成进样气体的检测
检测气体：CO、CH4、CO2、O2

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。

JSG9火灾束管监测系统安装说明


 、 地面主系统安装
㈠、地面机房平面布置∶
1、地面机房总面积为15平方米以上
2、室内设备安装、摆放的质量要求如下∶
1) 检测室内要配备空调,无煤尘, 干净整洁;
2)摆放仪器的桌面要平整,无震动;
3)电源不要同大功率的电器设备同接,无干扰;
4)仪器要按所要求的位置摆放, 摆放要整齐,连接线要整齐规范;
5) 检测完后仪器要用防尘罩盖住,要保持仪器整洁无灰尘。
㈡、电源配置∶
主系统供电220∨。接地线单接地,接地电阻≤3Ω。
注意∶稳压电源火线零线不要反接.
㈢、抽气泵安装∶
抽气泵安装工程质量要求∶
抽气管路要保持无漏气。
第二、束管安装(样本)
㈠、井筒束管的布置和安装∶
布置方案
1、采用主管路24芯2000米，6芯管路2000米进工作面顺槽，单管铺设至采区。
选定一工作面在进回风顺槽按一定间距布置束管采样器，测定采空区范围大约距工作面150m左右，约50m设一个测点，保持采空区内部
②工作面正常封闭后，在进、回风侧密闭分别设观测孔，并在密闭内各布置一个测点，测点布置如图（2）所示，对于与采空区相连(尤其是与火区相通)的闭墙内也应设置测点进行监测。



㈡、分路箱的安装∶
在井下车场或者变电所附近选择顶板好、安全有保证不影响正常通行的位置，选适平整的井壁吊挂主分路箱1个,用膨胀螺丝固定在巷道壁上。(根据现场情况也可使用其它方式固定)将分路单管接到分路箱内滤水器上,将放水开关关闭(以免漏气)。其他的分路箱也是这样安装。
㈣、滤尘器安装∶
1、滤尘器安装在采煤面回风、上隅角、采空区等监测点，应悬挂;
2、高度、位置由各单位根据实际情况自定。
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