一、用途
矿用火灾束管监测系统广泛适用于大、中、小各类煤矿自然火灾预报和工作。对井下任意地点的O2、N2、CO、CH4、CO2、C2H4、C2H6、C2H2等气体含量实现连续循环监测,经过对自然火灾标志气体的确定和分析,及时预测预报发火点的温度变化,为煤矿自然火灾和矿井瓦斯事故的工作提供科学依据。系统在地面设监测、分析中心,并通过束管采集工作面的气体,用抽气泵抽至地面监测室进行分析。
二、系统组成
1.井下束管部分:由粉尘过滤器、、分路箱(含滤水器)、束管等组成,其作用是运载井下气体。
2.采样控制部分:由输出控制接口板、电磁阀驱动电路、采样泵等组成,它们各自装在微机和控制柜内。其作用是按规定的顺序和时间将气体送入分析仪器中。
3.气体预处理部分:由过滤器、冷凝器和流量计等部分组成,其作用是把处理合格的样气送入分析仪器中。
4.气体分析部分: 由多组分红外气体分析仪,束管气相色谱仪,输入输出接口、氢气发生器,空气发生器(载气气源)等部分组成。
5.数据采样部分: 由数据采样接口板、采样程序组成.用以采集气体分析仪传来的数据,并进行数据预处理。
6.数据分析部分: 由测控软件内的数据分析、图形显示、谱图检测、计算结果等部分组成。通过分析将采样数据形成分析报告及谱图。
7.打印输出部分:由打印机及检测软件中的打印控制部分组成。用以输出所有的分析报告、图表等。
8.抽气泵部分:无油无水真空泵。把井下各个测点的气体抽到气体分析室。
三、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〕自动功能:检测气体成分超工作站发出声,同时提示行以醒目的颜色显示信息数据。
〔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。
分析速度:全自动分析,1-2分钟内分析完成一路进样。
〔9〕色谱分析: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、瓦斯气体的常量(%浓度)及微量(ppm浓度)组分的分析。
束管检测系统结合了色谱监测的高灵敏度,束管采样直接、无污染,微机控制、自动化程度高的优点,在运行过程中稳定、、操作简便。具体来说,有以下几个特点:
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。整个束管检测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。
1 主要技术指标
3.1.1 主要性能指标
a) 耗气量:4.8m³/h
b) 相对输出正压:≥220kPa;
c) 空载流量:≥40L/min;
d) 活塞环使用总时间:≥1000h。
3.1.2 功能
输气泵能接入2路8mm,10mm,12mm束管。
4 尺寸重量
外观尺寸:500mm×450mm×300mm。
重量:46kg。
5 安装调试
1.气源压力3-8公斤;
2.工作压力2公斤,请勿随意调节;
3.油雾器使用油雾器油,喷油量2-3分钟一滴,每运行100小时检查一次油杯油量;
4.每月检查水汽过滤器并排水,排水后关好阀门;
5.束管前端需接粉尘过滤器;
6.排气口请勿堵塞;
7.产品在现场需要配接粉尘过滤器,聚乙烯束管等配套结构。
6 故障分析与排除
表4 基本故障分析表
故障现象 故障可能原因 故障排除方法
不启动 气源压力不足或开关未打开到位 查看气源压力和开关状态
振动过大 泵的地脚螺栓未紧固 紧固地脚螺栓
输气压力不足 管路泄露或供气压力不足 检查管路与调压阀
选择束管检测设备需要考虑具体的使用环境、使用情况、使用次数等一些外在因素,除了仪器本身能够具有大量数据采集、实时传输、处理和显示等功能,还要考虑仪器本身对井下环境的适应,包括温度和压力等因素。需要定期更换传感器,以瓦斯检测为例,现有的煤矿束管检测装置多采用电化学方式,这种方式对化学元件的要求非常高。一般电化学的元件的使用寿命是2-3年,需要定期更换,才能保证监测信息的正确性。一旦瓦斯巡检员没有定期更换,就容易产生安全隐患。
束管检测系统结合了色谱监测的高灵敏度,束管采样直接、无污染,微机控制、自动化程度高的优点,在运行过程中稳定、、操作简便。具体来说,有以下几个特点:
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。整个束管检测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。
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