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煤层的火灾预测和预报

  
评论: 更新日期:2011年07月11日


  
  2、气体成分分析法
  
  用仪器分析和检测煤在自燃和可燃物在燃烧过程中释放出的烟气或其它气体产物,预报火灾。
  
  1)指标气体及其临界指标
  
  能反映煤炭自热或可燃物燃烧初期阶段特征的、并可用来作为火灾早期预报的气体叫指标气体。指标气体必须具备如下条件:①灵敏性,即正常大气中不含有,或虽含有但数量很少且比较稳定,一旦发生煤炭自热或可燃物燃烧,则该种气体浓度就会发生较明显的变化。②规律性,即生成量或变化趋势与自热温度之间呈现一定的规律和对应关系。③可测性,可利用现有的仪器进行检测。目前,如表10—4-3所示。

 2)常用的指标气体
  
  (1)一氧化碳(CO),一氧化碳生成温度低,生成量大,其生成量随温度升高按指数规律增加,是预报煤炭自燃火灾的较灵敏的指标之一。在正常时若大气中含有CO,则采用CO作为指标气体时,要确定预报的临界值。确定临界值时一般要考虑下列因素:①各采样地点在正常时风流中CO的本底浓度;②临界值时所对应的煤温适当,即留有充分的时间寻找和处理自热源。
 

  应该指出的是,应用CO作为指标气体预报自然发火时,要同时满足以下两点:
  
  ①CO的浓度或绝对值要大于临界值;②CO的浓度或绝对值要有稳定增加的趋势。
  
  

  (3)乙烯,实验发现,煤温升高到80℃~120℃后,会解析出乙烯、丙烯等烯烃类气体产物,而这些气体的生成量与煤温成指数关系。一般矿井的大气中是不含有乙烯的,因此,只要井下空气中检测出乙烯,则说明已有煤炭在自燃了。同时根据乙烯和丙烯出现的时间还可推测出煤的自热温度。
  
  (4)其它指标气体,国外有的煤矿采用烯炔比(乙烯和乙炔(C2H2)之比)和链烷比(C2H6/CH4)来预测煤的自热与自燃。
  
  五、采样点设置
  
  测点设置的总要求是,既要保证一切火灾隐患都要在控制范围之内,并有利于准确地判断火源的位置,同时要求安装传感器少。测点布置一般原则是:1)在已封闭火区的出风侧密闭墙内设置测点,取样管伸入墙内1m以上;2)有发火危险的工作面的回风巷内设测点;3)潜在火源的下风侧,距火源的距离应适当;4)温度测点设置要保证在传感器的有效控制范围之内;5)测点应随采场变化和火情的变化而调整。
  
  六、连续自动检测系统
  
  目前实现连续巡回自动检测系统基本上有两种形式:
  
  1、束管系统
  
  采样系统。由抽气泵和管路组成。管路一般采用管径为6~8mm聚乙稀塑料管,在采样管的入口装有干燥、粉尘和水捕集器等净化和保护单元。滤尘材料一般用玻璃纤维和粉沫冶金材料。在管路的适当位置装有贮放水器,以排除管中的冷凝水。整个管路要绝对严密,管路上装有真空计指示管路的工作状态。在仪器入口装有分子筛或硅胶,以进一步净化气样。控制装置。主要有三通实现井下多取样点进行巡回取样。气样分析。可使用气相色谱仪、红外气体分析仪等仪器。数据贮存、显示和报警。分析仪器输出的模拟信号可用图形显示、记录仪记录,起过临界指标时发出霰声光报警。必要时进行打印,也可计算机贮存。束管检测系统的缺点是,管路长,维护工作量大。
  
  2、矿井火灾监测与监控
  
  煤矿建立现代化的环境监测系统进行火灾早期预报,是改变煤矿安全面貌防止重大火灾事故的根本出路。近年来,国内外的煤矿安全监测技术发展很快。法国、波兰、日体、德国、美国等国家先后研制了不同型号的环境监测系统。我国从80年代开始,通过对国外技术的引进、消化和吸收,环境监测技术有了很大的进步。除分别引进波兰的CMC-1系统、英国的MINOS系统、美国MSA公司DAN-6400系统以及德国TF-200系统外,国内一些军工和煤矿研究单位也研制了一些监测和监控系统,对我国部分煤矿进行了装备,为改变我国煤矿的安全状况起到一定作用。

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