矿山安全监测技术

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1、1、检测是指人们利用仪器、仪表对某种工艺或其它过程中的参数进行检查和测量（间断性）；监测是指人们利用仪器和仪表对某种工艺或其它过程中的参数进行监视和测量（连续性）。2、矿井环境监测主要内容：瓦斯（最重要）、一氧化碳等有毒有害气体浓度的监测；矿井风流速度、压力、温度、湿度的监测；矿尘、烟雾、噪声等环境参数的监测；对生产设备运行状态的监测、监控等3、矿井安全监测必要性：1)矿井安全生产的重要保证条件2)矿井管理现代化的重要技术手段3)矿井生产发展的需要4、矿井安全监测工作的任务：1)提供信息2)探测和

2、预防灾害事故3)制止灾害事故的发生4)设施的自动调控5)为抢险救灾提供决策信息5、矿井安全监测的发展趋势：信息化、网络化、自动化1）自身性能的不断提高2）网络性能的不断改善3）智能性能的不断提高6、非电量：被测参数不是以电流、电压等电参数表现的物理量非电量测量系统：信息的获得部分——主要有各种传感器；信息的转换部分——变换器、放大器、振荡器等；信息的传输部分——光纤、电缆等；信息的显示部分——指示仪、记录仪、报警仪等；信息的处理部分——数据处理机、计算机等7、传感器：一种能从被测对象中直接取出所需

3、信号的监测装置。能够直接接受被测参数的有关数据，并能将所接受的信息按一定的规律转变成同种或别种物理量信息按用途和作用原理分类：按属性分为：物理性传感器、化学性传感器；按转换方式分类：直接转换型、间接转换型8、最常用的测量电路是电路电桥（惠斯登电桥）原理：R1、R2、R3、R4组成4个桥臂。当Ub=Uc时，G中无电流通过，此时，电桥平衡。Uab=UacUbd=UcdI1R1=I2R3I1R2=I2R4两式相比可得：R1/R2=R3/R4此式为电桥平衡条件式。常用的显示方式：模拟显示、数字显示、图形显

4、示9、测量误差就是测量结果与被测量的真值之差系统误差：在同一测定条件下，反复测定同一量值时，误差的大小和符号保持不变，或按规律变化的误差随机误差：在同一测量条件下，反复测定同一量值后，（系统误差已完全消除），测定的结果仍不一致，存在微小误差相对误差：绝对误差与真值之比。10、矿井有毒有害气体主要有：瓦斯（甲烷）CH4、一氧化碳CO、二氧化碳CO2、、硫化氢H2S、一氧化氮NO、二氧化氮NO2等1112、光干涉瓦斯检定器按结构可分为光路系统、气路系统、电路系统光干涉瓦斯检定器原理：因两束光在o′点处

5、并不重合，存在光程差，但是相距甚微，且仍然保持平行，这样两束光满足振动方向相同、频率相同和相位差一定这3个条件而产生光干涉。光通过气体介质的折射率与气体的密度有关。如果以空气室和瓦斯室都充入同样密度的新鲜空气时产生的干涉条纹为基准，那么，当瓦斯室充入含有瓦斯的空气时，由于气体密度的不同，引起折射率的变化，光程也就随之发生变化，于是干涉条纹产生位移，位移量的大小与瓦斯浓度的高低呈线性关系。所以根据干涉条纹的移动距离就可以测知瓦斯的浓度。计算：光干涉瓦斯检定器测定气体浓度：两次浓度差乘以系数Kug—瓦

6、斯在标准状态下的折射率；ua—空气在标准状态下的折射率；ux—被测气体在标准状态下的折射率13、热传导：物体各部分之间不发生相对位移，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递热导型瓦斯鉴定器原理：在串联的两传感器元件中通过相同的电流时，产生的热量必定是相等的；由于两气室中散热介质不同，使得两元件出现温差，此温差导致两元件产生热态电阻差，电桥电路不再平衡；由于电桥不再平衡，从而输出一个与瓦斯浓度变化成正比例关系的直流电信号14、热催化型瓦斯鉴定器工作原理：工作时：（1）在无瓦斯的条

7、件下：RD=RC，桥路平衡，即：RDR1=RCR2，电桥的输出端Vout=0；（2）当有瓦斯时，检测元件处在可燃气体环境中，在催化作用下，CH4在检测元件RD表面上发生无焰燃烧，产生热量Q，使元件本身温度上升，导致检测元件电阻值发生变化，这样在电桥电路中，由于RD改变，使得电桥原来的平衡被打破，桥路的输出Vout不等于0，有信号输出。（3）输出信号的大小与电位的变化有关，电阻变化大小与检测元件的温升有关，温升的大小又与CH4的浓度有关，故通过输出信号的大小就可以检测出CH4浓度的大小。区别：热

8、导是由“散热”使电阻发生变化：而热催化式是“吸热”使电阻发生变化。15、载体热催化元件的特性：灵敏度（活性）；稳定性；双值性；中毒性；激活特性；寿命16、一氧化碳检知管工作原理：一氧化碳与指示剂中I2O5发生化学反应，生成游离的I2，而又与SO3形成一种棕色的化合物，在检知管中呈现一个棕色环。该棕色环随着气流的通过会不断向前移动，其移动距离与一氧化碳的浓度是线性正比关系，于是按照棕色环移动的最终位置，就可以从检知管壁的刻度上读出相应的一氧化碳浓度的数值。17、分析氧气含量的方法：顺