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1、佳峰煤矿束管监测系统升级改造方案煤的自然过程可分为三个阶段，即潜伏期、自热期和燃烧期。潜伏期一般无明显征兆，自热期煤的氧化速度加快，空气中的氧含量减少而CO、C02含量增高，空气温度升高，这是我们进行早期预报和采取预防性措施的良好机会。而燃烧期时氧化速度急剧加快，空气和煤温显著增高，产生大量可燃气体。正因为对煤炭自然过程的三个阶段及其表现特征有较清楚的认识与了解，完全可以采取一些监测设备和手段对煤层标志性气体进行分析，做到早期预报，从而达到“防患于未然”的目的。因此，采用束管监测系统对自燃发火标志气体分析，及时预测预报煤层自燃
2、发火状况，成为了矿井防止自燃发火的重要手段。一、简述束管系统发展历程什么是束管监测系统:就是把直径8nm或10mm的聚乙烯管多根扎在一起,外层包裹阻燃抗静电材料，从地面一直铺设到井下监测点,用抽气泵把测点的气体抽到地面并送到气体分析设备进行检测。这种方法和技术适用于煤矿自然发火的预测预报。第一代束管监测系统:八十年代我国引进了这种方法和技术，由当时的抚顺煤研所研制了这种设备，并在兖州矿务局的兴隆庄煤矿和南屯煤矿首先使用。当时的束管监测系统使用的气体分析设备是由佛山分析仪器厂生产的红外线气体分析仪和磁导式氧气分析仪，分析的指标气
3、体是一氧化碳，二氧化碳，甲烷和氧气。使用过程中发现稳定性差，特别是分析微量气体的红外线一氧化碳分析仪不但不稳定，而且受到甲烷和二氧化碳气体的影响（气体交叉干扰）使分析数据不准确。分析氧气的磁导式氧气分析仪对气体流量的稳定性要求高，而束管系统管路的长短不一样，管路的阻力不同使气体的流量不同，导致磁导式氧气分析仪分析的数据误差较大。这些原因的存在使当时的束管监测系统的使用效果不好。第二代束管监测系统：以气相色谱仪为主要分析仪器的束管监测系统。气相色谱仪是利用某些材料对不同气体的吸附和解吸特性，即分离的原理制成的气体分析设备。配置不
4、同原理的检测器，可分析煤矿自然发火的所有指标气体，而且分析精度高（对C2H4,C2H6,C2H2,C3H8的最小检测浓度可达到0.lppm）。气相色谱仪的缺点是设备操作复杂，对操作人员的素质要求高；设备准备时间长，从开机到可以工作要2小时左右;每天开机都要作标准气体的组分表以保证其分析的准确性；分析速度慢，作一个气样的全分析要8-10分钟左右；气相色谱仪工作参数（温度，气体压力，流量，色谱柱状态等）发生微小变化都使结果产生误差，需要经常进行校正；井下测点不同，气体浓度变化范围很大，高浓度的气体使色谱仪产生严重拖尾。由于普通气相
5、色谱仪不适合长期连续工作，由气相色谱仪组成的束管监测系统并不是真正意义上的“监测系统”。第三代束管监测系统：红外线和色谱仪结合分析气体模式。煤矿使用的色谱仪分析气体成份为CO,C02,CH4,C2H2,C2H6,C2H4,02,N2等，色谱仪分析CO,C02,CH4,02,N2难度很大，要求高，且很不稳定。但分析碳氢化合物相对来说很容易。由于C2H4,C2H6,C2H2的出峰很稳定，对流量比要求不高。一般来说，只要点火成功之后，最快在2分钟就可以顺利得出C2H4,C2H6,C2H2这三种气体的分析结果。德国进口的不分光原理的红
6、外线分析仪可以同时分析CO,C02,CH4和02四种气体，分析一个气样的时间为1-2分钟，气体之间的交叉影响基本为零，稳定性和可靠性非常高。由以上两种设备结合而成的束管监测系统具有分析指标气体全，分析速度快，可长期连续运行的优点。它成功地克服了以气相色谱仪为分析设备的束管监测系统的缺点，发扬了以红外线气体分析仪为分析设备的束管监测系统的优势，是一种目前最完善的束管监测系统。二、佳峰煤矿束管监测系统针对采空区等人员无法进入的地点，气样的采集目前最常用的是矿井自燃火灾束管监测系统，该系统由束管采样系统和气体分析中心组成。1・束管监
7、测系统的选择根据束管采样方式的不同，分为地面固定式和井下移动式。地面固定式是整个采样系统都设置在地面，通过束管将气体直接抽至地面，利用气相色谱仪连续分析气体组分和浓度；井下移动式是在井下监测点附近设置采样系统，人工采样后送至地面气相色谱仪分析。地面固定式具有连续、在线监测采空区气体成分，系统安装、运行、安全稳定并可实现数据共享等优点；井下移动式具有体积小、重量轻、管路短、维护容易等优点，但不能对井下气体进行连续监测。结合佳峰煤矿的实际情况，设计矿井防灭火选择本矿井已有的一套KYSC-1型井下移动式火灾气体束管采样系统，以实现对
8、井下煤层自然发火情况的监测、监控。同时在地面设置有GC-950型煤矿专用色谱分析系统进行采空区气体监测和成分分析。2.KYSC-1型井下移动式火灾气体束管采样系统本矿井现已有KYSC-1型井下移动式火灾气体束管采样系统。该套系统可用于在井下对重点危险区域进行现场实时采样，多个
