基于光纤测温技术的采空区煤温监测研究.pdf

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1、分类号：单位代码：安反工犬學论文题目：基于光纤测温技术的采空区煤温监测研究作者姓名：张箫剑专业名称：安全科学与工程导师姓名：袁树杰教授完成时问：二—五年六月中图分类号：论文编号：学科分类号：密级公开安徽理工大学硕士学位论文基于光纤测温技术的釆空区煤温监测研究作者姓名：张箫剑专业名称：安全科学与工程研究方向：火灾防治理论与技术导师姓名：袁树杰导师单位：安撤理工大学答辩委员会主席：孙国清论文答辩日期：年月日安徽理工大学研宄生处年月日ADissertationinSafetyScienceandEngineeri

2、ngResearchonCoalTemperatureMonitoringintheGoafbasedonOpticalFiberPyrometerCandidate:ZhangXiaojianSupervisor:YuanShujieSchoolofEnergyMidSafetyAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包

3、含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包合为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：曰期：；年月乂曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进

4、行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：张叛会签字曰期：年乂月如导师签名签字日期：二⑴年口奶“日摘要摘要在煤矿井下各地点发生的火灾中，位于采空区内部的火灾是最普遍的、也是最难发现的。实践证明，在煤自燃的早期对煤体周围的温度变化情况进行监测，找出温度异常点，可以有效防止煤自燃火灾的发生。而煤矿现有的火灾监测技术属于多点离散式的监测，漏报比较严重。光纤测温技术作为一种能够实现温度实时、连续在线监测的新技术，在输电线路火灾监测、隧道火灾

5、监测等领域已经被广泛使用，取得了很好的效果。一些煤矿也开始利用光纤测温系统对采空区内部的温度进行监测，但是对于选用哪一种光纤测温技术更适合、光纤在釆空区内采用哪种方式铺设更合理等问题的研宄还比较少。通过对现有的几种广泛使用的光纤测温技术的分析，结合煤矿井下采空区火灾监测的具体要求，提出了采用以拉曼散射为基础的矿用光纤测温技术。对选用的拉曼光纤测温技术的测温原理进行了详细的研究，并对现有的用来解调光纤内温度信息的算法进行了优化。通过对影响光纤测温系统性能优劣的因素分析，发现了决定测温系统能否应用于井下采空区温

6、度监测的三个重要指标：定位发火位置的准确度，测量温度值的准确度以及完成从温度信息的釆集到解调所需的时间快慢。通过水浴加热实验对这三性能指标进行了研宄，结果表明系统能满足煤矿要求。根据测温原理设计了测温系统，对组成系统的各部件之间的相互关系进行了研究，并对影响系统硬件选取的因素进行了分析，为系统的进一步优化提供了理论依据。并针对现有采空区内光纤铺设方式的不足，设计了四种光纤铺设方式，并通过对这四种光纤铺设方式优缺点的比较，选择出最佳铺设方式并进行现场铺设。通过对现场测量结果的分析发现，所选的铺设方式能很好地满

7、足釆空区火灾监测的需要。图表参关键词：釆空区；光纤测温；煤自燃；温度监测；矿井火灾分类号：AbstractAbstractFireingoafisthecommonestandthehardesttofind,comparedwithotherfireindiferentundergroundplaces.It'seffectivetopreventthecoalspontaneouscombustionwhenthetemperaturearoundthecoalismonitoredandtheoutl

8、iersofthetemperaturearefoundoutintheearlyofspontaneouscombustion,whichareprovedbypractice.However,thefiremonitorsofcoalminearemulti-pointdiscretetype,whichwillleakalotofinformation.Opticalfiberpyrometer,asaki