自然发火束管监测系统应用的探讨范文

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v摘要:现阶段我国防冲工作形势严峻，防火压力也相对的变得更为重大，各矿要在提高对防火的思想重视程度，着重于“防”字。在开展各项工作的过程中要坚持安全第一，在保证安全的前提下可以一矿一策，因矿制宜的制定适合本矿实际的防火措施。

关键词:自然发火;监测系统;束管监测;矿井火灾

矿井火灾是煤矿主要灾害之一，据不完全统计，我国自燃或存在自燃危险的矿井已占到60%以上。当井下发生自燃时，产生的有毒有害气体或由此而引起的瓦斯爆炸等灾害，严重地威胁着工人的生命安全;由于自燃火灾封闭或烧毁了井下设备、冻结了大量宝贵的煤炭资源，破坏矿井开采部署，缩短矿井服务年限，每年给国家带来数十亿元的经济损失。凉山州益门煤矿始建于1958年，属凉山州地方国有企业，矿区位于益门复背斜东翼，含煤地层为三叠系白果湾组，属陆地拗陷沼泽沉积型煤系地层，呈角度不整合于伏震旦系，寒武系地之上。含煤层厚442．76m，含煤16层，编号C1～C16，多数为复煤层，仅C1、C10、C15、C16为单煤层。煤层厚度及夹石变化大。各煤层延长自1000～6300m不等，总厚度50．32～83.87m。煤岩成份以亮暗煤为主，次为镜煤，少量丝炭。煤质除C16为无烟煤外，其余为主焦煤或良好的配焦煤。工业牌号有瘦煤、焦煤和无烟煤(次煤)三种。矿井现可采煤层为C1、C2、C3、C6、C11、C12、C16煤层。低瓦斯矿井，煤层自燃倾向性等级为Ⅱ级(自燃)，煤尘具有爆炸危险性。益门煤矿在开采过程中曾饱受煤层自然发火的困扰，为此在矿井火灾早期预测预报方面进行了有效的探索，2017年3月在矿井井下安装布置了井下自然发火束管监测系统，对矿井自然发火进行全面的监测，将矿井自然发火消灭在萌芽状态。2017年生产原煤57．85万吨，掘进总量4850余米，产销率100%;实现零重伤、零死亡目标。2018年1-5月份发生轻伤10起，较2017年同期下降50%。截至2018年6月13日，连续安全生产2312天。

一、井下自然发火束管监测系统

煤层自燃火灾监测与早期预报是矿井自燃火灾预防与处理的基础，是矿井防灭火的关键。目前，煤层火灾的监测主要有煤矿自然发火束管监测系统、煤矿安全监控系统和人工检测三种手段，安全监控系统可以连续监测CO(一氧化碳)、CO2(二氧化碳)、O2(氧气)等环境参数，根据这些环境参数的变化进行煤层火灾的预报;人工检测主要由人工直接在各测点进行气体检测，取样工作量大，间隔时间长，不能连续实时进行检测。而束管监测系统是一种煤炭自燃发火指标气体有效监测的专用技术，能够实时反映具有自燃危险区域的各种有害气体变化趋势，为矿井管理人员及时掌握井下各监测点的气样参数变化，有的放矢地采取预防煤层自燃火灾的措施，从而避免煤炭自燃事故的发生，确保矿井安全生产。我矿安装的JSG9煤矿自然发火束管监测系统机房及抽气泵设置在地面监测室内，敷设16芯主束管1800米，分路箱设置在+1941m五线大巷;敷设4芯束管4000米，分路箱设置在各采区附近的围岩相对稳定、无淋水、粉尘较小的巷道中;敷设单管4000米，从4芯束管分路箱敷设到各采区采样点，布置13个测点。束管监测系统能够一次进样检测O2(氧气)、N2(氮气)、CO(一氧化碳)、CH4(沼气)、CO2(二氧化碳)、C2H2(乙炔)、C2H4(乙烯)、C2H6(乙烷)、H2(氢气)九种气体，对自燃发火标志性气体C2H2(乙炔)、C2H4(乙烯)、C2H6(乙烷)和灭火标志性气体CO(一氧化碳)进行预报，尤其是C2H4(乙烯)、C2H2(乙炔)等重要火灾气体的出现，对于指导矿井火灾的发展过程的判断具有重要的参考价值;工作效率高，可连续循环监测，节省了大量的人力、物力，降低了劳动强度;我矿主要通过对巷道高冒处、煤岩交接地点的自然发火监测，经过对自然火灾标志气体的确定和分析，及时预测预报，自安装一年多以来及时监测发现了6处巷道煤层发热隐患，为综合防治煤矿自燃火灾及矿井瓦斯事故提供了科学依据，对及时采取措施有效措施消除自燃火灾提供了有力的技术支撑。

二、束管监测系统使用中存在的问题及解决方法

JSG9煤矿井下自然发火束管监测系统在凉山州益门煤矿安装、运行一年多以来，主要问题有:(1)束管的强度和韧性不够容易发生折损，特别是单芯束管，生产人员在工作面进行移架、巷道维修或其它作业时，极易折断，造成束管抽气泵堵塞或折断漏风无法抽到采集点，管理难度大和采样误差大。解决方法:束管管路安装时，管缆安装要牢固、整齐、平直，顶板完好、保持一定高度的位置。加强束管监测系统管路检查维护，使管路及系统处于完好状态。同时研发具有较高强度和韧性的束管新材料。(2)回采工作面后部采样难度大。束管监测工作主要是通过采空区的预埋管路进行气样分析，掌握采空区内部气体浓度随工作面推进的变化情况，由于我矿采用急倾斜煤层水平分段放顶煤采煤法，通过采后地面塌陷区充填，工作面后部不存在空区，不能布置束管和采样器(即使布置了也会造成管路和采样器堵塞)，很难抽取气体。在工作面上隅角布点其受风流和爆破影响较大。解决方法:除了采用束管监测系统外，需进一步探索新技术、新手段进行综合预测预报。(3)井下放炮工作会产生的一氧化碳，给束管监测系统带来干扰，造成气样采集不真实，分析研判错误。解决方法:在采样分析的中，除了采用使用一氧化碳标志性气体分析外，还要对乙烯和乙炔两种气体进行综合分析研判。(4)束管监测系统主机中关键零部件为精密零部件，也是易损件，在监测过程中容易出现损坏而使监测结果错误或中断监测，从而影响监测连续性。解决方法:加强设备仪器保养维护，配备足够的备品备件。三、结语JSG9煤矿井下自然发火束管监测系统的安装使用，为凉山州益门煤矿煤层自然发火预测预报带来积极有效的作用，首先感谢在安装、使用过程中给予支持、帮助的主管部门和矿工兄弟们，我们将在今后的工作中不断探索，使用好JSG9煤矿井下自然发火束管监测系统，为矿井火灾防治做出积极贡献。

参考文献:

［1］余明高，黄之聪．预报煤矿自然发火的束管监测系统．矿业安全与环保，1998(a08):34-36．

［2］常德喜．束管监测系统在张集矿的应用及改造．经营管理者，2010(16):378-379.

作者：何泽林 单位：四川省凉山州益门煤矿