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采区光纤测温

采区光纤测温

采区光纤测温,煤矿采空区分布式光纤测温系统,华光天锐提供矿区分布式光纤测温装置。

我国是世界上煤炭产量最大的国家,也是煤层自燃发火最为严重的国家之一,不仅会给煤矿带来严重的经济损失,而且会造成大量的煤矿人员的伤亡。据统计,我国国有重点煤矿中具有自燃危险的矿井约占 51.3%,占总矿井火灾的 90% 以上,由于煤层自燃,我国每年损失煤炭资源 2 亿吨左右 ;同时,煤炭自燃发火也是酿成煤矿瓦斯爆炸重大恶性事故的原因之一。可见,煤层自燃火灾成为制约煤矿安全高效生产与发展的主要因素之一。

煤层自燃发火是防灭火工作的治理重点,绝大部分自燃发火发生在采空区内。随着煤矿开采深度的增加,开采机械化程度的大幅度提高,开采速度日益加快,且综采工作面浮煤厚度大,造成了采空区面积不断增大,出现采空区遗留煤的厚度加大,导致采空区内煤自然发火事故频发,而综采工作面产量大、设备精,一旦发生自燃势必造成巨大的经济损失。因此,防治采空区煤炭自燃是保证我国煤矿安全高效生产的重点。

目前,我国煤矿自燃火灾自动监测及报警系统在原理上均采用热电信号的传感器,包括热敏电阻传感器及热电偶传感器。它们都是应用热电信号进行处理,因此对环境比较敏感,周围环境的好坏直接影响到系统能否正常运行。同时,传感器需要电源供电,传输的信号是电信号,抗干扰能力较弱,可靠性较低,采空区内环境恶劣,故存在许多安全隐患 ;且信号传输距离短,不能实现大范围长期在线实时监测。

随着社会的发展进步和科技的日新月异,煤矿机械化程度大幅度提高,开采深度不断增加,开采速度日益加快,且综采工作面浮煤厚度大,造成采空区面积不断扩大,冒落高度不断增大,导致采空区内煤自然发火事故频发。煤自燃灾害一旦发生,由于火源的隐蔽性和不确定性将给防灭火工作造成极大的困难,而综采工作面设备先进,产量大,采空区自燃的发生势必会造成巨大的经济损失,甚至诱发瓦斯、煤尘爆炸或烟雾蔓延等灾害,酿成人员伤亡事故。可见,防治采空区煤自燃是保证我国煤矿安全高效生产与发展的重要保障。

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是否能够对釆空区内部进行实时监控,对温度异常点的位置进行准确定位,是决定能否及时采取预防措施,防止火灾发生的关键。因此,煤炭自燃早期对采空区进行实时监测是防灭火工作的重要环节。目前,我国煤自燃监测的技术主要有:指标气体分析法、示踪气体法、电式传感器测温法及热红外测温法等。它们的不足之处显而易见,共性是不能实现连续监测,只能监测到特定点的温度,很有可能漏掉故障隐患。指标气体分析法需要全天候采集、分析采空区气体,劳动强度大,耗费人力物力。能够满足失踪气体法的失踪物质非常少,目前这种方法多以实验室研究为主,真正煤矿应用较少。电式传感器测温法主要采用的传感器包括热敏电阻传感器和热电偶传感器,它们都是应用热电效应进行温度测量,传输的信号是电信号,且传输距离短,因此对环境比较敏感,抗干扰能力较弱,可靠性较低,周围环境的好坏直接影响测温结果;同时,传感器需要电源供电,采空区内环境复杂,存在安全隐患较多。热红外测温法只能探测出物体表面与仪器垂直物体的温度,采空区复杂环境对测量结果影响很大,并且红外温度传感器的火灾预警系统造价昂贵,不易推广。

感温光纤均采用了分布式铠装光缆,分布式铠装光缆内部有不锈钢保护管和抗拉钢丝网保护光纤不受损害,外护套为高性能的低烟无卤素阻燃热塑型材料,具有抗砸、抗拉能力好、防燃防爆、抗腐蚀、耐高温高热、便于施工布放、热渗透快,测温响应迅速等优点;通过矿用感温光纤进行温度信号的采集和传输,采集范围广、覆盖面大、信号传输距离远、安全稳定可靠,相对大量点式传感器,可实现温度数据和位置信息的在线实时测量、灾情监测和预警预报,获取信息的单位成本大大降低。
采用分布式光纤实现采煤工作面采空区温度场的在线监测,通过对监测到的数据进行后续处理,能够实现采空区煤自燃火灾的分级预警和发火位置的判定,对矿井防灭火工作具有重要的引导作用,能够有效保障矿井的安全高效生产与发展。
煤矿采空区分布式光纤温度监测预警方法的方法步骤简单,实现方便,能够对采煤工作面采空区温度进行实时在线监测。

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