JSG4礦井火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)-2014-7-25

JSG4礦井火災(zāi)束管

監(jiān)測系統(tǒng)

ZCHY2013.03ZCHY

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WWW.ZC-MA.COM.一、系統(tǒng)概況二、系統(tǒng)組成三、系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)四、系統(tǒng)功能特點五、系統(tǒng)軟件六、系統(tǒng)實施七、系統(tǒng)操作規(guī)程八、系統(tǒng)使用及維護九、系統(tǒng)常見故障及檢查方法與安裝方案示意圖

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WWW.ZC-MA.COM.一.系統(tǒng)概述煤礦井下出現(xiàn)的氣體主要有：氧氣（O2），氮氣（N2），二氧化碳（CO2），甲烷（CH4），一氧化碳（CO），乙烷等烷烴氣體，乙烯等烯烴氣體，乙炔（C2H2），氫氣（H2），二氧化硫（SO2），硫化氫（H2S），二氧化氮（NO2），氨氣（NH3），氯化氫（HCL）等。這些氣體的來源主要有兩個：一是煤本身在成煤過程中生成的，隨著開采的進行涌入開采空間；二是煤以及其它生產(chǎn)材料氧化自燃或在火災(zāi)時期燃燒生成的。Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.為了保障井下安全生產(chǎn)的順利進行，必須監(jiān)測這些氣體的濃度和生成量的變化，一方面，為工作場所提供符合健康要求的空氣供給；另一方面，發(fā)現(xiàn)井下與生產(chǎn)相關(guān)場所的災(zāi)害征兆，監(jiān)測井下災(zāi)害的發(fā)展變化，為礦井災(zāi)害預(yù)防和控制提供基礎(chǔ)。Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.該系統(tǒng)主要引用的標(biāo)準(zhǔn)為《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》和《AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》等。其中《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》4.1.3條（系統(tǒng)氣體測定范圍與測定原理規(guī)定）中規(guī)定甲烷、一氧化碳、二氧化碳應(yīng)采用紅外吸收原理，氧氣應(yīng)采用電化學(xué)或熱磁原理。當(dāng)前煤礦氣體的檢測分析方法主要有：1）人工取樣分析：即通過人工到達需要測定的地點，使用氣體采樣器具，如球膽等，采取氣樣，然后帶到地面使用色譜儀等進行分析。該方法的特點是：測點設(shè)置靈活，可以取得工作人員可以到達的任何地點，并根據(jù)實際的需要及時改變。但是缺點主要有：測定數(shù)據(jù)不連續(xù)、取樣數(shù)量有限，費工費時；救災(zāi)時或正常生產(chǎn)時期人員難以到達取樣的地點（如密閉內(nèi)）無法取樣測定。該系統(tǒng)主要引用的標(biāo)準(zhǔn)為《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》和《AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》等。其中《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》4.1.3條（系統(tǒng)氣體測定范圍與測定原理規(guī)定）中規(guī)定甲烷、一氧化碳、二氧化碳應(yīng)采用紅外吸收原理，氧氣應(yīng)采用電化學(xué)或熱磁原理。2）現(xiàn)場測定：在需要進行測定的地點，使用氣體監(jiān)測管、便攜式氣體檢測儀、光干涉氣體測定儀的儀表測定井下氣體的濃度。這種方法被廣泛用于煤礦井下的日常檢查和保障工作人員所處環(huán)境的安全，例如：便攜式瓦斯測定儀等。它具有的優(yōu)點是：便捷、快速，地點靈活，測定后可以記錄數(shù)據(jù)，因此測定的量較大。缺點是：不能連續(xù)進行，危險環(huán)境難以測量，測量的精度和測量氣體的種類、儀器使用的環(huán)境均受限制。該系統(tǒng)主要引用的標(biāo)準(zhǔn)為《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》和《AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》等。其中《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》4.1.3條（系統(tǒng)氣體測定范圍與測定原理規(guī)定）中規(guī)定甲烷、一氧化碳、二氧化碳應(yīng)采用紅外吸收原理，氧氣應(yīng)采用電化學(xué)或熱磁原理。3）監(jiān)測系統(tǒng)檢測：在需要測定的地點，設(shè)置傳感器，通過信號轉(zhuǎn)換，將監(jiān)測的結(jié)果電信號傳送到地面進行處理。這種測定方法是煤礦監(jiān)測系統(tǒng)的基本工作原理，它可以實現(xiàn)井下氣體的快速連續(xù)定點監(jiān)測，并可以設(shè)置其它傳感器對風(fēng)流溫度、煙霧濃度、風(fēng)流速度以及電氣設(shè)備的狀態(tài)進行監(jiān)測。但是，這種測定方法測定的氣體種類有限，精度不高，測定范圍受限（如：瓦斯只能測到0-4%），測定容易受到環(huán)境的影響（空間、溫度），探頭處于井下惡劣環(huán)境中，易受損壞，采空區(qū)無法監(jiān)測，災(zāi)變時期無法使用。該系統(tǒng)主要引用的標(biāo)準(zhǔn)為《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》和《AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》等。其中《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》4.1.3條（系統(tǒng)氣體測定范圍與測定原理規(guī)定）中規(guī)定甲烷、一氧化碳、二氧化碳應(yīng)采用紅外吸收原理，氧氣應(yīng)采用電化學(xué)或熱磁原理。4）束管+色譜分析：該方法通過設(shè)置在井上的抽氣裝置，通過鋪設(shè)取樣管路抽取井下固定地點的氣體，然后在井上使用氣體分析儀器進行分析，從而實現(xiàn)對井下固定地點氣體的檢測。這種方法主要使用氣相色譜分析儀進行。主要的缺點是：氣體取樣管路較長，一旦損壞或漏氣，則測定失敗，此外，該系統(tǒng)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對井下氣體的連續(xù)取樣分析，當(dāng)前使用的氣相色譜分析儀每分析一個氣樣需要10-15min的時間，則如果井下設(shè)置30個測點，測定一個循環(huán)就需要5-7.5h，時間過長，已經(jīng)難以保障連續(xù)性。該系統(tǒng)主要引用的標(biāo)準(zhǔn)為《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》和《AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》等。其中《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》4.1.3條（系統(tǒng)氣體測定范圍與測定原理規(guī)定）中規(guī)定甲烷、一氧化碳、二氧化碳應(yīng)采用紅外吸收原理，氧氣應(yīng)采用電化學(xué)或熱磁原理。5）束管+地面在線式分析儀：美國、澳大利亞等國多采用這種監(jiān)測方式，可以在線分析，可以連續(xù)分析，分析速度較快，但是這種氣體監(jiān)測方式也受到束管管路的限制，抽氣周期長，不具有實時監(jiān)測的功能，同時還有束管管路維護等問題?？梢?，這種方式適合應(yīng)用于監(jiān)測點數(shù)量相對集中，能在線連續(xù)分析但束管管路不長的煤礦。該系統(tǒng)參考的標(biāo)準(zhǔn)主要有：《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》和《AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求》。其中《MT/T757-1997煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》4.1.3條（系統(tǒng)氣體測定范圍與測定原理）中規(guī)定：甲烷、一氧化碳、二氧化碳應(yīng)采用紅外吸收原理；氧氣應(yīng)采用電化學(xué)或熱磁原理。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定開采容易自燃和自燃的煤層時，必須建立自然發(fā)火監(jiān)測系統(tǒng)和自然發(fā)火預(yù)測預(yù)報制度。并定期檢查、分析，發(fā)現(xiàn)異常立即處理?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定在井下火區(qū)的封閉、管理、啟封中，都必須分析相關(guān)區(qū)域內(nèi)的氣體成分，為采取措施提供依據(jù)。在井下救災(zāi)過程中，應(yīng)檢測風(fēng)流和有害氣體濃度，包括：瓦斯、一氧化碳、煤塵、其他有害氣體和風(fēng)向、風(fēng)量的變化，防止瓦斯、煤塵爆炸和人員中毒。由此可見，對煤礦井下各個地點的氣體進行實時監(jiān)測分析，并將各類分析方法綜合管理，分析氣體成分和各種災(zāi)害指標(biāo)的變化，判斷混合氣體的爆炸性及發(fā)展趨勢，對指導(dǎo)煤礦井下的災(zāi)害防治和應(yīng)急救災(zāi)具有重要意義。保障煤礦安全對井下氣體分析的總體要求可以歸納為：對井下固定地點的連續(xù)取樣和分析，實現(xiàn)對測定數(shù)據(jù)的自動存儲、歸類和變化趨勢分析，整合各類測定數(shù)據(jù)平臺和便捷的綜合分析功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享功能。紅外吸收原理—光學(xué)系統(tǒng)由光源、氣室和檢測器三部分組成電氣系統(tǒng)由前置放大器、主放大器、溫控和供電三部分組成工作原理為：當(dāng)某物質(zhì)受到紅外光束照射時,該物質(zhì)的分子就要吸收一部分光能量并將其轉(zhuǎn)換為分子的振動和轉(zhuǎn)動能量,同一種物質(zhì)對不同波長的紅外輻射吸收程度不同,如果將不同波長的紅外輻射按順序通過某物質(zhì),逐一測量其吸收程度,并記錄下來,就得到了該物質(zhì)在測定波長范圍內(nèi)的吸收光譜曲線。每種物質(zhì)都有特定的吸收光譜,因此,可以根據(jù)各種氣體光譜曲線上某些特定波長處吸收峰值的變化來判斷氣體的濃度。紅外探測器（俗稱紅外探頭）：1.根據(jù)響應(yīng)波長，中紅外；2.根據(jù)探測機理，原來采用熱稀電探測器，

現(xiàn)在采用微音薄膜探測器；

好處是：1）穩(wěn)定性好，非常適合在線監(jiān)測；2）靈敏度高，即可分析微量，又可分析常量；3）抗背景氣體干擾能力強；4）環(huán)境溫度影響小。紅外分析的優(yōu)點：能測量多種氣體；大多數(shù)有機和無機多原子分子氣體都可用紅外氣體檢測器進行測量，這對未來不同類型產(chǎn)品的統(tǒng)一生產(chǎn)、統(tǒng)一檢修和維護帶來很大好處測量范圍寬；紅外檢測器能夠分析氣體的上限為100%，下限到ppm，采取一定措施，還可進行痕量（ppb級）分析有良好的選擇性；特別適于對多組分氣體混合氣中某一待分析組分的測量，而且當(dāng)混合氣中一種或幾種組分的濃度發(fā)生變化時，并不影響對待分析組分的測量，這一點與其它分析器（如色譜用的熱導(dǎo)式）比較是一突出的優(yōu)點另外還有反應(yīng)快(10s以內(nèi))、能夠連續(xù)分析和自動控制(適合工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)測)、不中毒、壽命長、綠色環(huán)保等優(yōu)點基于以上的背景和要求，我們研發(fā)了JSG4井下型礦井火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有束管監(jiān)測系統(tǒng)存在的問題與不足技術(shù)水平：該產(chǎn)品已取得9項專利，屬國際、國內(nèi)首創(chuàng)，其技術(shù)層次處于“國際、國內(nèi)領(lǐng)先”水平該產(chǎn)品是一套集計算機、網(wǎng)絡(luò)、信息、控制、智能技術(shù)和煤礦安全生產(chǎn)工藝于一體的目前國內(nèi)、外唯一的火災(zāi)束管實時監(jiān)測系統(tǒng)二、系統(tǒng)組成系統(tǒng)分井下、井上兩大部分；井下部分是以氣體監(jiān)測分站為核心；氣體監(jiān)測分站進行氣體采樣并對采樣氣體分析；分析的數(shù)據(jù)可通過光端機或環(huán)網(wǎng)等設(shè)備傳輸?shù)骄希痪喜糠质且韵到y(tǒng)軟件為核心的數(shù)據(jù)處理中心；開放式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)便于各種形式的發(fā)布數(shù)據(jù)；系統(tǒng)設(shè)計合理、配置靈活、簡單可靠。Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.總體結(jié)構(gòu)Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.1.井下部分Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.JSG4系統(tǒng)井下設(shè)備由JSG4-F礦用隔爆兼本安火災(zāi)束管監(jiān)測分站、礦用本安型數(shù)據(jù)光端機、隔爆兼本安型不間斷電源箱、煤礦用阻燃通信光纜、煤礦用單芯束管、井下束管分路箱、束管濾塵器、束管濾水器、束管專用接頭組成。井下設(shè)備清單見下表：序號設(shè)備名稱規(guī)格型號用途1礦用隔爆兼本安型火災(zāi)束管監(jiān)測分站JSG4-F核心設(shè)備，氣體采樣、控制、顯示、氣體分析、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取?礦用本安型數(shù)據(jù)光端機KTG113將分站數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光數(shù)據(jù)信號。3隔爆兼本安型不間斷電源箱KDW21/660B給上面數(shù)據(jù)光端機提供電源。4煤礦用阻燃通信光纜MGXTSV光數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嬖O(shè)備的通路。5煤礦用單芯束管PE-ZKW/10*1氣樣從監(jiān)測點到分站的通路。6井下束管分路箱SF-16配合分站進氣、出氣用。7束管濾塵器/束管入口處，過濾粉塵用。8束管濾水器/束管分路箱內(nèi)，過濾水用。9束管專用接頭/束管與束管連接專用。Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.JSG4-F礦用隔爆兼本安型火災(zāi)束管監(jiān)測分站是JSG4礦井火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)的主要配套設(shè)備，承擔(dān)JSG4礦井火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)井下取氣樣、氣體分析及通訊傳輸?shù)裙δ?。分站通過少量束管采樣對井下取樣點氣體的CO、CO2、CH4、O2氣體成分含量實現(xiàn)24小時連續(xù)循環(huán)及實時分析。束管監(jiān)測分站檢測范圍及響應(yīng)時間一氧化碳（CO）0~100ppm0~1000ppm響應(yīng)時間≤120s氧氣（O2）0~25%響應(yīng)時間≤60s二氧化碳（CO2）0~30%響應(yīng)時間≤60s甲烷（CH4）0~5%CH40~100%CH4響應(yīng)時間≤60sCopyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.束管監(jiān)測分站內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.束管監(jiān)測分站各組成部分Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.前面板——由數(shù)碼管顯示屏、通訊進線端（本安腔），電源進線端（隔爆腔）組成。后面板——由8路進氣孔（1-8#），標(biāo)氣進氣口（9#），采樣（10#）和預(yù)抽（11#）出氣孔組成。氣體采樣部件——采樣泵、預(yù)抽泵、電磁閥、匯流排、流量傳感器、濾水器（自動防水）組成。氣體分析部件——由5個紅外檢測器和一個氧氣檢測器組成。束管監(jiān)測分站本安腔連接圖Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.束管監(jiān)測分站隔爆腔連接圖Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.束管監(jiān)測分站顯示與操作界面Copyright2011.

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WWW.ZC-MA.COM.光端機及電源Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.束管分路箱Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.束管、濾水器、濾塵器、專用接頭JSG4-CB4束管多路氣體采樣泵，是我公司針對礦井火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)束管采樣時間長、穩(wěn)定性差、采集的氣樣不可靠、束管管路維護困難這些不足而研制的一種新型多路氣體采樣器。JSG4-CB4束管多路氣體采樣泵用于煤礦井下，氣、電兩用。配有四臺自主設(shè)計并加工的隔膜泵，可并行采集四組氣樣。解除煤礦火災(zāi)束管監(jiān)測束管采集時間長、氣體不可靠的煩惱，最大程度的提高礦井火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)氣體分析的速度和準(zhǔn)確性，滿足煤礦火災(zāi)預(yù)防、治理、救災(zāi)的需求。采樣負壓+正壓方式采樣，保持采樣的可靠性。束管多路氣體采樣泵技術(shù)指標(biāo)與日常保養(yǎng)！因為隔膜泵，膜片需要定期更換，建議一個月更換一次主要參數(shù)參數(shù)范圍采樣流量30l/m壓力0.3MPa/0.04MPa最大真空度-0.06MPa外形尺寸30cm*25cm*18cm噪音60dBA整機重量50kg工作電壓660V功耗300w2.井上部分Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.地面設(shè)備主要有：計算機與打印機等。系統(tǒng)地面主要設(shè)備清單見下表：序號設(shè)備名稱數(shù)量用途1系統(tǒng)工控機1套含顯示器，配系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)

2彩色打印機1打印報表等用

3地面光端機1光纖和工控機的接口

4標(biāo)準(zhǔn)氣體（8L）2監(jiān)測分站校準(zhǔn)時用三、系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.能利用井下束管監(jiān)測分站對CO、CO2、CH4、O2進行24小時實時監(jiān)測可以監(jiān)測溫度、壓力等其他束管監(jiān)測系統(tǒng)無法監(jiān)測到的重要技術(shù)指標(biāo)快速自動循環(huán)分析，一般分析5秒傳送一路數(shù)據(jù)至地面工作站井下束管監(jiān)測分站采用紅外分析，分析精度高、穩(wěn)定好、維護簡單具有束管抽氣流量顯示功能，直觀地反應(yīng)每路束管氣體流量，監(jiān)測每根管路的泄漏情況，便于對井下束管的維護管理系統(tǒng)自動化程度非常高；可自行設(shè)定校準(zhǔn)周期，管路堵塞監(jiān)測，可自行設(shè)定循環(huán)或單路分析，采樣泵程序控制等，井下束管監(jiān)測分站的進樣、切換、測量、計算等整個過程由程序控制自動完成Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.系統(tǒng)的抽氣采樣泵、分路控制組件、采樣控制組件等和采樣、分析、系統(tǒng)校準(zhǔn)、分路控制等操作均可實現(xiàn)遠程控制系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)保存、報警并以報表、曲線、爆炸三角形等形式查詢系統(tǒng)具備如下數(shù)據(jù)分析功能：（1）爆炸三角圖；（2）爆炸趨勢四方圖；（3）特里克特比率Tr；（4）Graham’sRation指數(shù)系統(tǒng)具有聯(lián)網(wǎng)功能，支持web發(fā)布功能；具備數(shù)據(jù)上傳功能；能夠滿足礦井?dāng)?shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N要求；提供數(shù)據(jù)網(wǎng)上實時發(fā)布功能Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.四

系統(tǒng)主要功能特點1)實現(xiàn)了對井下自燃標(biāo)志氣體的連續(xù)、實時分析

系統(tǒng)通過束管多路氣體采樣泵對礦山采空區(qū)、工作面等重要區(qū)域的氣體進行采集，通過井下的束管監(jiān)測分站對CO、CO2、CH4、O2的濃度進行24小時連續(xù)實時分析，并將結(jié)果通過光纜傳輸?shù)降孛娴墓ぷ髡?。同時在發(fā)現(xiàn)有異常樣本時，再使用色譜分析儀對其詳細分析C2H2、C2H4、C2H6、H2、N2等的濃度，從而精確地掌握井下氣體的狀況。這種工作模式用光纜代替了多芯束管主管路，除了大大的加快取樣速度及提高采集氣樣的可靠性，還節(jié)約了束管主管路的敷設(shè)，為系統(tǒng)的安裝和維護帶來不少便利。系統(tǒng)提供指標(biāo)氣體報警設(shè)置功能，可以在實現(xiàn)井下火災(zāi)標(biāo)志氣體實時監(jiān)測的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)氣體異常及時匯報，在指標(biāo)氣體超限情況下，采取措施，進行有效的防治處理。2)系統(tǒng)采用適合煤礦使用的礦用隔爆兼本安型火災(zāi)束管監(jiān)測分站為核心的礦山氣體實時監(jiān)測系統(tǒng)礦用分站的檢測器、采樣與預(yù)抽泵、電磁閥、流量計及壓力測量等關(guān)鍵部件均為進口為適應(yīng)寬量程高精度的要求（一氧化碳0-1000ppm；甲烷0-100%），一氧化碳和甲烷均采用高低量程雙檢測器（一氧化碳0-100ppm、0-1000ppm；甲烷0-5%、0-100%），以滿足測量范圍高低端要求氣體分析組件的分析采樣數(shù)據(jù)全部由電腦控制紅外氣體分析組件（檢測器）不同于礦用紅外傳感器，解決了紅外傳感器在我國礦井下的高粉塵、高濕度環(huán)境無法正常使用的問題

3)采用火災(zāi)束管監(jiān)測分站實現(xiàn)各種功能采樣功能：通過束管采樣泵將監(jiān)測點的氣體采集到監(jiān)測分站中，保證了采樣的可靠和快捷分析功能：對采樣氣體進行高準(zhǔn)確度的分析監(jiān)測功能：氣體組份數(shù)據(jù)、采樣流量流速、各管路流量流速、采樣壓力、管路壓力等實時監(jiān)測，新型分站還將實時監(jiān)測采空區(qū)溫度、壓力，SF4等。獨立的管路壓力及流量監(jiān)測，監(jiān)測每根管路的泄漏或堵塞情況系統(tǒng)的抽氣采樣泵、采樣、分析、系統(tǒng)校準(zhǔn)等工作均可通過電腦控制自動或人工操作完成，并可實現(xiàn)遠程自動監(jiān)測和控制4)系統(tǒng)除具備數(shù)據(jù)保存、報警，報表、曲線、爆炸三角形等形式查詢功能、還具如下特有功能：系統(tǒng)提供的氣體爆炸危險趨勢四方圖，用于判斷混合氣體在成分變化的過程中爆炸危險性的趨勢。從而為判斷其爆炸危險性提供方便的工具系統(tǒng)提供的Graham’sRation指數(shù)也稱CO指數(shù)（ICO），分析煤在自燃發(fā)火過程中，氧化產(chǎn)生的一氧化碳與氧耗量之比（CO/△O2），該值與氧化源溫度及氧化時間成正比，反映燃料氧化反應(yīng)狀況系統(tǒng)提供的特里克特比率Tr；是一種剔除無效氣樣，避免錯誤判斷的有力工具，增加了系統(tǒng)的可靠性。它主要根據(jù)火災(zāi)生成氣體的濃度之間有一定的相互依存比例來確定的。當(dāng)比例不正常時，意味著氣樣受到某種干擾而無效。當(dāng)氣樣的Tr超過1.6時，該氣樣不予考慮系統(tǒng)提供遠程監(jiān)控及數(shù)據(jù)網(wǎng)上實時發(fā)布功能五

系統(tǒng)軟件采空區(qū)三帶數(shù)據(jù)表監(jiān)測日期監(jiān)測時間埋入米數(shù)氧氣濃度%一氧化碳%瓦斯?jié)舛?二氧化碳濃度%氮氣濃度%2011/8/819點019.330.00050.070.0980.512011/8/113點1018.4100.290.1781.122011/8/114點半1117.7400.510.2181.542011/8/1110點1515.8102.160.4381.62011/8/1119點2015.4602.330.4281.792011/8/111點2514.70.0065.70.479.22011/8/1219點3013.0408.60.4677.92011/8/136點3512.60.00316.1070.8970.42011/8/139點5537.512.050.0004231.1263.832011/8/1324點407.94031.51.8158.752011/8/1419點455.78033.752.258.272011/8/1510點504.23034.592.2158.971191工作面三帶分布：散熱帶（氧含量大于18%）10米；氧化帶（氧含量低于18%，大于8%）11-40米；窒息帶（氧含量低于8%）40米以后?？仆叩氯切危ūㄈ切危┛仆叩氯切蔚淖龇ǎ簷M坐標(biāo)為可燃氣體濃度（%）0~100%，縱坐標(biāo)為O2濃度（%）0~22%，沿橫坐標(biāo)的（100%，0）和縱坐標(biāo)的（0，21%）兩點做直線，在直線上作出可燃氣體爆炸上、下限點，結(jié)合鼻點三點通過三點法做出瓦斯爆炸柯瓦德三角形。A：可燃氣體爆炸下限點，橫坐標(biāo)代表可燃氣體濃度下限用LTL表示，縱坐標(biāo)代表氧氣濃度；B：可燃氣體爆炸上限點，橫坐標(biāo)代表可燃氣體濃度上限用LTU表示，縱坐標(biāo)代表氧氣濃度；C：混合氣體失爆點。坐標(biāo)用（LTN，LTO2）表示。計算混合可燃氣體的爆炸三角形首先需要計算混合可燃氣體爆炸上、下限。煤礦中常見可燃氣體的爆炸界限見下表：氣體名稱化學(xué)分子式爆炸下限%爆炸上限%甲烷CH45.0016.00乙烷C2H63.2212.45丙烷C3H82.409.50丁烷C4H101.908.50戊烷C5H121.407.80乙烯C2H42.7528.60一氧化碳CO12.5075.00氫氣H24.0074.20硫化氫H2S4.3245.50計算失爆點氧氣濃度：LTO2可燃氣體H2

、CH4

、CO失爆所需的惰氣量見下表：下屬公式計算混合爆炸氣體的失爆點濃度和氧濃度：Nex=LTn/PT(N1+×P1+N2+×P2+……+Nn+×Pn)(%)LTO2=0.2093(100-Nex-LTn)(%)可燃氣體加入惰氣惰氣/可燃氣體（體積比率）失爆點處的氣體濃度（體積%）可燃氣體氧氣H2N216.554.35.1COCH4N26.006.112.1CO23.207.314.6CON24.1213.96.0CO22.1618.68.6氣體爆炸危險趨勢四方圖潛在性爆炸區(qū)(可燃氣偏低)爆炸區(qū)非爆炸區(qū)高潛在性爆炸區(qū)(可燃氣偏高)

該圖依據(jù)混合氣體爆炸三角形的計算，進行變換獲得，主要用于判斷混合氣體在成分變化的過程中爆炸危險性的趨勢。計算原理是：將對同一測點不同時間測定獲得的多個氣樣數(shù)據(jù)，固定氣體爆炸三角形的邊界，計算混合氣體的坐標(biāo)點距離爆炸危險區(qū)域的距離，從而為判斷其爆炸危險性提供方便的工具。

Graham’sRation指數(shù)也稱CO指數(shù)（ICO），是指煤在自燃發(fā)火過程中，氧化產(chǎn)生的一氧化碳與氧耗量之比（CO/△O2），該值與氧化源溫度及氧化時間成正比，能反映燃料氧化反應(yīng)狀況。該值用于預(yù)報煤的自燃發(fā)火趨勢，也用于分析封閉火區(qū)的火情變化。在以ICO作為自燃發(fā)火預(yù)報指標(biāo)時，應(yīng)根據(jù)各礦具體條件確定自燃發(fā)火過程中ICO的臨界值。因為ICO值受煤質(zhì)和環(huán)境條件影響很大，而是應(yīng)根據(jù)ICO的變化趨勢，而非單個ICO值來判斷采空區(qū)自燃發(fā)火的可能或封閉火區(qū)的狀態(tài)變化。其值計算方法：

ICO=CO/（0.265*（N2+Ar）-O2）=CO/△O2

式中：CO—風(fēng)流流經(jīng)著火帶后生成CO濃度，%；△O2—風(fēng)流流經(jīng)著火帶后O2消耗的濃度，%；

O2—風(fēng)流流經(jīng)著火帶后O2濃度，%。

當(dāng)煤氧化升溫時ICO指標(biāo)增加較快；在著火燃燒后，增加速率變緩，大多情況下會趨于穩(wěn)定。在以ICO作為自然發(fā)火預(yù)報指標(biāo)時，應(yīng)根據(jù)各礦具體條件確定自燃發(fā)火過程中ICO的臨界值。因為ICO值受煤質(zhì)和環(huán)境條件影響很大。特別應(yīng)根據(jù)ICO的變化趨勢，而非單個ICO值來判斷采空區(qū)自燃發(fā)火的可能或封閉火區(qū)的狀態(tài)變化。以撫順局老虎臺礦（氣煤）為例，當(dāng)溫度升高，出現(xiàn)微量CO和有煤油味時，ICO臨界值為0.0046~0.04；煤油味加重，自熱嚴重時，ICO報警值為0.041~0.09；出現(xiàn)灼熱煙霧，處于陰燃狀態(tài)時，ICO值＞0.09。六、系統(tǒng)實施根據(jù)礦井通風(fēng)圖設(shè)計方案地面設(shè)備及軟件安裝調(diào)試井下設(shè)備安裝調(diào)試通訊設(shè)施連接及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.開始安裝井下實施設(shè)計安裝地面軟件設(shè)計安裝位置及開始畫圖管路敷設(shè)控制關(guān)系實施布線安裝設(shè)備與地面聯(lián)合調(diào)試操作步驟安裝系統(tǒng)軟件根據(jù)設(shè)計定義測點備份數(shù)據(jù)、簽字初步驗收Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.布線統(tǒng)一協(xié)作調(diào)試完善設(shè)計安裝安裝軟件安裝電腦接線放置設(shè)備聯(lián)合調(diào)試井下安裝系統(tǒng)完成地面安裝安裝過程第一隊第二隊Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.七、系統(tǒng)操作規(guī)程系統(tǒng)地面操作規(guī)程1、微機系統(tǒng)在裝配過程中，主機與外部設(shè)備、外圍設(shè)備、接口插件等連接，都必須在斷電情況下進行，嚴禁帶電操作，嚴禁熱拔插。2、整個微機系統(tǒng)的接地必須合理可靠。3、整個微機系統(tǒng)已加電的情況下，嚴禁移動、搬動和起動，拆卸或搬運微機系統(tǒng)等要輕拿輕放，以防損壞機器。4、啟動微機的硬件系統(tǒng)時，加電順序辦法：加電外設(shè)和外圍設(shè)備（如顯示器、打印機、傳輸接口等），后加電主機，停止運行時，順序則相反。5、操作人員未經(jīng)上級領(lǐng)導(dǎo)許可，嚴禁修改微機操作系統(tǒng)設(shè)備及文件管理系統(tǒng)。安全規(guī)程

1、必須對JSG4監(jiān)測設(shè)備的種類、數(shù)量和位置，信號電纜和電源、電纜的安設(shè)，控制區(qū)域等繪制監(jiān)控系統(tǒng)布置圖和接線圖。2、JSG4束管火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備之間必須使用專用阻燃電纜或光纜連接，嚴禁與電話電纜或動力電纜等共用一條線路。3、定期對監(jiān)測設(shè)備及電纜進行安全檢查，對分站各類檢測器分析氣體組分濃度的準(zhǔn)確性要用便攜儀進行核實、比較，發(fā)現(xiàn)問題及時處理、匯報。JSG4束管火災(zāi)監(jiān)測分站必須定期進行調(diào)試、校正，每個月至少使用校準(zhǔn)氣樣和空氣調(diào)校1次。井下電纜及分站安裝操作規(guī)程：1、設(shè)備搬運或安裝時要輕拿輕放，防止劇烈振動和沖擊。2、敷設(shè)的電纜要與動力電纜保持0.3米以上的距離，固定電纜用吊鉤懸掛，非固定電纜用膠帶或其他柔性材料懸掛，懸掛點的間距為3米。3、井下傳輸電纜在大巷敷設(shè)或檢查時，如果有車輛行駛，敷設(shè)或檢查人員要躲到躲避硐中，嚴禁行車時敷設(shè)或檢查傳輸電纜。4、安裝分站時，嚴禁帶電作業(yè)，嚴禁帶電搬遷或移動電器設(shè)備及電纜，并嚴格執(zhí)行誰停電誰送電制度。5、拆除或改變與JSG4監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備關(guān)聯(lián)的電氣設(shè)備的電源線及控制線、檢修與JSG4監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備關(guān)聯(lián)的電器設(shè)備、需要安全監(jiān)控設(shè)備停止運行時，須報告通風(fēng)科、調(diào)度室，并制定安全措施后方可進行。井下束管的鋪設(shè)操作規(guī)程1、施工前應(yīng)對束管進行檢查：規(guī)格、型號等是否符合設(shè)計要求。2、在水平巷道或傾角在30°以下的井巷中，束管應(yīng)用吊鉤懸掛；3、在立井井筒或傾角在30°及其以上的井巷中，束管應(yīng)用夾子、卡箍或其他夾持裝置進行敷設(shè)。夾持裝置應(yīng)能承受束管重量，并不得損傷束管。4、水平巷道或傾斜井巷中懸掛的束管應(yīng)有適當(dāng)?shù)某诙?，并能在意外受力時自由墜落。其懸掛高度應(yīng)保證束管在礦車掉道時不受撞擊，在束管墜落時不落在軌道或輸送機上。5、束管之間有連接的地方必須留出適當(dāng)?shù)母挥嗔浚话銥?到5米即可。6、管路敷設(shè)時應(yīng)盡量使路徑短、拐彎少，以減少阻力，防止曲折破壞。7、所選路徑溫差變化幅度要小，在溫度急劇變化的地點要在溫度低的一側(cè)設(shè)置濾水器或其他設(shè)施，標(biāo)高差較大的斜巷，應(yīng)在底部設(shè)置濾水器。8、分路箱、濾水器、濾塵器的接頭要嚴密不漏氣，且安設(shè)位置方便維護，高度適宜。9、管路敷設(shè)時，要吊掛整齊有序，2條以上的分散管路應(yīng)設(shè)置標(biāo)記或設(shè)置管路夾板，以便于檢查維護。10、采煤工作面上隅角、封閉在一年以下的采空區(qū)和有自燃發(fā)火征兆的采空區(qū)或其它有可能發(fā)生自燃發(fā)火地點應(yīng)設(shè)置監(jiān)測點。11、束管監(jiān)測探頭應(yīng)水平懸掛在頂板完好、無滴水、便于保護的監(jiān)測地回風(fēng)流中，且應(yīng)靠近巷道頂部，吸氣口應(yīng)正對風(fēng)流方向，能正確反映該點測值的地點。采煤工作面監(jiān)測探頭一般布置在采面上隅角端頭支架或切頂單體柱后側(cè)，距離底板1.5米；采面采空區(qū)有自燃發(fā)火征兆時，可采用上、下隅角埋管方式，同時加設(shè)測溫度熱電偶進行溫度測定。八、系統(tǒng)使用及維護每個月對分站里的紅外檢測器進行一次校準(zhǔn)，用氣袋帶標(biāo)氣到井下，將氣袋接入分站9號進氣口，執(zhí)行分站校準(zhǔn)操作即可完成。在給校準(zhǔn)前，應(yīng)先觀察設(shè)備的運行情況，檢查設(shè)備的基本工作條件。系統(tǒng)投入正常使用后，嚴禁隨意對JSG4分站進行操作。工作人員定期觀察濾水器中的水，超過2/3，馬上放掉，以免分站進水，燒壞紅外檢測器。若地面軟件顯示所采樣管路的流量很小（<0.03l/min），一般來說是管路堵塞，需要檢查管路的情況，尤其是進氣口的濾塵器。Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.若發(fā)現(xiàn)某條管路檢測的氣體值與實際偏差較大，其他管路偏差不大，說明此條管路存在漏氣等現(xiàn)象，檢查此條管路。這里說一下：因為我們采用的井下型束管監(jiān)測系統(tǒng)，管路短，而且都是單管，這些工作相對于井上型系統(tǒng)小很多。若系統(tǒng)軟件顯示通訊錯誤。先排除光纜線路；然后通過觀察光端機的顯示，排除光端機；最后通過重啟分站通訊板排除分站通訊。束管監(jiān)測分站在設(shè)計上，采用免維護設(shè)計，系統(tǒng)的自動化程度也非常高，因此，該系統(tǒng)的維護比較簡單，只要做好以上幾點維護工作及少量管路的維護工作，該系統(tǒng)便可長時間不間斷的運行5年以上，發(fā)揮其應(yīng)發(fā)揮的作用。Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.應(yīng)該掌握的基本知識設(shè)計，定義計算機常見問題解決系統(tǒng)常見故障判斷Copyright2011.

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WWW.ZC-MA.COM.九、系統(tǒng)常見故障及處理方法與安裝示意圖1)顯示板沒有顯示檢查顯示板的供電情況，用萬用表檢測分站電源線接線柱端是否有電。檢查顯示板與分站連接處是否完好，或者是否有斷線。如果顯示板上出現(xiàn)數(shù)字顯示不全的情況，這是由于數(shù)碼顯示管出現(xiàn)故障（此種情況現(xiàn)場無法處理，需返廠維修）。2)JSG4軟件串口不能正常連接、或者軟件一直提示底層數(shù)據(jù)錯誤（單獨通過光纖傳輸）檢查串口線與工控機連接處是否正確連接好。檢查串口線與井上光端機接線處是否正確連接好。檢查分站到工控機之間的通訊線路是否有斷線Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.檢查分站通訊接口與485線接線處是否正確連接好。檢查井下光端機與485線是否正確連接好。檢查光纖環(huán)路是否連通，按選擇的通道連接在光端機上有相應(yīng)的指示燈常量（LOOPA;LOOPB）檢查分站及光端機是否供正常供電。（分站供電：AC/127V；光端機供電：DC/9~30V）檢查光端機上KI/K2鍵設(shè)置是否正確。井上光端機設(shè)置成主機，指示燈MAIN常亮（其設(shè)置方法是將K1鍵按鈕撥到0端，K2鍵按鈕撥到2端）；井下光端機設(shè)置成從機，指示燈SUB常亮（其設(shè)置方法是將K1鍵按鈕撥到1端，K2鍵按鈕撥到2端）。檢查通訊板是否出現(xiàn)故障。此種方法是在上述8種情況均排除后串口依然連接不上才需要考慮。通訊板的檢測方法是將通訊板與USB轉(zhuǎn)串口線連接再接到電腦上測試，看是否有數(shù)據(jù)返回。3)JSG4軟件串口不能正常連接、或者軟件一直提示底層數(shù)據(jù)錯誤（通過井下環(huán)網(wǎng)傳輸）檢查井上網(wǎng)線與工控機及交換機是否正確連接，還得注一下該網(wǎng)線制作是否合格檢查井下網(wǎng)線與環(huán)網(wǎng)交換機是否正確連接，注意該網(wǎng)線制作是否合格。檢查井下485線連接是否正確，或者線路有斷線。檢查串口設(shè)備服務(wù)器軟件配置是否正確，注意IP地址是否有改動。檢查井下相關(guān)設(shè)備供電是否正常。檢查通訊板是否出現(xiàn)故障。此種方法是在上述4種情況均排除后串口依然連接不上才需要考慮。通訊板的檢測方法是將通訊板與USB轉(zhuǎn)串口線連接再接到電腦上測試，看是否有數(shù)據(jù)返回。Copyright2011.

WWW.ZC-MA.COM.4)分站分析數(shù)據(jù)與氣體實際值偏差太大先用低濃度標(biāo)準(zhǔn)氣體和高濃度標(biāo)準(zhǔn)氣體選擇一路正在分析的管路分別通入分站，分析后：①若分站顯示屏上顯示的氣體組分濃度值與實際氣體組分濃度值基本相同A.檢查分站外部束管的連接情況，看是否有堵氣漏氣的情況，重點檢查接頭連接處B.檢查濾水器的密閉性②若分站顯示的氣體組分濃度值與實際氣體組分濃度值偏差過大A.檢查分站各個管路通氣情況若有通氣不暢則檢查分站內(nèi)部管路、電磁閥、及隔爆筒、泵控制板等情況，若管路通氣沒問題則按下面方法處理。B.用3種標(biāo)準(zhǔn)氣體給分站校準(zhǔn)，操作完后數(shù)據(jù)恢復(fù)正常則按①檢查C.如果校準(zhǔn)完后數(shù)據(jù)依然不準(zhǔn)確，則考慮是不是分析盒是否損壞5)串口設(shè)備服務(wù)器在工控機上搜索不到

檢查工控機IP地址與串口設(shè)備服務(wù)器IP地址是否處于同一號段。檢查串口服務(wù)器至環(huán)網(wǎng)交換機之間線路連接是否正確。檢查串口服務(wù)器是否不能正常使用。根據(jù)實際情況提供如下三個安裝方案連接