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北京消防|我國煤礦火災(zāi)防治技術(shù)的現(xiàn)代發(fā)展與應(yīng)用|消防檢測|電氣檢測
發(fā)布日期：2019-02-05 04:17:37
我國56%的礦井開采易自燃煤層,礦井火災(zāi)是一大突出災(zāi)害。百萬噸發(fā)火率近年雖有所下降,但仍高居不下,達(dá)1%強(qiáng),與世界幾個主要產(chǎn)煤國家相比,差距還很大。尤其是近幾年,重大火災(zāi)事故還時有發(fā)生,給煤炭 企業(yè) 帶來難以估量的負(fù)面 影響 ,特別是有損于煤炭行業(yè)的 社會 形象,也嚴(yán)重制約著煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此,火災(zāi)防治工作依然是煤炭企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)常抓不懈、重要而艱巨的任務(wù)。
我國煤礦的火災(zāi)防治技術(shù)與手段,盡管還存在某些差距,但不容置疑的是,近幾年確實(shí)取得了令人矚目的成績,???了顯著的進(jìn)步和 發(fā)展 ,也為煤礦提供了一批性能良好、質(zhì)量可靠的適用技術(shù)和手段。但是,在其推廣應(yīng)用的廣度和力度上,還很不平衡,當(dāng)前的迫切任務(wù)是:組織力量,加快速度,將它們推向各類煤礦,使其在火災(zāi)防治工作中充分發(fā)揮作用。
1礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報技術(shù)
1．1煤自燃性鑒定與自然發(fā)火測報
?。?）煤的自燃傾向性鑒定
此項(xiàng)技術(shù)在80年代中期前,應(yīng)用的是照搬蘇聯(lián)的煤著火溫度降低值法。盡管發(fā)現(xiàn)它存在著不少缺點(diǎn),但由于缺乏自己的技術(shù)和手段,仍然不能予以割舍,沿用了幾十年。進(jìn)入80年代中期,隨著新技術(shù)的發(fā)展,我國才開始開發(fā)研制以 現(xiàn)代 色譜為基礎(chǔ)的新一代煤的自燃傾向性鑒定技術(shù)和手段。現(xiàn)已開發(fā)出被納入法規(guī)的色譜吸氧鑒定法及其配套儀器ZPJ—1型煤的自燃性測定儀,業(yè)已投入實(shí)際應(yīng)用,使我國在這方面的技術(shù)和手段步入國際先進(jìn)行列。色譜吸氧鑒定法,就是應(yīng)用現(xiàn)代氣相色譜技術(shù)與手段,檢測煤低溫下吸氧的能力(氧量、速度),作為判別煤的自燃傾向性程度。它的特點(diǎn)是使用了現(xiàn)代色譜技術(shù),測定和 計算 都由色譜儀及其附件完成,人員不接觸有害物質(zhì)。該 方法 已納入《煤礦安全規(guī)程》(1992年版)作為法定方法執(zhí)行。它簡單易學(xué),操作簡便,且無害健康。
?。?）煤層最短自然發(fā)火期
這是一項(xiàng)實(shí)際意義重大、各礦需要迫切、但又非常棘手的任務(wù)。盡管國家在 科技 攻關(guān)項(xiàng)目中,如“八五”攻關(guān)項(xiàng)目中,安排過研究,但遺憾的是, 目前 也只停留在實(shí)驗(yàn)室階段,離實(shí)際應(yīng)用尚有較大的差距,需要加大力度予以研究,才能滿足煤礦的需要。
1．2煤層開采過程中的火災(zāi)測報
?。?）預(yù)測預(yù)報指標(biāo)
煤層開采時期的火災(zāi)預(yù)測預(yù)報,我國主要應(yīng)用氣體 分析 法。為完善和提高此法的可靠性和靈敏性,近年主要研究開發(fā)了更靈敏可靠的檢測指標(biāo)和適應(yīng)新指標(biāo)的儀器或裝置,以及敏感元件。關(guān)于檢測指標(biāo),新的研究提出的概念是,CO已不是在任何情況下都可作為唯一的和最靈敏可靠的判別煤自燃火災(zāi)的指標(biāo)。新的研究結(jié)果是,可以使用CO、C2H4及C2H2三個指標(biāo),綜合地將煤自然發(fā)火區(qū)分出三個階段:礦井風(fēng)流中只出現(xiàn)10－6級的CO時為緩慢氧化階段出現(xiàn)10－6級的CO和C2H4時為加速氧化階段出現(xiàn)10－6級的CO、C2H4和C2H2時為激烈氧化階段,此時即將出現(xiàn)明火,礦井處于危急時期。應(yīng)用這三個指標(biāo),不僅可預(yù)測火災(zāi),而且還可判別其階段,據(jù)此而采取不同的防滅火措施。本項(xiàng)技術(shù)已在較多的礦井中應(yīng)用,但需指出的是,對不同的煤層必須分別對其進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),優(yōu)選其指標(biāo)的具體應(yīng)用值,唯有如此,各礦才算是正確地
應(yīng)用了這一技術(shù)。另外,還應(yīng)提及的是,上述指標(biāo),亦有可能用作判別煤內(nèi)因火災(zāi)熄滅程度的指標(biāo),有關(guān)單位或礦井不妨進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
?。?）預(yù)測預(yù)報儀表與裝置
a)束管集中檢測系統(tǒng)與傳感器。此系統(tǒng)是目前我國煤礦使用得比較多的系統(tǒng),也是基于氣體分析的原理。我國自行研制的系統(tǒng),已在二十幾個礦井中應(yīng)用,而且近年亦有較大的改進(jìn)與提高,推出了KJF型系統(tǒng),除增加了新的檢測功能外,又將控制箱移到井下,組成井下檢測分站,分站信號則送到地面,由配有微機(jī)的總站集中監(jiān)控。此種新系統(tǒng)已在幾個礦井具體應(yīng)用,效果尚屬滿意,在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)考證、積累經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,具有推廣價值。不足之處是,使用的是分離式傳感器,要增加維護(hù)量和經(jīng)費(fèi),同時它也不能檢測火災(zāi)氣體全組分中的C2H2。為適應(yīng)上述集中檢測系統(tǒng)的需要,我國近年還研究開發(fā)了多種傳感器與之配套,如KGA2型CO傳感器(電化學(xué)型,測量范圍0～010005,誤差不大于5%),KGQ1型C2H4傳感器(氣敏型,測量范圍0～0100002)。此外還有KGQ2型O2傳感器,KGS7型CH4和KGQ11型CO2傳感器等,都可供火災(zāi)氣體集中檢測系統(tǒng)應(yīng)用。但需說明的是,這些傳感器目前尚屬試用階段,還需一定時間的檢驗(yàn)。
b)GC85型色譜集中檢測系統(tǒng)。此系統(tǒng)是已經(jīng)通過國家鑒定的攻關(guān)項(xiàng)目(礦井多參數(shù)色譜檢測系統(tǒng)),其主要的技術(shù)特性發(fā)揮了氣相色譜技術(shù)的一系列優(yōu)勢。多功能:同時用于常量和微量分析,自動進(jìn)樣和切換,常期和災(zāi)期分析,預(yù)警和示警,打印和制表。多參數(shù):可分析常量組分,如O2、N2、H2和CH4等,以及微量組分CO、CO2、C2H4和C2H2等,并顯示煤自燃的動態(tài)過程。高精度:主要?dú)怏w的指標(biāo)值,最小檢測濃度:CO和C2H2小于等于5?－7,C2H4小于等于10－7。系統(tǒng)全部由微機(jī)控制。
c)GC—4008型煤礦專用氣相色譜儀。為煤礦專門設(shè)計的實(shí)驗(yàn)室用氣相色譜儀,主要技術(shù)特征是:多檢測器,TCD、FID和CH4轉(zhuǎn)化爐。高檢測性能,并聯(lián)三柱,分別進(jìn)樣,使得分離效果好。專用填充柱,使得分析條件規(guī)范化。適于分析常微量礦井大氣組分、火災(zāi)氣體組分和瓦斯突出氣體組分等。裝置為人工進(jìn)樣,適于那些未建立集中檢測系統(tǒng)礦井的實(shí)驗(yàn)室用。實(shí)踐證明,性能良好,已在幾十個礦井中使用,得到好評和認(rèn)可,一般中小型礦井均可選用。
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