矿井火灾早期预警的核心装备——JSG-8束管监测系统原理概述

2025-07-14

副标题: 基于气体分析的煤矿自燃风险监测技术

引言

    煤矿自燃火灾是井下重大灾害之一,其早期发现对安全生产至关重要。milan体育官网研发的JSG-8矿井火灾束管监测系统,通过持续监测井下标志性气体变化,实现火灾早期预警。本文将系统介绍其工作原理与核心功能。

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一、系统构成与技术基础

JSG-8系统由六大模块构成闭环监测体系:

模块

功能

技术特性

束管部分

输送井下气体样本

聚氯乙烯材质,抗腐蚀,最长传输距离15km

采样控制部分

自动切换监测点位

32路循环采样,单点采样周期≤3分钟

气体分析部分

检测气体成分

气相色谱仪(精度0.1ppm)

数据采样部分

实时采集浓度数据

TCP网络输出

数据分析部分

处理气体数据并生成预警模型

格雷哈姆系数动态计算算法

打印输出部分

输出监测报告

支持实时报告/日报自动生成

技术原理核心煤自燃过程中释放CO、C₂H₄,C₂H2等标志性气体,系统通过分析其浓度及变化趋势判断火灾风险等级。

图片3.png

二、核心工作流程

系统按三阶段运行:

1. 气体采集阶段

井下束管网络覆盖采空区、回风巷等关键区域

地面抽气泵产生-0.08MPa负压,以1.5-2L/min流速抽取气体

气体经除水除尘装置预处理

2. 气体分析阶段

色谱分析检测C₂H₄、C₂H₆等痕量气体(检测限0.1ppm)

3. 数据处理阶段

实时计算关键指标:

§ 格雷哈姆系数(C₂H₄/C₂H₆)

§ CO日均增长率

§ O₂消耗速率

生成三级预警: 

注意级:CO浓度>24ppm  

预警级:格雷哈姆系数>0.5  

报警级:格雷哈姆系数>3.0  




三、技术优势与功能特点

1. 连续无污染监测

24小时自动循环采样,避免人工检测滞后性

全封闭气路设计,保障样本真实性

2. 多参数高精度分析

检测气体

量程

精度

CO

0-1000ppm

±1ppm

C₂H₄

0-500ppm

±0.1ppm

O₂

0-25%

±0.1%

3. 双模式灵活应用

自动模式:常规火灾监测(默认30分钟/周期)

球胆模式:支持人工进样,用于:

§ 瓦斯传感器校准

§ 矿井瓦斯等级鉴定

§ 突发气体污染事件分析

4. 数据追溯功能

自动存储3年以上历史数据

可生成《实时监测曲线图》与《气体变化趋势日报表》




四、应用价值

1. 提升预警时效性
系统可提前2-5天发现煤自燃征兆,较传统方法预警时间提前80%。

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2. 指导防灭火决策
通过分析气体变化趋势,可精准判断火源发展阶段,优化注氮/注浆方案。

3. 构建安全数据库
长期积累的气体数据为矿井防火策略制定提供科学依据。

结语

JSG-8束管监测系统通过自动化气体分析技术,为煤矿火灾防控提供了有效解决方案。西安森兰科贸将持续优化系统性能,助力矿山安全生产。



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