1、煤矿自燃火灾束管监测系统管理规范贵州松河煤业发展有限责任公司松河西井煤矿自燃火灾束管监测系统管 理 规 范松河西井编制2014年10月10日范围2术语和定义2一般要求2设计和安装3设备设置3使用与维护5束管监测系统联网及信息处理8管理制度与技术资料9气体分析预测预报制度10煤矿自燃火灾束管监测系统管理规范一、范围本规范规定了煤矿自燃火灾束管监测系统装备、设计和安装、分路箱设置、使用与维护、系统及联网信息处理、管理制度与技术资料等要求。本规范适用于测定矿井采空区、密闭及巷道空气中气体组份并根据气体变化趋势判断自燃发火程度的束管监测系统。二、术语和定义1、束管：运载井下气体的管路。2、控制柜：负责
2、将井下气体抽到井上，并按规定的顺序和时间将气体送入气相色谱仪的装置。3、色谱仪：将气体进行分析并送入采样接口板的仪器。4、接口板：采样色谱仪传来的数据，并进行数据处理的装置。5、测控软件：通过分析将采样数据形成分析报告及谱图的软件。6、数据库：将色谱仪分析数据进行储存。7、分路箱：井下将主干束管与各个分支束管相连接的装置。8、过滤器：将粉尘和水汽从采集的气体中分离出来的装置。9、联网：将监测数据上传，实现网络共享功能。10、循环监测：按设定的时间、周期对井下指定的检测点进行重复检测的过程。三、一般要求1、煤矿自燃火灾束管监测系统数据要保存到服务器，实现网络共享。2、井下束管要保证较好的气密性，
3、并安排专人定时检查。3、系统各组成部分应保证调试、维护和安装方便与可靠。4、系统中所有管件及连接件、或紧固件连接应牢固、可靠。5、系统中的按钮应灵活可靠，指示灯和显示装置应清晰。6、要及时对监测气样进行分析处理。7、系统分析精度符合产品技术要求。8、每天至少循检一次，当发现有发火隐患的地点，需要连续循环监测。9、要在重点工作面或密闭安设监测点。四、设计和安装1、绘制束管检测系统安装布置图。2、对安装管路长度进行测量，统计布置监测点数。3、根据设计的总监测点数和各采区监测点数进行设备选型。4、每采区应单独设置一个分路箱。5、束管布置时应铺设在支护良好的巷道内。6、井上和井筒主干束管应进行防冻和防
4、晒保护。五、设备设置一）井上设备设置1、地面机房应包括：分析室、储存室。2、检测室内配备空调，无灰尘，干净整洁。3、摆放仪器的桌面要平整，无灰尘，干净整洁。4、电源不能同大功率的电器设备同接，应无干扰。5、仪器按要求位置摆放，摆放整齐，连接线要整齐规范。6、检测完毕后仪器要用防尘罩盖住，要保持仪器整洁无灰尘。7、控制柜电压要求380V；其它设备电压要求220V；接地线要单独接地，接地电阻3欧姆。8、束管在井筒安装，采用钢丝绳做引绳（防止束管自重而折断）吊挂方法。每10米用一道铁卡加固，铁卡中间每隔2米用尼绒扎带固定。钢丝绳本身在井上和井底的吊挂和固定，可以根据现场实际情况自定。9、束管上端要留
5、足够余量，与主系统控制柜相连接，束管末端与束管分路箱连接。控制柜与束管连接按颜色顺序，要与连接至分路箱中的束管颜色一一对应，不可接错。10、井筒束管安装的质量标准：安装要牢固可靠无损伤、无挤压、无划伤、无堵塞、无折弯。井筒束管要采取防冻和保护措施。二）井下设备设置1、束管在安装时必须悬挂，其高度应保证束管在矿车掉道时不受撞击2、束管在巷道中采用挂钩或绑线吊挂。3、挂钩间距不大于5米，在水平或倾斜井巷中应有适当的垂度，但垂度不超过300毫米。4、束管安装要牢固、整齐、平直、并保证无打折、无划伤、无堵塞、无断裂。过风门或墙壁时，应穿管保护。5、如需弯曲，最小半径应大于6倍管缆直径。6、沿束管主管路
6、走向从监测室至主井口处，选择安全有保证的位置适合地点设主分路箱1个，用膨胀螺丝固定在墙壁上。（根据现场情况也可直接至主井筒底部选择合适地点使用其它方式固定），将分路单管接到分路箱内滤水器上，将放水开关关闭（以免漏气），束管从主分路箱分流至各个分支束管，中间可根据矿井情况设置多个不同路数的分路箱来进行分流。7、分路箱的安装应避开矿车运输路线。安装在支护良好，无淋水，距巷道底板要大于300毫米。三）滤水器的安装1、滤水器两端要分别固定。2、分路箱中分支束管均有滤水器连接。3、单芯束管分隔1000米安装滤水器一个，可根据矿井湿度加密。4、每个监测点附近10米安装滤水器一个。四）滤尘器的安装1、回风流
7、中的滤尘器要距离巷道上顶不大于300mm，距离巷帮不小于200mm，地点垂直吊挂。2、密闭内的滤尘器通过观察孔深入密闭内，并在观察孔外口加胶堵。3、其他监测地点分别在束管末端安设滤尘器。六、使用与维护一）校准气体1、校正色谱仪校准气样的装备和方法必须符合操作规程规定。2、标准气体应放在通风良好，符合国家有关防火安全规定的房间内。3、高压气瓶的使用管理应符合国家有关气瓶安全管理的规定。标准气体在有效期内使用，当压力低于0.5Mpa时，不能继续使用。二）调校1、色谱仪每次使用前要用标准气体进行校正。2、根据标准气体的组分进行参数设置。3、色谱仪启动后，经过预热等待一切正常以后，开始校正。4、选择“
8、校正分析”项，选择参数项，点击一般外标法。5、从色谱仪进样口注入标准气体，按色谱仪start键启动，进行校正。校正结果误差大，应继续校正。三）检测结果异常原因分析1、色谱仪及配套设备是否完好正常，是否经过充分的预热准备。2、检测室环境是否符合仪器检测要求；3、是否正确的进样检测操作；4、待检气体在束管运动过程中是否被污染、稀释、浓缩等；（1）气体在井上被稀释的可能因素：a、管路漏气：b、单向阀失效，造成注入色谱仪的气体回抽，因而使大气进入混合稀释；（2）气体被污染的可能因素；a、管路漏气；b、气缸活塞环磨损，造成汽包高压气窜入。当活塞环封不良时有可能造成污染。（3）气体被浓缩的可能因素：a、气
9、体还没有平衡就进入检测，造成气体浓度过高；b、色谱仪出口不通畅。（4）气体在井下被稀释的可能因素；a、束管漏气；b、分路箱滤水器漏气；c、检测前抽气泵抽气时间过短，使在前次停泵后由于束管内负压而倒吸入束管内的空气没能充分被排净；d、束管太长，使检测气体迟迟不能被抽到控制柜，如果这时进行监测，其结果将不会正确。四）保养与维护（一）井下部分1、每周安排人员对井下系统进行巡视，并有记录可查。2、束管及单管铺设应严格按质量标准化要求施工，避免管路挤压、折弯、砸撞等，检测点应采取防尘措施，束管安装要牢固、整齐、平直、并保证无打折、划伤、断裂。3、根据采面生产推进情况，及时回收盘放好单管，盘卷直径不得小于
10、400mm。密闭区内铺设单管时，测点应选择在无淋水的地点，且预留尺寸不宜过长，避免垂直积水区。4、管路及分路箱每周至少检查一次，需放水时与色谱分析室工作人员联系，错开分析时间。5、管路发生水堵时，与色谱分析室工作人员及时联系，首先使用空气压缩机加压、吹气、疏通管路，然后管路放水。6、束管悬挂高度应保证束管在矿车掉道时不受撞击。7、巷道中采用挂钩吊挂时，挂钩距离不小于5m；在水平或倾斜井巷中应有适当弧度，但落差不超过300mm。束管需拐弯时，最小半径要大于6倍束管的直径。8、在有束管巷道中进行套修等施工时，施工前将施工地点前后20m的束管落地用遮挡物掩护好，防止束管损坏。(二)地面部分：1、检查
11、仪器各部分连接是否良好。2、检查控制柜继电器工作是否正常。3、检查氢气泵的液位，如低于1.2升，应加蒸馏水。（三）管路的维护：应检查管路的漏气、堵塞、破坏等情况。检查管路的漏气和堵塞有以下两个步骤：1、当地面压力表负压值突然降低时，说明管路出现了断路漏气现象，压力表负压值增高时，说明管路发生了堵塞。2、管路发生故障后，要及时进行处理。管路断开或接头漏气时，要重新接好；发生水堵时，要用空气压缩机加压空气吹有故障的管路（先用低压吹3-5min，后用0.3-0.5Mpa的压力吹，一般吹30min），除水后要复查管路的气密性。3、应经常检查管路系统，定期打开分路箱、滤水器排除积水。五）备件1、单芯束管
12、要有足够的数量备用。2、设备中的易损元件要有足够数量备件。（如接头、滤水器、滤尘器）六）报废单芯束管尽量避免重复使用，其他物件漏气或无法修复时禁止再次使用。七、束管监测系统联网及信息处理一）地面监测室1、根据本矿的实际情况安排各个监测地点循环监测次数。2、中心站设备应有可靠的接地装置和防雷装置。3、联网主机应装备防火墙等网络安全设备。4、（1）电源：220v5%，单相50Hz交流电； （2）总功率：3KW; （3）接地线接地电阻3； （4）温度：10-35 （5）相对湿度：65%。二）信息处理1、值班人员应认真监视各种设备运行情况，填写设备运行记录。2、每天按时打印束管监测报表。3、发现结果异
13、常用时，值班人员必须立即查明原因，并及时向技术负责人会报。4、在矿主页上加上链接，每天上传监测数据，以实现网络共享。八、管理制度与技术资料1、应建立相应的监测机构，并应配备足够的人员。2、煤矿应制定防灭火应急预案、安全束管监测工岗位责任制、操作规程、机房管理制度等规章制度。3、束管监测工、值班人员应经培训合格。4、束管监测系统应建立以下报表：（1）设备运行记录（2）巡检记录（3）检测报表5、绘制束管监测系统布置图，并根据变化情况及时修改。6、束管监测机房机房内不准存放有震源、强大磁场、电场、腐蚀性物质的设备和物品，以免影响系统运行。室内温度应保持在10-35范围内，相对湿度85%以下，以保证各
14、元件正常工作。室内严禁吸烟，严禁大声喧哗，且应配备相应的灭火器具及灭火设施，并按期更换。保持室内清洁，使室内空气含尘量尽可能低，减少尘埃落入仪器内部，以免影响仪器性能。要妥善放置和保管各种气瓶和配件，严禁靠近烟火，严禁阳光直射或雨雪直入，以防爆炸或其他事故的发生。高压钢瓶要有检验合格证才能使用，而且至少三年进行一次定期检验。高压钢瓶上要有代表所贮气体的标记颜色和字样。室内气瓶应竖立放置，立地可靠，使用前应认真检查阀门接头和减压阀等是否牢靠好用，使用过程中严禁敲打或调整紧固件，用后应及时关闭阀门。工作人员必须严格爱护各种设施，严格按操作规程执行，对各种设施未经许可不能进行实验性操作。为了减少干扰
15、，仪器接地必须导电性能良好，切忌用自来水管或零线作地线。工作人员必须严格履行岗位职责，严禁脱岗，并注意防火和失盗事件的发生。九、气体预测预报分析一）气体监测地点的设置：1、采煤工作面回风流、采煤工作回风隅角、停采工作面的密闭内及有自然发火隐患的地点应设置束管监测点。2、利用束管监测系统对设置地点每天进行循环监测。3、监测室束管维修人员每月应对管路及分路箱的气密性进行一次检查，并进行负压测试，每周排除一次积水。4、束管检测机房的监测员应严格按照规程进行束管监测和气体分析化验，对监测、化验的数据要进行认真对比分析。5、当发现采煤工作面回风隅角和其他地点回风流中的瓦斯浓度超过1%，一氧化碳浓度超过2
16、4ppm、采空区及其他可能有发火隐患地点的一氧化碳浓度逐渐升高或出现烯烃类气体时，监测人员及时进行第二次监测，核实确认，并且以后要密切关注数据变化趋势，并及时汇报队值班人员，区值班人员应立即汇报区技术员、区长，由上述人员根据现场情况研究制定下步监测及处理法案。6、工作面停采线、密闭内的束管监测时要特别关注O2、 N2、 CO、 CO2气体的变化情况。一般情况下，采空区、密闭内氧气浓度小于8%，其它自然发火指标气体在正常范围内时，可停止监测。7、束管监测报表每天经监控队、管技人员，监测队留存一份，便于月底进行气体变化趋势分析及检查使用。如果出现异常情况监测报表要上报通风主管工程师审核。8、每月底
17、由监测队根据束管监测数据对主要监测地点的气体趋势进行分析，将分析结果报区里、矿通风主管工程师，以便制定监测周期合同循环，对于特殊地点的监测根据实际情况确定。二）预测预报制度依据根据贵州设计院及盘县矿务局通风处联合研究的盘县煤层自燃发火防止提出了以下煤层自燃发火指标。1、当首次发现C2H4时，说明温度已达到120-130，此时可以发出早期预报。2、当C2H6/C2H4的比值在2-1之间时，此时煤温已达到175-210，应做中期预报。采取有效的措施进行预防工作。3、如果C2H6/C2H4的比值1，则煤体温度已达到210以上，应采取紧急措施，有效的防止煤炭自燃。4、松河西井煤层发火温度320-340
18、。三）数据分析1、一氧化碳产生速率与煤温的关系：一氧化碳出现的临界温度值为65，一氧化碳急剧增大临界温度值为85。一氧化碳气体是检测煤炭早期自燃发火非常灵敏的指标，特别当煤温升到150-160以上时，更容易发现这种气体的存在，因而，在70-200之间，选择一氧化碳作为检测煤炭自燃的标志气体是可行的。只要井下巷道内一氧化碳持续存在，并且不断增加时，表明煤炭已开始自热而发展到自燃。2、二氧化碳二氧化碳的产生量随温度升高基本上呈现上升趋势，但是在250以后可能呈现下降趋势，（二氧化碳不适宜作为预测煤层自燃的标志气体）。3、甲烷气体不能作为预测煤层自燃的标志气体。4、在检测气体中只要乙烯气体出现，表明煤层温度已达到150以上。5、C2H4/C2H6的比值随温度的升高而升高，超过300以后，该比值迅速增加，如果发现乙稀气体迅速增加后，C2H4/C2H6的比值也由平稳状态突然升跃，即表明煤炭已接近明火阶段。
