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束管监测系统的工作原理

矿井火灾束管监测系统是一种有效的专用监测技术,常用的束管监测系统使用聚乙烯通过地面抽气泵将气体抽到地面,经气样分选器依次将不同测点气样抽到地面,经气样分选器依次将不同测点气样送往色谱仪进行分析。该系统已成为煤矿井下防灭火工程中可靠的监测设备之一。

煤在氧化升温过程中,会释放出CO、CO2、烷、烯烃以及炔烃等指性气体。这些气体的产生率随煤温上升而发生规律性的变化,能预测和反映煤自燃发火状态。CO贯穿于整个煤自燃发火过程中,一般在50℃以上就可以测定出来,出现时浓度较高;烷烃出现的时间几乎与CO同步,贯穿于全过程,但其浓度低于CO,而且在不同煤种种有不同的显现规律;烯烃较CO和烷烃出现的晚,乙烯在110℃左右能被测出,是煤自燃发火进程加速氧化阶段的标志气体。在开始产生时,浓度略高于炔烃气体;炔烃出现的时候晚,只有在较高温度段才能出现,与前两者之间有一个明显的温度差和时间差,是煤自燃发火步入激烈氧化阶段的产物。因此在一系列气体中,选择一些气体作为指标气体,以及准确检测,就能可靠判断自然发火的征兆和状态。

随着煤种的不同,煤自燃发火氧化阶段的温度、气体产物和特性都不同。各煤矿从缓慢氧化阶段的气体产物为灵敏指标的为:褐煤、气煤、肥煤以烯烃或烷,以CO及其派生的指标为辅,而焦煤、贫煤和瘦煤则以CO及其派生的指标,C2H4或烯烷为辅,无烟煤依据是CO及其派生指标。

C2H4可用于气体分析法中表征低变质程度煤着火征兆的灵敏指标,同时也可以作为判断煤自燃发火熄灭程度的指标;C2H4比值可以更准确的表征煤着火温度的高温度点,结合其他参数可用于判断着火前的时间。因此,充分认识到CO并非煤自燃发火气体指标。

束管监测系统


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