采區(qū)光纖測溫

采區(qū)光纖測溫,煤礦采空區(qū)分布式光纖測溫系統(tǒng),華光天銳提供礦區(qū)分布式光纖測溫裝置。

我國是世界上煤炭產(chǎn)量最大的國家，也是煤層自燃發(fā)火最為嚴(yán)重的國家之一，不僅會給煤礦帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，而且會造成大量的煤礦人員的傷亡。據(jù)統(tǒng)計，我國國有重點煤礦中具有自燃危險的礦井約占 51.3%，占總礦井火災(zāi)的 90% 以上，由于煤層自燃，我國每年損失煤炭資源 2 億噸左右 ；同時，煤炭自燃發(fā)火也是釀成煤礦瓦斯爆炸重大惡性事故的原因之一。可見，煤層自燃火災(zāi)成為制約煤礦安全高效生產(chǎn)與發(fā)展的主要因素之一。

煤層自燃發(fā)火是防滅火工作的治理重點，絕大部分自燃發(fā)火發(fā)生在采空區(qū)內(nèi)。隨著煤礦開采深度的增加，開采機械化程度的大幅度提高，開采速度日益加快，且綜采工作面浮煤厚度大，造成了采空區(qū)面積不斷增大，出現(xiàn)采空區(qū)遺留煤的厚度加大，導(dǎo)致采空區(qū)內(nèi)煤自然發(fā)火事故頻發(fā)，而綜采工作面產(chǎn)量大、設(shè)備精，一旦發(fā)生自燃勢必造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，防治采空區(qū)煤炭自燃是保證我國煤礦安全高效生產(chǎn)的重點。

目前，我國煤礦自燃火災(zāi)自動監(jiān)測及報警系統(tǒng)在原理上均采用熱電信號的傳感器，包括熱敏電阻傳感器及熱電偶傳感器。它們都是應(yīng)用熱電信號進行處理，因此對環(huán)境比較敏感，周圍環(huán)境的好壞直接影響到系統(tǒng)能否正常運行。同時，傳感器需要電源供電，傳輸?shù)男盘柺请娦盘枺垢蓴_能力較弱，可靠性較低，采空區(qū)內(nèi)環(huán)境惡劣，故存在許多安全隱患 ；且信號傳輸距離短，不能實現(xiàn)大范圍長期在線實時監(jiān)測。

隨著社會的發(fā)展進步和科技的日新月異，煤礦機械化程度大幅度提高，開采深度不斷增加，開采速度日益加快，且綜采工作面浮煤厚度大，造成采空區(qū)面積不斷擴大，冒落高度不斷增大，導(dǎo)致采空區(qū)內(nèi)煤自然發(fā)火事故頻發(fā)。煤自燃災(zāi)害一旦發(fā)生，由于火源的隱蔽性和不確定性將給防滅火工作造成極大的困難，而綜采工作面設(shè)備先進，產(chǎn)量大，采空區(qū)自燃的發(fā)生勢必會造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸或煙霧蔓延等災(zāi)害，釀成人員傷亡事故。可見，防治采空區(qū)煤自燃是保證我國煤礦安全高效生產(chǎn)與發(fā)展的重要保障。

是否能夠?qū)︶娍諈^(qū)內(nèi)部進行實時監(jiān)控，對溫度異常點的位置進行準(zhǔn)確定位，是決定能否及時采取預(yù)防措施，防止火災(zāi)發(fā)生的關(guān)鍵。因此，煤炭自燃早期對采空區(qū)進行實時監(jiān)測是防滅火工作的重要環(huán)節(jié)。目前，我國煤自燃監(jiān)測的技術(shù)主要有：指標(biāo)氣體分析法、示蹤氣體法、電式傳感器測溫法及熱紅外測溫法等。它們的不足之處顯而易見，共性是不能實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測，只能監(jiān)測到特定點的溫度，很有可能漏掉故障隱患。指標(biāo)氣體分析法需要全天候采集、分析采空區(qū)氣體，勞動強度大，耗費人力物力。能夠滿足失蹤氣體法的失蹤物質(zhì)非常少，目前這種方法多以實驗室研究為主，真正煤礦應(yīng)用較少。電式傳感器測溫法主要采用的傳感器包括熱敏電阻傳感器和熱電偶傳感器，它們都是應(yīng)用熱電效應(yīng)進行溫度測量，傳輸?shù)男盘柺请娦盘枺覀鬏斁嚯x短，因此對環(huán)境比較敏感，抗干擾能力較弱，可靠性較低，周圍環(huán)境的好壞直接影響測溫結(jié)果；同時，傳感器需要電源供電，采空區(qū)內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，存在安全隱患較多。熱紅外測溫法只能探測出物體表面與儀器垂直物體的溫度，采空區(qū)復(fù)雜環(huán)境對測量結(jié)果影響很大，并且紅外溫度傳感器的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)造價昂貴，不易推廣。

感溫光纖均采用了分布式鎧裝光纜，分布式鎧裝光纜內(nèi)部有不銹鋼保護管和抗拉鋼絲網(wǎng)保護光纖不受損害，外護套為高性能的低煙無鹵素阻燃熱塑型材料，具有抗砸、抗拉能力好、防燃防爆、抗腐蝕、耐高溫高熱、便于施工布放、熱滲透快，測溫響應(yīng)迅速等優(yōu)點；通過礦用感溫光纖進行溫度信號的采集和傳輸，采集范圍廣、覆蓋面大、信號傳輸距離遠、安全穩(wěn)定可靠，相對大量點式傳感器，可實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)和位置信息的在線實時測量、災(zāi)情監(jiān)測和預(yù)警預(yù)報，獲取信息的單位成本大大降低。
采用分布式光纖實現(xiàn)采煤工作面采空區(qū)溫度場的在線監(jiān)測，通過對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行后續(xù)處理，能夠?qū)崿F(xiàn)采空區(qū)煤自燃火災(zāi)的分級預(yù)警和發(fā)火位置的判定，對礦井防滅火工作具有重要的指導(dǎo)作用，能夠有效保障礦井的安全高效生產(chǎn)與發(fā)展。
煤礦采空區(qū)分布式光纖溫度監(jiān)測預(yù)警方法的方法步驟簡單，實現(xiàn)方便，能夠?qū)Σ擅汗ぷ髅娌煽諈^(qū)溫度進行實時在線監(jiān)測。