采區(qū)光纖測(cè)溫

采區(qū)光纖測(cè)溫,煤礦采空區(qū)分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng),華光天銳提供礦區(qū)分布式光纖測(cè)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(huì)給煤礦帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)造成大量的煤礦人員的傷亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國國有重點(diǎn)煤礦中具有自燃危險(xiǎn)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(shí)，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(diǎn)，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(jī)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(shì)必造成巨大的經(jīng)濟(jì)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(diǎn)。

目前，我國煤礦自燃火災(zāi)自動(dòng)監(jiān)測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)在原理上均采用熱電信號(hào)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(hào)進(jìn)行處理，因此對(duì)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(yùn)行。同時(shí)，傳感器需要電源供電，傳輸?shù)男盘?hào)是電信號(hào)，抗干擾能力較弱，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(hào)傳輸距離短，不能實(shí)現(xiàn)大范圍長期在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和科技的日新月異，煤礦機(jī)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(kuò)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(jìn)，產(chǎn)量大，采空區(qū)自燃的發(fā)生勢(shì)必會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)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?？梢?，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(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)溫度異常點(diǎn)的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，是決定能否及時(shí)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(duì)采空區(qū)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是防滅火工作的重要環(huán)節(jié)。目前，我國煤自燃監(jiān)測(cè)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(cè)溫法及熱紅外測(cè)溫法等。它們的不足之處顯而易見，共性是不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)，只能監(jiān)測(cè)到特定點(diǎn)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(dòng)強(qiáng)度大，耗費(fèi)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(shí)驗(yàn)室研究為主，真正煤礦應(yīng)用較少。電式傳感器測(cè)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(jìn)行溫度測(cè)量，傳輸?shù)男盘?hào)是電信號(hào)，且傳輸距離短，因此對(duì)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(cè)溫結(jié)果；同時(shí)，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(cè)溫法只能探測(cè)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(duì)測(cè)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(jià)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(hù)管和抗拉鋼絲網(wǎng)保護(hù)光纖不受損害，外護(hù)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(cè)溫響應(yīng)迅速等優(yōu)點(diǎn)；通過礦用感溫光纖進(jìn)行溫度信號(hào)的采集和傳輸，采集范圍廣、覆蓋面大、信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn)、安全穩(wěn)定可靠，相對(duì)大量點(diǎn)式傳感器，可實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)和位置信息的在線實(shí)時(shí)測(cè)量、災(zāi)情監(jiān)測(cè)和預(yù)警預(yù)報(bào)，獲取信息的單位成本大大降低。
采用分布式光纖實(shí)現(xiàn)采煤工作面采空區(qū)溫度場(chǎng)的在線監(jiān)測(cè)，通過對(duì)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)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(jí)預(yù)警和發(fā)火位置的判定，對(duì)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(cè)預(yù)警方法的方法步驟簡單，實(shí)現(xiàn)方便，能夠?qū)Σ擅汗ぷ髅娌煽諈^(qū)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。