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1、煤炭開采公司煤礦自燃火災束管監測系統管理規范編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: ESZAQDGF001 編 制： 審 核： 批 準： 版 本 號: 目 錄一、 范圍二、 術語和定義三、 一般要求四、 設計和安裝五、 設備設置六、 使用與維護七、 束管監測系統聯網及信息處理八、 管理制度與技術資料九、 氣體分析預測預報制度煤礦自燃火災束管監測系統管理規范一、 范圍本規范規定了煤礦自燃火災束管監測系統裝備、設計和安裝、分路箱設置、使用與維護、系統及聯網信息處理、管理制度與技術資料等要求。本規范適用于測定礦井采空區、密閉及巷道空氣中氣體組份并根據氣體變化趨勢判斷自燃發火程度的束管監測系統。二2、 術語和定義1、 束管：運載井下氣體的管路。2、 控制柜：負責將井下氣體抽到井上，并按規定的順序和時間將氣體送入氣相色譜儀的裝置。3、 色譜儀：將氣體進行分析并送入采樣接口板的儀器。4、 接口板：采樣色譜儀傳來的數據，并進行數據處理的裝置。5、 測控軟件：通過分析將采樣數據形成分析報告及譜圖的軟件。6、 數據庫：將色譜儀分析數據進行儲存。7、 分路箱：井下將主干束管與各個分支束管相連接的裝置。8、 過濾器：將粉塵和水汽從采集的氣體中分離出來的裝置。9、 聯網：將監測數據上傳，實現網絡共享功能。10、 循環監測：按設定的時間、周期對井下指定的檢測點進行重復檢測的過程。三、 一般要求1、 煤礦自3、燃火災束管監測系統數據要保存到服務器，實現網絡共享。2、 井下束管要保證較好的氣密性，并安排專人定時檢查。3、 系統各組成部分應保證調試、維護和安裝方便與可靠。4、 系統中所有管件及連接件、或緊固件連接應牢固、可靠。5、 系統中的按鈕應靈活可靠，指示燈和顯示裝置應清晰。6、 要及時對監測氣樣進行分析處理。7、 系統分析精度符合產品技術要求。8、 每天至少循檢一次，當發現有發火隱患的地點，需要連續循環監測。9、 要在重點工作面或密閉安設監測點。四、 設計和安裝1、 繪制束管檢測系統安裝布置圖。2、 對安裝管路長度進行測量，統計布置監測點數。3、 根據設計的總監測點數和各采區監測點數進行設備選型。4、4、 每采區應單獨設置一個分路箱。5、 束管布置時應鋪設在支護良好的巷道內。6、 井上和井筒主干束管應進行防凍和防曬保護。五、 設備設置A、井上設備設置1、 地面機房應包括：分析室、儲存室。2、 檢測室內配備空調，無灰塵，干凈整潔。3、 擺放儀器的桌面要平整，無灰塵，干凈整潔。4、 電源不能同大功率的電器設備同接，應無干擾。5、 儀器按要求位置擺放，擺放整齊，連接線要整齊規范。6、 檢測完畢后儀器要用防塵罩蓋住，要保持儀器整潔無灰塵。7、 控制柜電壓要求380V；其它設備電壓要求220V；接地線要單獨接地，接地電阻3歐姆。8、 束管在井筒安裝，采用鋼絲繩做引繩（防止束管自重而折斷）吊掛方法。每5、10米用一道鐵卡加固，鐵卡中間每隔2米用尼絨扎帶固定。鋼絲繩本身在井上和井底的吊掛和固定，可以根據現場實際情況自定。9、 束管上端要留足夠余量，與主系統控制柜相連接，束管末端與束管分路箱連接。控制柜與束管連接按顏色順序，要與連接至分路箱中的束管顏色一一對應，不可接錯。10、 井筒束管安裝的質量標準：安裝要牢固可靠無損傷、無擠壓、無劃傷、無堵塞、無折彎。井筒束管要采取防凍和保護措施。B、井下設備設置1、 束管在安裝時必須懸掛，其高度應保證束管在礦車掉道時不受撞擊2、 束管在巷道中采用掛鉤或綁線吊掛。3、 掛鉤間距不大于5米，在水平或傾斜井巷中應有適當的垂度，但垂度不超過300毫米。4、 束管安裝6、要牢固、整齊、平直、并保證無打折、無劃傷、無堵塞、無斷裂。過風門或墻壁時，應穿管保護。5、 如需彎曲，最小半徑應大于6倍管纜直徑。6、 沿束管主管路走向從監測室至主井口處，選擇安全有保證的位置適合地點設主分路箱1個，用膨脹螺絲固定在墻壁上。（根據現場情況也可直接至主井筒底部選擇合適地點使用其它方式固定），將分路單管接到分路箱內濾水器上，將放水開關關閉（以免漏氣），束管從主分路箱分流至各個分支束管，中間可根據礦井情況設置多個不同路數的分路箱來進行分流。7、分路箱的安裝應避開礦車運輸路線。安裝在支護良好，無淋水，距巷道底板要大于300毫米。5.7濾水器的安裝5.7.1濾水器兩端要分別固定。5.7.7、2分路箱中分支束管均有濾水器連接。5.7.3單芯束管分隔1000米安裝濾水器一個，可根據礦井濕度加密。5.7.4每個監測點附近10米安裝濾水器一個。5.8濾塵器的安裝5.8.1回風流中的濾塵器要距離巷道上頂不大于300mm，距離巷幫不小于200mm，地點垂直吊掛。5.8.2密閉內的濾塵器通過觀察孔深入密閉內，并在觀察孔外口加膠堵。5.8.3其他監測地點分別在束管末端安設濾塵器。六、使用與維護6.1校準氣體6.1.1校正色譜儀校準氣樣的裝備和方法必須符合操作規程規定。6.1.2標準氣體應放在通風良好，符合國家有關防火安全規定的房間內。6.1.3高壓氣瓶的使用管理應符合國家有關氣瓶安全管理的規定。8、標準氣體在有效期內使用，當壓力低于0.5Mpa時，不能繼續使用。6.2.1調校6.2.1色譜儀每次使用前要用標準氣體進行校正。6.2.2根據標準氣體的組分進行參數設置。6.2.3色譜儀啟動后，經過預熱等待一切正常以后，開始校正。6.2.4選擇“校正分析”項，選擇參數項，點擊一般外標法。6.2.5從色譜儀進樣口注入標準氣體，按色譜儀start鍵啟動，進行校正。校正結果誤差大，應繼續校正。6.3檢測結果異常原因分析6.3.1色譜儀及配套設備是否完好正常，是否經過充分的預熱準備。6.3.2檢測室環境是否符合儀器檢測要求；6.3.3是否正確的進樣檢測操作；6.3.4待檢氣體在束管運動過程中是否被污染、9、稀釋、濃縮等；（1）氣體在井上被稀釋的可能因素：a、管路漏氣：b、單向閥失效，造成注入色譜儀的氣體回抽，因而使大氣進入混合稀釋；（2）氣體被污染的可能因素；a、管路漏氣；b、氣缸活塞環磨損，造成汽包高壓氣竄入。當活塞環封不良時有可能造成污染。（3）氣體被濃縮的可能因素：a、氣體還沒有平衡就進入檢測，造成氣體濃度過高；b、色譜儀出口不通暢。（4）氣體在井下被稀釋的可能因素；a、束管漏氣；b、分路箱濾水器漏氣；c、檢測前抽氣泵抽氣時間過短，使在前次停泵后由于束管內負壓而倒吸入束管內的空氣沒能充分被排凈；d、束管太長，使檢測氣體遲遲不能被抽到控制柜，如果這時進行監測，其結果將不會正確。6.4保養與維10、護井下部分；6.4.1每周安排人員對井下系統進行巡視，并有記錄可查。6.4.2束管及單管鋪設應嚴格按質量標準化要求施工，避免管路擠壓、折彎、砸撞等，檢測點應采取防塵措施，束管安裝要牢固、整齊、平直、并保證無打折、劃傷、斷裂。6.4.3根據采面生產推進情況，及時回收盤放好單管，盤卷直徑不得小于400mm。6.4.4密閉區內鋪設單管時，測點應選擇在無淋水的地點，且預留尺寸不宜過長，避免垂直積水區。6.4.5管路及分路箱每周至少檢查一次，需放水時與色譜分析室工作人員聯系，錯開分析時間。6.4.6管路發生水堵時，與色譜分析室工作人員及時聯系，首先使用空氣壓縮機加壓、吹氣、疏通管路，然后管路放水。6.411、.7束管懸掛高度應保證束管在礦車掉道時不受撞擊。6.4.8巷道中采用掛鉤吊掛時，掛鉤距離不小于5m；在水平或傾斜井巷中應有適當弧度，但落差不超過300mm。束管需拐彎時，最小半徑要大于6倍束管的直徑。6.4.9在有束管巷道中進行套修等施工時，施工前將施工地點前后20m的束管落地用遮擋物掩護好，防止束管損壞。地面部分：6.4.10檢查儀器各部分連接是否良好。6.4.11檢查控制柜繼電器工作是否正常。6.4.12檢查氫氣泵的液位，如低于1.2升，應加蒸餾水。管路的維護：6.4.13應檢查管路的漏氣、堵塞、破壞等情況。檢查管路的漏氣和堵塞有以下兩個步驟：（一）當地面壓力表負壓值突然降低時，說明管路出12、現了斷路漏氣現象，壓力表負壓值增高時，說明管路發生了堵塞。pa的壓力吹，一般吹30min），除水后要復查管路的氣密性。6.4.15應經常檢查管路系統，定期打開分路箱、濾水器排除積水。6.5備件6.5.1單芯束管要有足夠的數量備用。6.5.2設備中的易損元件要有足夠數量備件。（如接頭、濾水器、濾塵器）6.6報廢單芯束管盡量避免重復使用，其他物件漏氣或無法修復時禁止再次使用。七、束管監測系統聯網及信息處理7.1地面監測室7.1.1根據公司的實際情況安排各個監測地點循環監測次數。7.1.2中心站設備應有可靠的接地裝置和防雷裝置。7.1.3聯網主機應裝備防火墻等網絡安全設備。7.1.4（1）電源：2213、0v5%，單相50Hz交流電； （2）總功率：3KW; （3）接地線接地電阻3； （4）溫度：10-35 （5）相對濕度：65%。7.2信息處理7.2.1值班人員應認真監視各種設備運行情況，填寫設備運行記錄。7.22每天按時打印束管監測報表。7.2.3發現結果異常用時，值班人員必須立即查明原因，并及時向技術負責人會報。八、管理制度與技術資料8.1應建立相應的監測機構，并應配備足夠的人員。8.2煤礦應制定防滅火應急預案、安全束管監測工崗位責任制、操作規程、機房管理制度等規章制度。8.3束管監測工、值班人員應經培訓合格。8.4束管監測系統應建立以下報表：（1）設備運行記錄（2）巡檢記錄（3）檢測報14、表8.5繪制束管監測系統布置圖，并根據變化情況及時修改。8.6束管監測機房8.6.1機房內不準存放有震源、強大磁場、電場、腐蝕性物質的設備和物品，以免影響系統運行。8.6.2室內溫度應保持在10-35范圍內，相對濕度85%以下，以保證各元件正常工作。8.6.3室內嚴禁吸煙，嚴禁大聲喧嘩，且應配備相應的滅火器具及滅火設施，并按期更換。8.6.4保持室內清潔，使室內空氣含塵量盡可能低，減少塵埃落入儀器內部，以免影響儀器性能。8.6.5要妥善放置和保管各種氣瓶和配件，嚴禁靠近煙火，嚴禁陽光直射或雨雪直入，以防爆炸或其他事故的發生。8.6.6高壓鋼瓶要有檢驗合格證才能使用，而且至少三年進行一次定期檢驗15、。高壓鋼瓶上要有代表所貯氣體的標記顏色和字樣。8.6.7室內氣瓶應豎立放置，立地可靠，使用前應認真檢查閥門接頭和減壓閥等是否牢靠好用，使用過程中嚴禁敲打或調整緊固件，用后應及時關閉閥門。8.6.8工作人員必須嚴格愛護各種設施，嚴格按操作規程執行，對各種設施未經許可不能進行實驗性操作。8.6.9為了減少干擾，儀器接地必須導電性能良好，切忌用自來水管或零線作地線。8.6.10工作人員必須嚴格履行崗位職責，嚴禁脫崗，并注意防火和失盜事件的發生。9.氣體預測預報分析9.1氣體監測地點的設置：采煤工作面回風流、采煤工作回風隅角、停采工作面的密閉內及有自然發火隱患的地點應設置束管監測點。9.2利用束管監測16、系統對設置地點每天進行循環監測。9.3監測室束管維修人員每月應對管路及分路箱的氣密性進行一次檢查，并進行負壓測試，每周排除一次積水。9.4束管檢測機房的監測員應嚴格按照規程進行束管監測和氣體分析化驗，對監測、化驗的數據要進行認真對比分析。9.5當發現采煤工作面回風隅角和其他地點回風流中的瓦斯濃度超過1%，一氧化碳濃度超過24ppm、采空區及其他可能有發火隱患地點的一氧化碳濃度逐漸升高或出現烯烴類氣體時，監測人員及時進行第二次監測，核實確認，并且以后要密切關注數據變化趨勢，并及時匯報隊值班人員，區值班人員應立即匯報區技術員、區長，由上述人員根據現場情況研究制定下步監測及處理法案。9.6工作面停采17、線、密閉內的束管監測時要特別關注O2、 N2、 CO、 CO2氣體的變化情況。一般情況下，采空區、密閉內氧氣濃度小于8%，其它自然發火指標氣體在正常范圍內時，可停止監測。9.7束管監測報表每天經監控隊、管技人員，監測隊留存一份，便于月底進行氣體變化趨勢分析及檢查使用。如果出現異常情況監測報表要上報通風主管工程師審核。9.8每月底由監測隊根據束管監測數據對主要監測地點的氣體趨勢進行分析，將分析結果報通防科、總工程師，以便制定監測周期合同循環，對于特殊地點的監測根據實際情況確定。9.9預測預報制度依據根據曹煤公司煤層自燃發火指標。9.9.1當首次發現C2H4時，說明溫度已達到120-130，此時可18、以發出早期預報。9.9.2當C2H6/C2H4的比值在2-1之間時，此時煤溫已達到175-210，應做中期預報。采取有效的措施進行預防工作。9.9.3如果C2H6/C2H4的比值1，則煤體溫度已達到210以上，應采取緊急措施，有效的防止煤炭自燃。9.9.4數據分析（1）一氧化碳產生速率與煤溫的關系：一氧化碳出現的臨界溫度值為65，一氧化碳急劇增大臨界溫度值為85。一氧化碳氣體是檢測煤炭早期自燃發火非常靈敏的指標，特別當煤溫升到150-160以上時，更容易發現這種氣體的存在，因而，在70-200之間，選擇一氧化碳作為檢測煤炭自燃的標志氣體是可行的。只要井下巷道內一氧化碳持續存在，并且不斷增加時，19、表明煤炭已開始自熱而發展到自燃。（2）二氧化碳二氧化碳的產生量隨溫度升高基本上呈現上升趨勢，但是在250以后可能呈現下降趨勢，（二氧化碳不適宜作為預測煤層自燃的標志氣體）。（3）甲烷氣體不能作為預測煤層自燃的標志氣體。（4）在檢測氣體中只要乙烯氣體出現，表明煤層溫度已達到150以上。（5）C2H4/C2H6的比值隨溫度的升高而升高，超過300以后，該比值迅速增加，如果發現乙稀氣體迅速增加后，C2H4/C2H6的比值也由平穩狀態突然升躍，即表明煤炭已接近明火階段。防滅火束管監測信息平臺數據上傳管理制度1、工作人員必須每天進行數據傳輸。2、每天傳送數據時要按正確束管編號進行傳輸。3、如果出現故障，20、無法上傳，應及時處理，處理結束后堅持上傳數據。并向區調度匯報。4、如發現工作人員無故沒有上傳數據，則要進行相應處罰。束管監測機房管理制度為進一步加強束管監測機房的管理，充分發揮束管監測系統對我公司火災防治和井下異常點的監測、預報作用。為礦井安全生產提供準確、可靠的信息依據，特制定本制度。1、機房內不準存放有震源、強大磁場、電場、腐蝕性物質的設備和物品，以免影響系統運行。2、室內溫度應保持在1035范圍內，相對濕度在85%以下，以保證各元件正常工作。3、保持室內清潔，使室內空氣含塵量盡可能低，避免塵埃落入儀器內部，以免影響儀器性能。4、室內嚴禁吸煙，嚴禁大聲喧嘩，且應配備相應的滅火器具及滅火設施21、，并按期更換。5、要妥善放置和保管各種氣瓶和配件，嚴禁靠近煙火，嚴禁陽光直射或雨雪直入，以防爆炸或其它事故的發生。6、高壓鋼瓶要有檢驗合格證才能使用，而且至少每三年進行一次定期檢驗。高壓鋼瓶上要有代表所貯氣體的標記顏色和字樣。7、為了減少干擾，儀器接地線必須導電性能良好，切忌用自來水管或零線作地線。8、工作人員要愛護各種設施，嚴格按操作規程執行，對各種設施未經許可不能進行實驗性操作。9、工作人員必須嚴格履行崗位職責，嚴禁脫崗，并注意防火和失盜事件的發生。束管監測系統操作規程一、操作前準備工作1、檢查硅膠，如需更換，應在開機前進行。2、檢查氫氣發生器，液位低于1.2L處，立即加蒸餾水。3、檢查儀22、器各部分連線有無脫落。4、開啟控制柜，觀察單路負壓，負壓表是否指示在0.05MPa以上。二、啟動與操作1、開啟穩壓電源啟動按鈕，觀察電壓表上升并穩定在220V10%。2、啟動氣體采樣控制柜。3、開啟氫氣發生器電源開關，觀察壓力表壓力上升并指定在0.4MPa。4、開啟空氣泵電源，觀察壓力表上升并指示在0.4MPa左右。5、待氫氣發生器、空氣發生器啟動達到要求后，開啟色譜儀，順序按BUILD/MODIFY、METHOD、COLUMN鍵，檢查色譜儀參數是否與設定值相符。6、檢查各溫度值是否達到設定值。7、按SHTFT、IGNTTE A/B鍵，保持十秒鐘左右點火（FTD B）當READY（準備好）燈亮23、時，色譜儀可以進行氣體分析。8、啟動電腦（1）打開電腦，雙擊“KSS200C束管監測系統”圖標，進入KSS200C系統界面。選擇“檢測”項，選擇“校正分析”項，選擇“參數”項，檢查A、B通道的參數，進“標準氣樣”檢測時，選擇“一般外標法”。色譜儀各溫度達到設定值時，從色譜儀“進樣”口注入標準氣樣檢測，檢測完畢，選擇“正常檢測”項，再注入標準氣樣進行分析，查看“結果”是否接近于標準氣樣濃度，如接近則進入下一步，反之，繼續注入標準氣樣進行校正，直到接近于標樣氣樣濃度為止。（2）校正好后，參數項中的“一般外標法”改為“外標歸一法”，選擇“檢測”項，選擇“峰參數”項，核對各參數。（3）將控制柜進氣管接24、到色譜儀“進樣”口。（4）選擇“束管監測”項，點擊“開始”，出現“求過校正因子嗎”，點擊“是”，進行循環監測。（5）束管監測完畢，打印監測結果，保存結果至數據庫。（6）每天堅持上傳數據。如有特殊原因沒有上傳數據 ，應及時上報。監測機房工作人員崗位責任制1、 認真貫徹執行黨的安全生產方針，嚴格按照束管監測系統的操作規程操作，并認真做好安全確認。2、 堅持每天做衛生以保持室內清潔，以免對設備造成影響。嚴禁吸煙和大聲喧嘩。3、 機房工作人員主要負責井下氣體的循環監測和對人工取樣的氣體進行檢測、分析及報表打印工作，并對報表數據認真進行審查。4、 工作人員應加強業務技能學習，掌握系統的基本原理和提高操作技能，并能判斷氣體的異常情況和色譜儀的常見故障，發現問題應及時處理，處理不了及時匯報。5、 嚴格遵守氣體分析預測預報制度，一旦束管監測點出現異常情況，應及時上報通風區調度，并做好記錄。值班人員要堅守崗位，遵守勞動紀律。不遲到、不早退，班中不干私活，并做好交接班工作。