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煤矿安全生产需要应用到更加精准的传感器

2014/7/30 16:24:46

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详细介绍
  随着我国国民经济的不断发展,对煤炭需求量也越来越大,这就使得煤矿的安全生产面临着一个十分严峻的问题。煤矿矿难事故屡屡发生,造成的原因有很多,其中不少是因为瓦斯爆炸引起的。为了防止瓦斯爆炸事故的发生,除了加强井下作业人员的管理,改善井下的作业环境外,还需要精确可靠适用范围广的瓦斯传感器等气体传感器,这些传感器需要非常精准的检测气体含量并传输信号到报警器,及时做到有效处理。
  煤矿瓦斯是指矿井中主要由煤层气构成的以甲烷为主的有害气体的总称。有时也单独指甲烷。瓦斯在空气的体积分数达到一定的程度(5%~12%)时,在一定条件下可与空气中的氧气发生剧烈的化学反应而形成瓦斯爆炸,对煤矿安全构成严重威胁。我国矿井瓦斯监控技术经历了从简单到复杂、从低水平到高水平的发展过程。从新中国成立初期到20世纪70年代,煤矿下井人员主要使用光学瓦斯检定仪、风表等携带式仪器检测井下环境参数。20世纪60年代初期,我国开始研制载体催化元件,随着敏感元件制造水平的提高和电子技术的发展,特别是大规模集成电路、微型计算机的广泛应用,使监控技术进入了新的发展时期。20世纪70年代瓦斯断电仪问世,装备在采掘工作面、回风港道等井下固定地点,实现了对瓦斯的自动连续检测及超限自动切断被控制设备的电源。随后,陆续研制了便携式瓦斯监控检测报警仪、瓦斯报警矿灯。1983年至1985年,从欧美国家先后引进了数十套监控系统及配套的传感器和便携式仪器装备煤矿矿井,并相应地引进了部分监控系统、传感器和敏感元件制造技,由此推动了我国矿井安全监测监控技术的发展。1983年以后,国内有多种型号矿井监控系统通过了技术鉴定,逐步实现了对煤矿矿井安全、生产多种参数的连续监测、监控、数据存储和数据处理。近几年,随着计算机的发明和应用,特别是网络和信息化建设的不断发展,给瓦斯治理提供了机遇条件,煤矿瓦斯监控网络系统应运而生。这些装备和系统的推广与应用,丰富了我国煤矿安全监控 产品的市场,改善了煤矿安全技术装备的面貌,缩小了我国与国外先进技术水平的差距。
  虽然现在在采煤方面科学技术和材料设备有了最大改进,但频繁发生诸如瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、矿井突水等重特大事故。针对煤矿安全生产中的共性、关键性和前瞻性的技术问题,以煤矿事故因素——瓦斯、粉尘、水灾、等为重点研究对象,加强科技攻关,提高对煤矿主要灾害的识别能力、监测预警能力、防治与控制能力是当前煤矿生产的首要任务。煤矿安全装备以及各种气体传感器是防治煤矿事故的重要手段,在防治灾害事故中发挥了重要作用,但目前仍有许多装备存在适应性不强、可靠性差的问题。由于现在井下常用瓦斯气体传感器有以下的缺点:1. 触媒有寿命限界。不同的环境劣化程度不一样,寿命也不一定,但可推定其概略值。2. 触媒种类中有因水分引起急速劣化的,各厂商的产品不一样,要根据预定使用场所做一番调查再决定。3. 超过爆发上限(HEL)浓度的瓦斯无法燃烧而使输出减少。使用于此种地反易发生危险要特别注意。给予目前现状考虑开发新型瓦斯传感器不仅有利于提高工作效率节约成本、更加有利于保障了矿井安全。
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