矿井采空区自然发火在线监测系统技术
矿井井上、下综合防火安全技术措施
山西****煤业有限公司2023年度矿井井上、下综合防灭火安全技术措施编制人：编制部门：编制时间：2023年月日目录第一章编制说明...................................................................................................................... - 1 - 第二章成立防灭火领导小组.................................................................................................. - 1 -一、成立防灭火领导小组.......................................................................................................... - 1 -二、领导小组分工.............................................................................................................. - 1 - 第三章防止地面、井下火灾危害矿井的安全措施.............................................................. - 3 -一、地面防火...................................................................................................................... - 4 -二、井下防火...................................................................................................................... - 5 - 第四章内、外因火灾的防灭火措施...................................................................................... - 8 -一、外因火灾防治措施...................................................................................................... - 8 -二、内因火灾的防治措施（煤层自然发火）.................................................................. - 9 - 第五章其他各类防灭火措施.................................................................................................. - 11 -一、开拓开采方面措施.................................................................................................... - 11 -二、通风方面措施............................................................................................................ - 12 -三、巷道掘进期间防灭火措施........................................................................................ - 12 -四、工作面安装期间防灭火措施.................................................................................... - 13 -五、工作面正常回采期间防治采空区自燃发火措施.................................................... - 14 -六、工作面停采期间防灭火措施.................................................................................... - 15 -七、工作面回撤期间防灭火措施.................................................................................... - 16 -八、工作面封闭后防灭火措施........................................................................................ - 16 -九、工作面推进缓慢期间防止自燃措施........................................................................ - 17 -十、防止矸石山自燃发火措施........................................................................................ - 17 -十一、防灭火监测监控措施............................................................................................ - 19 - 十二、预防高冒区自然发火措施.................................................................................... - 20 - 十三、预防煤柱破坏区自然发火措施............................................................................ - 20 - 第六章应急处置.................................................................................................................... - 21 -一、内因火灾处置............................................................................................................ - 21 -二、外因火灾处置............................................................................................................ - 23 - 第七章其他............................................................................................................................ - 25 -山西****煤业有限公司2023年矿井井上、下综合防灭火安全技术措施第一章编制说明根据《煤矿安全规程》第二百四十六条，煤矿必须制定井上、下防火措施。
官地矿28412工作面采空区综合防灭火技术
官地矿28412工作面采空区综合防灭火技术李 强（山西西山煤电有限责任公司官地矿，山西 吕梁 033000）摘 要 针对官地矿28412工作面采用无煤柱开采技术，沿空留巷过程中采空区易漏风供氧，造成采空区遗煤自燃安全事故，采用了堵漏风、灌浆、“三位一体”预测预报等综合防灭火技术。
综合防灭火技术的应用将工作面危险区域沿空侧CO 浓度均控制在15 ppm 以下，有效消除了采空区遗煤自燃事故的发生，为实现28412无煤柱工作面安全开采提供了保障。
关键词 无煤柱开采；沿空留巷；漏风；防灭火中图分类号 TD75+2.2 文献标识码 B doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2021.02.038Comprehensive Fire Prevention and Extinguishing Technology in Goaf of 28412 Working Facein Guandi Coal MineLi Qiang(Guandi Coal Mine of Shanxi Xishan Coal and Power Co., Ltd., Shanxi Lvliang 033000)Abstract : In view of the coal pillar-free mining technology used in the 28412 working face of Guandi Mine, the goaf is easy to leak air and supply oxygen in the process of gob side entry retaining, which results in the safety accident of spontaneous combustion of coal left in the goaf. The comprehensive fire prevention and extinguishing techniques such as air leakage plugging, grouting "Trinity " prediction and forecast are adopted. The application of comprehensive fire prevention and extinguishing technology controls the CO concentration of dangerous area along the goaf below 15 ppm, effectively eliminates the occurrence of spontaneous combustion accident of coal left in goaf, and provides a guarantee for the safe mining of the 28412 coal-free working face.Key words : coal pillar-free mining; gob side entry retaining; air leakage; fire prevention收稿日期 2020-09-04作者简介 李强（1994—），男，山西霍州人，2018年7月毕业于吕梁学院采矿工程专业。
金能公司矿井防灭火技术探讨
金能公司矿井防灭火技术探讨摘要：金能公司矿井可采煤层六层，经鉴定均具有煤尘爆炸性和煤层自燃发火倾向性，自燃发火等级为二级，其中主采煤层三、五、六层煤发火最为严重。
经鉴定矿井为煤与瓦斯突出矿井，存在火与瓦斯并存的安全隐患。
通过采取灌浆、注氮、注胶封堵等一系列综合防灭火技术，矿井自燃发火得到有效防治。
关键词：矿井煤炭自燃发火综合治理技术金能公司矿2010年核定生产能力315.7万吨/年，实际生产能力达到308万吨。
矿井可采煤层六层，五、七、九煤层为单一煤层，其它三个煤层为厚煤层。
采煤方法为综采、综放。
经过重庆煤科院的鉴定，矿井自燃发火等级为二级，其中三水平二层煤最短发火期77天，三层煤66天，五层煤29天，六层煤（顶）53天，六层煤（底）52天，七层煤47天，九层煤53天；四水平二层煤最短发火期64天，三层煤57天。
煤尘爆炸指数为33.10-36.67%。
矿井开采的六个煤层经鉴定都具有自燃发火倾向性。
1 矿井火灾综合分析由于老采空区封闭不严，老空丢煤长期氧化造成浮煤自燃，在工作面回采过程中受采动影响，采空区顶板垮落产生裂隙与上覆或相邻老采空区构透，造成回采工作面上隅角、采空区出现高温甚至发火。
2 防治自燃发火技术2.1 监测监控①kj95n监测系统。
利用该系统对工作面、上隅角、采空区等地点进行全方位监控，提高预测火灾的准确性。
②束管监测系统。
利用束管监测系统对采空区、上隅角高顶等地点进行采样和分析，发现自燃发火隐患及早采取防火措施。
束管采样地点布置：工作面上隅角及回顺向采空区相隔30米共布置四个采样点，图1所示：③人工检测。
检测地点：煤巷高冒区、煤巷地质构造破坏区、溜煤眼、工作面上隅角、上隅角高顶、采后回风石门及工作面其它异常地点；气体成份：o2，co，ch4，co2等。
2.2 灌浆防灭火黄泥灌浆是金能公司矿井预防煤层自燃发火的主要手段之一，灌入的泥浆能够隔绝空气，起到防止氧化，冷却煤体，堵塞漏风等作用，达到预防煤炭自燃的目的。
房采采空区下工作面煤自燃预防技术研究与应用
第53卷第12期煤炭工程COAL ENGINEERING Vol.53, No. 12doi：10. 11799/ce202112015房釆采空区下工作面煤自燃预防技术研究与应用翟小伟U2,胡冕3,郑增荣4,张金贵4,杨冲3(1.西安科技大学榆林研究院，陕西榆林719000;2.西安科技大学陕西高校青年创新团队，陕西西安710054;3.西安科技大学安全科学与工程学院，陕西西安710054;4.神木市能源局，陕西神木719300)摘要：为了确保王才伙盘煤矿2201工作面在上覆大面积房采区以及回风巷外侧邻近房采区 情况下的安全推采，结合生产现场实际情况，对220丨工作面开采过程中2-2i煤层上覆房采区和 煤层相邻房采区的煤自燃危险性进行了分析，并得出了其主要的漏风通道和区域。
结果表明，房采 区与工作面之间存在的漏风通道主要是顶板垮落后与房采区形成的复合采空区，具有一定煤自燃危 险性。
为此，分别从煤自燃指标气体监测、采空区注浆、注氮、堵漏风防治技术等方面提出了有针 对性的煤自燃防治技术，有效抑制和预防了房采老空区的煤自燃现象，保证2201工作面的安全 推采。
关键词：房采区；上覆采空区；邻近采空区；煤自燃；防灭火中图分类号：TD75 文献标识码：A文章编号：1671-0959(2021)12-0077-05Prevention of coal spontaneous combustion in mining faces under room mining goaf ZHAI Xiao-wei1,2, HU Mian3, ZHENG Zeng-rong4, ZHANG Jin-gui4, YANG Chong'(1.Yulin I n s t i t u t e, Xi*an U n i v e r s i t y o f Science and Technology, Yulin 719000, China；2.The Youth I n n o v a t i o n Team o f Shaanxi U n i v e r s i t i e s, Xi' an U n i v e r s i t y o f Science and Technology, Xi1an 710054, China；3.C o l l e g e o f S a f e t y Science and Engineering, Xi'an U n i v e r s i t y o f Science and Technology, Xi’an 710054，China；4.Shenmu C i t y Department o f Energy, Shenmu 719300, China)A bstract ：In order to ensure the safe mining of the 2201 working face of Wangcaihuopan Coal Mine with overlying large-arearoom mining area and return air way adjacent room mining area, the risk of coal spontaneous combustion is analyzed for the overlying room mining area in 2-2upper coal seam and the adjacent room mining area in 2-2coal seam during the 2201 working face mining, and the main air leakage channels and areas are found out. The results showed that the air leakage channels between the room mining area and the working face is mainly the compound goaf formed by the roof collapse and the room mining area, which has a certain risk of coal spontaneous combustion. For this reason, targeted coal spontaneous combustion prevention and control technologies were put forward comprising indicator gas monitoring, goaf grouting, nitrogen injection, and air leakage prevention technologies, which effectively suppressed and prevented coal spontaneous combustion in old goaf areas and ensured the safety of the 2201 working face.K eyw ords：room mining gob；overlying goaf；adjacent goaf；coal spontaneous combustion；fire extinguishing改革开放初期，我国北部地区尤其是陕北，受 限于落后的煤炭机械化开采水平，房柱式采煤法是 主要开采方式，留下了大量房采老空区（以下简称房采区）。
束管监测系统设计方案
XXX煤矿KSS-200束管色谱微机监测系统设计方案搞好内因火灾的预测预报工作,是防止煤炭自然发火的重要措施,早期发现并争取时间及时扑救,将火灾危害减少到最低程度，是确保矿井安全生产重要手段。
孙村煤矿随着矿井向深部延深，地温越来越高、地压越来越大，密闭受压变形漏风，后一、前四采区上行开采、二层煤托顶煤开采等因素影响容易造成采空区自然发火，威胁我矿安全生产。
因此必须进行煤炭自然发火监控，做到提前预防,及时采取措施,确保矿井安全生产。
一、KSS-200束管色谱微机监测系统功能1、系统用途KSS煤矿自燃火灾束管监测系统适用于大、中、小各类煤矿自然火灾预报和防治工作。
对煤矿井下任意地点的O2、N2、CO、CH4、CO2、C2H4、C2H6、C2H2等气体含量实现24小时连续循环监测，进行取样分析，连续监测井下回风道、采掘工作面及密闭区域的各种气体的浓度变化，通过烷烯比、链烷比的计算，及时预测预报发火点的温度变化，为煤矿自然发火早期预报及火灾和矿井瓦斯事故的防治工作提供科学依据。
特别使用于采空区、巷道高冒点、封闭火区地点的监测，为火区启封提供依据。
2、系统组成KSS煤矿自燃火灾束管监测系统在微机自动控制、色谱仪多参数高精度分析、束管负压采样等三项高新技术的基础上，开发出来的高技术产品，设计合理，技术先进，精度高，准确先进。
主要系统有束管、抽气泵、气体采样控制柜、监测监控微机、双路24位采样接口、32路输出控制接口、束管专用色谱仪、打印输出设备、系统软件、网卡及滤水器、粉尘过滤器、单管、分路箱等组成。
系统工作原理: 系统工作时，先启动抽气泵，使束管形成负压，即井下外部压力大于束管内的压力，使井下气体被吸入束管，达到井上的电磁阀前并处于等待检测状态。
气相色谱仪达到稳定工作状态后，微机通过控制接口板输出一个开关量给驱动电路，驱动电路的继电器吸合，接通某一路束管的电磁阀，该路束管内的气体被送入气相色谱仪，由气相色谱仪进行分析。
采空区自然发火原因分析及预防
采空区漏风路线示意图 3 采场开切眼、两顺高顶煤帮等地点存在 高温发火隐患，没有采取措施进行处理而进入 采空区。 ⑴采场开切眼附近顶底板煤暴露时间较 长，同时工作面在备采、安装期间采场一般配风
采空区浮煤易自燃区域分布示意图
-134- 中国新技术新产品
工业技术
中国新技术新产品 2009 NO.11
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项泡沫等措施，有效的抑制了煤层自然发 ห้องสมุดไป่ตู้的发展，避免了采场回采后切眼盲巷煤层进 入采空区进一步氧化造成自然发火的事故发 生。
⑵采场运、回顺由其是入风道硬帮煤柱，因 受采场动压作用产生裂隙，透气性增强可吸附 大量氧气，易造成初期氧化升温，如果在进入采 空区之前不能及时发现并采取有效措施进行处 理，含有大量氧气并有较高温度的煤体进入采 空区后，在采空区环境中回很快氧化升温发生 自燃。我矿东一 701 备用采场回顺钻场煤壁、南 一 405 备面入风巷道底板裂隙，在备采期间发 生过煤体氧化升温现象。
浅谈集中供热的节能原理
张丽娟 （哈尔滨市拓展物业管理有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150000）
摘 要：集中供热就是以热水或蒸汽作为热媒，集中向一个具有多种热用户（供暖、通风、热水供应，生产工艺等热用户）的较大区域供应热能 的系统。当前，我国供热能源消费结构以热媒为主。为使国民经济持续稳定，协调发展，保持生态环境，必须节约使用能源，集中供热是节能的 重要途径。 关 键 词 ：集中供热；能源
中国新技术新产品 2009 NO.11 China New Technologies and Products 采空区自然发火原因分析及预防
工业技术
赵永明 安志刚 李天军 （1、铁法煤业集团公司安监局安培中心，辽宁 铁法 112700 2、铁法煤业集团公司大隆矿，辽宁 铁法 112700
国家矿山安全监察局关于印发《煤矿防灭火细则》的通知
国家矿山安全监察局关于印发《煤矿防灭火细则》的通知文章属性•【制定机关】国家矿山安全监察局•【公布日期】2021.10.12•【文号】矿安﹝2021﹞156号•【施行日期】2022.01.01•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】煤炭及煤炭工业正文国家矿山安全监察局关于印发《煤矿防灭火细则》的通知矿安﹝2021﹞156号各产煤省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团煤矿安全监管部门、煤炭行业管理部门，国家矿山安全监察局各省级局，司法部监狱管理局，有关中央企业：《煤矿防灭火细则》已经国家矿山安全监察局2021年第22次局务会议审议通过，现予印发，请认真遵照执行。
国家矿山安全监察局2021年10月12日煤矿防灭火细则第一章总则第一条为了加强煤矿防灭火工作，有效防控煤矿火灾事故，保障煤矿安全生产及从业人员生命安全和健康，根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》《煤矿安全规程》等法律、法规、规章和规范性文件的规定，制定《煤矿防灭火细则》（以下简称细则）。
第二条煤矿企业、煤矿和有关单位的煤矿防灭火工作，适用本细则。
第三条煤矿企业、煤矿的主要负责人（法定代表人、实际控制人）是本单位防灭火工作的第一责任人，总工程师是防灭火工作的技术负责人。
煤矿企业、煤矿应当明确防灭火工作负责部门，建立健全防灭火管理制度和各级岗位责任制度。
开采容易自燃和自燃煤层的矿井应当配备满足需要的防灭火专业技术人员。
第四条煤矿企业、煤矿必须保证火灾防治费用投入，满足煤矿防灭火工作需要。
第五条开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须建立注浆系统或者注惰性气体防火系统，并建立煤矿自然发火监测系统。
第六条煤矿年度灾害预防和处理计划中的火灾防治内容必须根据具体情况及时修改。
煤矿必须编制火灾事故应急预案，每年至少组织1次应急预案演练。
第七条煤矿防灭火工作必须坚持预防为主、早期预警、因地制宜、综合治理的原则，制定井上、下防灭火措施。
运河煤矿综放工作面自然发火防治技术与实践
将监测点持续外延。
工作面回采期间通过束管每天取样化验采空区一氧化碳、氧气等主要指标气体，检验注氮效果，并根据化验结果进行定性、定量分析，为采空区浮煤氧化程度分析及防火措施的完善提供了数据支持。
（4）利用束管系统，每日对主要回风巷密闭取样化验气体情况，分析工作面与外围区域漏风情况。
5取得的效果（1）由于措施到位，1105面回采期间没有出现一次自然发火，没有因处理隐患而影响过工作面生产，该面的防火工作为工作面的顺利开采提供了保障，而且消除了北皂煤矿2012年度最大的通防隐患。
（2）1105面的防灭火实践的成功，使复杂地质条件下反采区域二分层的回采成为可能，对提高矿井的资源回采率，解决矿井可采储量和长远发展问题具有十分重要的意义。
运河煤矿综放工作面自然发火防治技术与实践李远清，陈威，郭中安(山东济宁运河煤矿有限责任公司，山东济宁272055)摘要运河煤矿煤层自然发火期短，综放工作面老塘遗煤多，回撤期间自然发火威胁较严重。
依据煤炭自燃的氧化理论，在弄清自然发火“三带”的基础上，综合运用多种防灭火技术在9302工作面进行实践，取得了不错的效果。
关键词综采放顶煤自然发火防治技术中图分类号TD75+2．2文献标识码BYunhe coal caving face Spontaneous Combustion Prevention Technology and PracticeLi Yuan－qing，Chen wei，Guo zhong－an（Shandong Jining Canal Coal CoMPany Limited，Shandong Jining，China）Abstract Spontaneous combustion in Yunhe canal is short，fully mechanized coalface leaving the old pond and more fully mechanized caving face，espe-cially during the retracement period，the more serious the threat of spontaneous combustion．Theory based on the oxidation of coal spontaneous combustion，spontaneous combustion in the clear"three zones"，based on the combination of various anti－fire practice in9302working face，and achieved good re-sults．Key words fully mechanized caving spontaneous combustion control techniques运河煤矿位于济宁市南张镇境内，矿井采用中央并列通风方式。
纳林庙煤矿采空区自然发火的综合防治技术研究
中 国 矿 业
１ ２ 采 空 区 自然 发 火 原 因 分 析 ．
第１ 卷 ９
置通 风设 施 ，合 理 分 布 通 风 压 力 ，提 高 通 风 设 施 质量 ，是 保证 通 风 系 统 稳 定 、预 防 采 空 区 自然 发 火 的关键 措施 。 ２ ３ 加 强采空 区密 闭 ． 采 空区密 闭是 预 防 采 空 区 自然 发 火 或有 害气
的主 要研 究课 题 。 由于煤 炭 开 采 时 ，采 煤 工 作 面 遗 留 了大 量 的
３ ５ 。地质报 告 提供 的 自然 发 火 期 为 ３ ６个 月 。 ０℃ ～ 由于 ６２煤 层 挥 发 分 高 、燃 点 低 、 易 氧 化 、埋 藏 —
浅 、漏风 严 重 、综 采 工 作 面 走 向长 （ 发 时 间也 开
（ 炭 工 业 规 划 设 计 研 究 院 ，北 京 １ ０ ２ ） 煤 ０ １ ０
摘 要 ： 对 纳 林 庙 煤 矿 ６２煤 层 的 自燃 倾 向 性 ，在 分 析 采 空 区 自然 发 火 的条 件 、原 因 的 基 础 上 ， 针 —
制 定 了选 择 正 确 的 开 拓 开 采 方 法 、优 化 矿 井 通 风 系 统 、加 强 采 空 区 密 闭 、工 作 面 快 速 掘 进 、减 少 浮 煤 、
其 机 炭 自燃 的条 件 ，
空 区 自然 发 火 ，就 成 了研 究 矿 井 煤 炭 自然 发 火 的
重 中之重 。
纳林庙 煤 矿 开采 的 ６２煤层 具 有 自燃 倾 向 ， １ — ９
燃 倾 向 等 级 属 于 易 自 燃 煤 层 ，着 火 温 度 小 于
第 １ ９卷 第 ８期
２１ ０ ０年 ８月
中 国 矿 业
防止自然发火的专门措施
.内蒙古蒙西矿业有限公司库里火沙兔煤矿防治自然发火的措施编写：内蒙古蒙西矿业有限公司库里火沙兔煤矿通防部审核: 杨俊刚边振坤彭海岷魏华峰批准：郭纯阳2016年5月3日修订2016年5月5日实施本矿井9煤层属Ⅱ级自然煤层，根据初设安全专篇说明书，采用灌浆防灭火系统为主和配备阻化剂防灭火系统作为辅助的防灭火措施。
一、防治自然发火措施（一）、开拓开采方面的措施1、回采工作面采用后退式回采，减少采空区漏风。
2、尽可能提高盘区和工作面的煤炭回收率，减少丢煤。
3、选择合理的工作面推进度，防止浮煤自燃。
采用条带跳采推进法及时封闭条区采空区，防止采空区浮煤氧化自燃。
（二）、通风方面的措施1、采用合理的工作面配风量，减少采空区漏风，缩短氧化带宽度。
在保证安全生产的前提下，尽量减少工作面配风量，降低工作面发火的危险性。
2、均压通风。
采用风机和风窗配合的办法来调节风压，使工作面的风压与其采空区的风压保持平衡，从而制止新鲜风流供给采空区，以防浮煤自然发火。
3、密闭堵漏和喷浆堵漏。
对采空区及时封闭，用移动式注浆泵通过钻孔向采空区注凝胶，杜绝采空区漏风。
4、挂帘堵漏风防灭火。
在工作面下隅角坚持挂风帘，以改变此处风量的方向和增加进风通道的风阻。
5、对服务年限长的主大巷，盘区大巷进行锚喷支护，封闭巷道煤壁与空气的接触，防止巷道煤壁氧化自燃。
（三）监测方面的措施为提高矿井生产的安全性，生产期间可逐步建立矿井安全生产监测系统及束管监测系统，尽早发现发火征兆，及时防止火灾进一步扩大。
二、综合防灭火措施（1）、阻化剂防灭火1、设计依据本矿井设计生产能力1.20Mt/a，移交1个综采工作面，工作面采用U型通风系统，走向长壁采煤法。
010901回采工作面平均采高为3.60m，煤层为Ⅱ级自燃煤层。
2、阻化剂的选择选择阻化剂，应综合考虑以下几个方面：（1）来源广泛，货源充足，购置方便、价格便宜；（2）阻化率高，阻化寿命长；（3）配制容易，井下使用操作方便，工艺过程简单；（4）对井下设备和金属构件腐蚀性小，对人体无危害。
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矿井采空区自然发火在线监测系统技术
摘要:火灾作为煤矿“五大灾害”之首，矿井火灾一旦发生，轻则影响矿井正常生产，重则烧毁煤炭资源和物资设备，甚至引发瓦斯、煤尘爆炸等系列灾害的发生，因此，采空区自然发火检测技术显得尤为重要。
本文对于矿井采空区自然发火在线系统监测技术的研究，能够准确掌握采空区的温度和气体浓度，对发火点及时采取抢救措施，将损害降到最低，预防自然发火，意义重大。
关键词:油型气;自然发火;在线监测;色谱分析
1工程背景
1．1矿井概况
某煤矿处于黄陵矿区中深部，属于高瓦斯矿井，主要回采2号煤层，煤层厚2．8～7．2m［11］。
地质勘探过程发现存在天然气或煤层气逸出现象。
矿井覆岩从瓦窑堡组、富县组、延安组到直罗组上、下段的砂岩中均发现有油气，目前矿井采用对角式通风。
2012年经中煤科工集团重庆研究院进行煤层自燃倾向性鉴定某煤矿为Ⅱ类自燃煤层，煤尘具有爆炸危险性。
通过煤样分析，2号的煤自燃分为3个阶段:第1阶段，煤在低温的条件下，氧化过程十分隐蔽，放出的热量少;第2阶段，自热温度升高至70～80℃时，氧化急剧加快，使煤的温度迅速升高至300～500℃，并伴随燃烧现象;第3阶段，当温度到达800～2000℃时，煤出现明火现象，为燃烧期。
因此，在工作面回采过程中对温度实时监测，将煤的自燃抑制在第1阶段，具有重要意义。
1．2传统监测存在的缺陷
根据传统的气相色谱式矿井束管监测系统对矿井CO、CO2、CH4、O2、C2H6、C2H2、C2H4、H2、N2等气体浓度监测，属于矿用地面一般性［12－13］。
该系统要求监测技术人员有很强的责任心，且抽气管路长，导致抽气时间长;因采空区的气温较高、大巷温度较低，当气体从采空区达到大巷时，易导致部分水凝结，
积存于管路中“低洼”位置，影响监测气体的通过，出现堵塞或截断现象不易发现。
此外，色谱分析仪分析周期长、精度低:色谱分析仪分析一个气样从主泵气流经采样泵最终到达井上分析仪的时间周期大约1h，而多通道的气体采样周期更长;每天监测次数为1～2次，监测的差异性较大;同时监测不具连续性，对分析监测点气体变化规律难以掌握。
因此，该系统不能满足黄陵矿区智能化建设的生产需求。
2采空区气体监测系统
2．1在线监测系统设计
采空区及工作面等场所采用一支多气体传感探头可完成浓度的在线监测，井下变电所内的监测分站通过交换机设备接入工业以太网，实时监测的数据经过环网传输到地面调度室内煤矿自然发火光纤综合在线监测系统主机。
矿井气体在线监测系统布置如图1所示。
其中气体传感探头结合束管及取样的装置控制，可测试多个监测点的多种气体浓度数据。
地面主机既作为数据服务器，同时监测数据在工业环网内发布，保证环网内各个分站和监控主机都能随时查阅系统监测下的实时数据。
2．2在线监测系统的框架
结合CO、CO2、O2、C2H4、CH4等气体的特征，在采空区及工作面等采用光纤多气体束管，进行在线检测及分析，以达到高瓦斯矿井采空区自然发火在线系统监测技术的目的。
该系统主要由“数据采集分析服务”“Web客户端程
序”“井下数据解调程序”“SQLserver数据库”等部分组成。
其中，数据采集服务模块主要用于实时收集井下各分站测点的初始数据，加以分析并保存到数据库中。
客户端程序用于Web系统信息的发布，用户既可以在任意一台服务器上查询实时监测状态数据，同时完成数据查询、报表打印等功能。
维护系统工具主要包括系统数据还原和硬件检测。
2．3在线监测系统的功能
根据监测系统的框架，形成了该系统的主要功能。
具备动画显示的性能，区
域地图能够放大、缩小、移动，操作便捷;显示实时动态监测数据，捕捉异常信
息并及时报警，包括声光、短信等多种报警方式;能够直观显示巷道设计图，设备、传感器等安设地点及状态。
具有历史数据调查、报警数据存储的功能，故障
信息记录并提示，同时数据库具有默认备份功能;可自动生成报表，导出打印功能;具备人人对话功能，以便于参数的井下设置及调试。
具有管理操作权限的功能，实现一机一码一记录;系统具备提供数据接口，可以直接接入煤矿自动信息
化管理平台，便于管理。
2．4在线监测系统设置
通过登录系统进行操作，对监测位置进行日志信息的设置。
通过对设置各测点、分站、分区、分组位置，进行分站信息的新增、编辑、删除操作。
主要包括
分站编号、分站名称、IP地址、分站位置等信息。
最后对分站编号、通道编号、
通道名称、光缆长度、剩余长度、长度变化、变化状态等各通道信息进行录入、
编辑、删除等操作，完成对监测区域的设置。
3现场监测
3．1现场监测区域确定
通过对矿井四盘区及412工作面气体的监测，设计将感温光缆敷设于412工
作面胶带巷和回风巷，以及北二回风大巷两侧煤柱内进行温度感应，将光纤分布
式测温仪放置于北二四盘区变电所内分析解析温度变化情况。
根据井下现场设计，光纤敷设如图2、3所示。
将2条光缆经由变电所与回风巷的壁墙穿线孔引出，
分别沿回风巷两侧帮铺设，一号辅运巷侧的光缆覆盖辅运侧六联巷至二联巷的煤柱，胶带巷侧的光缆覆盖七联巷至二联巷的煤柱。
辅运巷侧18个孔，胶带巷侧
煤柱22个孔，总计40个孔。
完成后将覆盖自七联巷至二联巷回风巷左右两侧的
煤柱，布设光缆总长度5500m。
在两侧煤柱距离端面3m处使用履带式钻机打盲孔
将光缆U型弯折后敷设进孔内，然后进行封孔注浆防止煤柱漏风。
3应用效果评价
自然发火在线系统监测技术通过采用基于窄带激光光谱吸收原理的高精度、
高可靠性、高灵敏度的气体分析仪，实现了对采空区内部煤炭自然发火指标气体CH4、O2、CO、CO2、C2H4气体浓度的快速分析，较传统色谱分析效率提升8～10倍，且激光气体分析仪无需开机校准，免校验。
该系统对北二四盘区回采工作面
进回风易形成遗煤区域、巷道煤柱内部的实时温度及回采工作面、密闭采空区等
内部气体浓度进行实时在线监测，实现了各种气体异常积聚和采空区及煤柱内部
自然发火进行早期预警预报，同时也满足了实时监测数据的存储、网络发布、数
据查询和打印功能。
提高了矿井防灭火效率，提升了具有自然发火倾向矿井的安
全生产水平。
4结语
自然发火在线监测系统实现了对回采工作面进回风易形成遗煤区域、回风大
巷煤柱内部的实时温度采集和分析。
充分发挥了分布式光纤传感技术本质安全、
远程、分布式测量、精度高的特点，实现了采空区内部气体浓度的实时在线监测。
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作者简介：宋连洪（1985-），男，本科，工程师，2013年毕业于重庆大学，主要从事矿山安全监测监控技术研究与技术推广工作。