管监测系统优化改造

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[摘要]随着经济技术的快速发展，矿井工程的施工质量越来越精细，对工作人员的技术要求越来越高，本文就结合相关问题介绍了矿井工程中矿井束管监测系统的相关概念以及提出了矿井束管监测系统的优化改造方案，为以后的工作人员提供一定的技术参考。

[关键词]矿井束管监测系统 优化改造

[中图分类号]TD163 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-364-2

1问题的提出

矿井束管监测系统是矿井防灭火预测预报的主要安全系统，其功能是通过束管连续抽取采空区气体，进入地面红外气体分析仪，检测出各种指标气体以预报工作面是否有自然发火隐患。实际使用过程中，由于束管是硬塑料管，比较脆弱，埋入采空区后经常出现被压断或吸入异物堵塞束管，造成束管不能正常抽取采空区气体。因此，束管系统往往不能真正发挥其监测采空区自然发火隐患的作用，而且故障率高。

工作面上隅角埋管抽采管口距离工作面切顶线一般在30米左右，刚好位于工作面自然氧化带内。我们设想通过抽取埋管抽采管路内的气体进行监测，应完全能够满足束管监测系统的要求。因此只要将抽采管内的气体抽出并压入束管内，即可保证束管连续可靠抽取采空区气体，实现连续监测采空区自然发火隐患的作用。

2束管监控系统的优化改造

2.1束管监测系统组成

束管监测系统分井下和地面两部分。井下部分包括束管及其附件（连接器、粉尘过滤器、水份扑集器、火焰阻止器）。地面部分主要包括有抽气泵、气样选取器、指标气体分析仪，以及数字显示、图表记录、声光报警系统等。

2.2优化改造方法

该系统优化改造主要针对井下束管的支管部分。即在工作面采空区埋管抽采管路的合适位置（一般在工作面轨道顺槽外口）设置一个取气口，取气口与一台微型防爆真空泵用高压软管进行连接，通过微型真空泵工作，在取气口产生低于抽采管路的负压，从而将抽采管路的气体抽出，并通过泵的正压端将气体压入束管内，从而实现束管系统连续可靠抽取采空区的气体。

微型防爆真空泵主要技术参数：

电压：24V ，功率：7W，最大负压：-75KPa，外形尺寸：58*38*80毫米 （长*宽*高） ，净重：280克，特性：采用优质耐腐蚀材料、技术先进、质量可靠、性能稳定。

微型防爆真空泵采用直流电机驱动，其工作时在入口产生小于60 KPa的负压，低于井下抽采管内的负压，因此可以正常连续抽取抽采管内的气体，并正压压入束管内，完成了采空区气体的采集过程。

具体如图2所示。

2.3改造后束管监控系统流程图

3束管监控系统改造后的效果

（1）保证了束管监测系统正常可靠运行，减少了束管系统故障

优化改造前，束管直接通过悬挂在巷帮埋入采空区，由于进入采空区以后，煤壁变形容易挤压束管，或采空区顶板冒落直接砸断束管，造成束管不能正常采集采空区气体。

此外束管直径仅8毫米，进入采空区后很容易吸入煤岩颗粒等堵塞束管。在我矿1115（1）“Y”型通风工作面虽然通过铁管保护的束管的措施，但仍经常出现束管抽不到气体的故障。而且故障检查处理难度大。

通过对束管监测系统进行改造，由于抽采管路埋管基本位于氧化带内，束管取气口取自抽采管路，既保证了束管取气口的位置，又保证气体采集过程的连续可靠。而且取气口在经过抽采系统的排渣器过滤后，能够最大限度地减少束管内气体内粉尘、水分影响，防止水和粉尘进入束管后而产生的束管堵塞故障。保证了束管监测系统的正常运行。采集的气样分析准确可靠。（附气体分析趋势图24小时）

（2）减少了束管监测系统的支管长度，减低了吸气阻力

优化改造前，工作面顺槽内布置一路束管支管，由于顺槽走向大3000米，单芯支管吸气阻力过大，要不断提高地面抽气泵的负压来保证抽气的稳定，束管长期在高负压作用下，老化加剧。同时由于工作面轨道顺槽环境温度高，湿度大，容易在束管的接线盒内吸入水蒸气，含水蒸气的气体进入大巷干管气体温度降低后，经常出现束管内凝结水堵塞束管的故障。

改造后，由于微型防爆真空泵的正压作用，地面抽气泵负压由80KPa降低到60KPa，即可能满足正常束管内气体需要。由于抽气负压的减低，有助于延长束管监测系统的使用寿命。同时气体取样口尽量靠近大巷的抽采管内，减少了回风顺槽空气环境对束管的影响。

（3）使用效果，通过对束管监测系统进行优化改造后，减低了束管系统抽气压力，最大限度地降低了粉尘和水分的影响，大大提高了束管检测的精度和可靠程度，真正实现了束管连续监测采空区自然发火隐患的作用。下一步准备在我矿的所有采煤工作面束管系统上推广应用。