【摘 要】為實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，必須把企業(yè)的安全生產(chǎn)放在首位，煤礦企業(yè)要不斷深化體制改革，加快對(duì)煤礦瓦斯檢測(cè)技術(shù)的研究，提高煤礦瓦斯檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用水平，為煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)作貢獻(xiàn)。甲烷是瓦斯的主要成分，當(dāng)濃度達(dá)到一定范圍后，遇明火就會(huì)發(fā)生爆炸，給礦井安全帶來巨大隱患；依筆者來看，研究礦井瓦斯監(jiān)測(cè)新技術(shù)對(duì)于解決礦井通風(fēng)安全問題具有重要意義。

【關(guān)鍵詞】瓦斯監(jiān)測(cè)；新技術(shù)研究；KJD11監(jiān)控器；WYS監(jiān)測(cè)儀；預(yù)警系統(tǒng)

礦井瓦斯是煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象之一，但礦井瓦斯事故從未消失于人們的視線中。在歷次眾多煤礦重大礦難中，瓦斯事故至少占到2/3以上，這足以說明礦井瓦斯的威脅性與礦井瓦斯事故的嚴(yán)重性。我們知道，瓦斯事故產(chǎn)生的根本原因在于瓦斯積聚程度超出濃度的極限，而礦井因?yàn)橹匾暢潭炔粔蚧蜻`規(guī)操作，導(dǎo)致悲劇的發(fā)生。為預(yù)防重大瓦斯事故的產(chǎn)生，一方面需要著重強(qiáng)調(diào)安全問題、提高生產(chǎn)安全意識(shí)外，還有賴于各類瓦斯監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的支持，下文就各類瓦斯監(jiān)測(cè)新技術(shù)展開闡述。

1.WYS管道氣體參數(shù)監(jiān)測(cè)儀

WYS管道氣體參數(shù)監(jiān)測(cè)儀適用于煤礦井下瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)抽放管路中的瓦斯流量、溫度、濃度、負(fù)壓，自動(dòng)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯流量與純量。四種參數(shù)都為標(biāo)準(zhǔn)的200～1000Hz輸出，能順利地接入煤礦常用的KJ4、KJ66等安全監(jiān)測(cè)分站，通過分站傳送至地面計(jì)算機(jī)。值得一提的是，現(xiàn)今安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)很多都具備抽放監(jiān)控系統(tǒng)的軟件模塊，兩者有機(jī)的結(jié)合，及時(shí)適應(yīng)了煤礦“先抽后采”、“以抽為本”的實(shí)際要求。（1）監(jiān)測(cè)儀的工作原理：流量測(cè)定采用了先進(jìn)的渦街流量傳感器，在流體中設(shè)置三角柱型旋渦發(fā)生體，當(dāng)流體從管道流過時(shí)，在旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦，在一定流量范圍內(nèi)，該旋渦的發(fā)生頻率與流速成正比，且不受流體的密度、粘度等介質(zhì)參數(shù)的影響，通過測(cè)出旋渦的發(fā)生頻率，準(zhǔn)確得出管道內(nèi)瓦斯的流量。（2）監(jiān)測(cè)儀結(jié)構(gòu)：由四個(gè)裝在管道上的傳感器和主機(jī)組成，主機(jī)是儀器的核心，主要任務(wù)是：供給傳感器電源、輸出頻率信號(hào)以及對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、統(tǒng)計(jì)與顯示。（3）適用范圍：煤礦井下瓦斯抽放系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)抽放管路中的瓦斯流量、溫度、濃度、負(fù)壓，自動(dòng)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的瓦斯流量與純量，能順利地接入煤礦常用的KJ4、KJ66等安全監(jiān)測(cè)分站，通過分站傳送至地面計(jì)算機(jī)。

2.KJD11局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換監(jiān)控器

在高瓦斯、煤與瓦斯突出的礦井中，基于其瓦斯涌出量大，通風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)量也要相應(yīng)增加。為了保證局部通風(fēng)機(jī)安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，可以在掘進(jìn)工作面實(shí)行雙風(fēng)機(jī)雙電源供風(fēng)，它的優(yōu)點(diǎn)是降低了因風(fēng)機(jī)停風(fēng)造成瓦斯超限的機(jī)率，進(jìn)一步保障了掘進(jìn)工作面的安全生產(chǎn)，但需要解決雙風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視以及風(fēng)電瓦斯閉鎖等環(huán)節(jié)如何與之配合的問題。為此需要設(shè)計(jì)一種監(jiān)控器實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換功能，于是KJD11局部通風(fēng)機(jī)自動(dòng)切換監(jiān)控器應(yīng)運(yùn)而生。其主要功能有：（1）雙風(fēng)機(jī)自動(dòng)相互切換。即使工作的一臺(tái)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障停機(jī)后，也不會(huì)導(dǎo)致工作面的供風(fēng)間斷，其原因是此該裝置根據(jù)檢測(cè)反饋信息自動(dòng)啟動(dòng)功能正常的風(fēng)機(jī)。（2）雙風(fēng)機(jī)之間相互閉鎖。一臺(tái)風(fēng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，另一臺(tái)風(fēng)機(jī)無法啟動(dòng)，以免強(qiáng)風(fēng)損壞分風(fēng)器和風(fēng)筒。（3）風(fēng)電瓦斯閉鎖。當(dāng)專用風(fēng)機(jī)（或?qū)Ｓ脤?duì)旋風(fēng)機(jī)的一級(jí)）停止運(yùn)行后，裝置自動(dòng)切斷工作面動(dòng)力設(shè)備電源。通過接收監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分站的控制信號(hào)也可以進(jìn)行風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖。（4）風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)?？梢宰詣?dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)風(fēng)機(jī)（對(duì)旋風(fēng)機(jī)的各級(jí)）的運(yùn)行狀態(tài)，并將此開關(guān)量信號(hào)傳輸至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分站，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)。（5）被控開關(guān)工作狀態(tài)監(jiān)視。以電壓方式直接檢測(cè)被控閉鎖開關(guān)負(fù)荷側(cè)電壓的狀態(tài)，并轉(zhuǎn)換成開關(guān)量信號(hào)傳輸至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分站，實(shí)現(xiàn)被控開關(guān)負(fù)荷側(cè)狀態(tài)的遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)。（6）停風(fēng)自保。當(dāng)雙風(fēng)機(jī)因停電都處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，一旦恢復(fù)送電，則兩臺(tái)風(fēng)機(jī)均不會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，以免在瓦斯超限且未處理的情況下自動(dòng)送風(fēng)。（7）裝置設(shè)有觀察窗，可以通過指示燈了解風(fēng)機(jī)和被控開關(guān)的狀態(tài)。

3.MD-1短消息瓦斯預(yù)警系統(tǒng)

所謂的短消息瓦斯預(yù)警系統(tǒng)是指以短信的形式，將工作面以及掘進(jìn)面的系統(tǒng)分析與判斷后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)發(fā)送至指定負(fù)責(zé)人的手機(jī)或其他聯(lián)系設(shè)備中，達(dá)到及時(shí)對(duì)瓦斯進(jìn)行預(yù)警的目的。短信通知的形式可以分為系統(tǒng)發(fā)送與人為主動(dòng)查詢。前者通過系統(tǒng)設(shè)置即可完成，后者是指各級(jí)負(fù)責(zé)人如果想要主動(dòng)了解工作面與掘進(jìn)面的瓦斯監(jiān)測(cè)情況，可編輯特定編碼發(fā)送至MD-1短消息瓦斯預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)接收到編碼后，即刻做出反饋，準(zhǔn)時(shí)將查詢信息發(fā)送到查詢?nèi)说氖謾C(jī)中。如此以來，無論負(fù)責(zé)人身處何地，在手機(jī)有信息的前提下，都可以通過編輯特定編碼的形式查詢到各個(gè)探頭的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，從而做出正確與及時(shí)決策。

另外，在引用該系統(tǒng)時(shí)不需要更換現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，只要在現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加本系統(tǒng)即可。該系統(tǒng)能提供各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)保存、匯總、分析；可以實(shí)現(xiàn)分級(jí)的人員設(shè)置管理；具有靈活的報(bào)警級(jí)別設(shè)置管理；可按時(shí)間段的超限統(tǒng)計(jì)信息。

4.礦燈瓦斯監(jiān)測(cè)器

中國(guó)科學(xué)新近開發(fā)的微型瓦斯探測(cè)器，將一塊專門用于瓦斯探測(cè)的處理器置于普通礦燈的蓄電池中，當(dāng)?shù)V燈處于環(huán)境的瓦斯?jié)舛瘸^安全警戒線時(shí)，礦燈上的紅色指示燈便開始持續(xù)閃亮報(bào)警，直至周圍瓦斯?jié)舛然謴?fù)正常。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：入井人員必須攜帶礦燈和自救器，方可入井。這就是說如果用這種具有瓦斯檢測(cè)報(bào)警功能的礦燈取代普通礦燈，相當(dāng)于每個(gè)入井人員都攜帶了一個(gè)小型的瓦斯監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置，一旦出現(xiàn)瓦斯超限入井人員就會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，大大減小了瓦斯積聚的現(xiàn)象，從而保證了生產(chǎn)安全。這種礦燈已在山西臨汾等礦務(wù)局進(jìn)行了使用和推廣。

5.MGIS煤礦安全生產(chǎn)多參數(shù)信息管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

MGIS煤礦安全生產(chǎn)多參數(shù)信息管理監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地收集、處理各種安全信息，提高工作效率，統(tǒng)計(jì)、分析事故發(fā)生的原因、后果，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的事故，為安全生產(chǎn)監(jiān)督、管理，制定落實(shí)安全措施和計(jì)劃提供可靠的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)第一手資料；同時(shí)可以形象、立體了解礦井各種信息。

這種系統(tǒng)的主要功能有：（1）圖形顯示功能：圖形無極縮放、平滑漫游、定位顯示；“鷹眼”顯示、圖形綜合顯示、自動(dòng)標(biāo)注；礦井實(shí)際距離自動(dòng)顯示；礦井主題的動(dòng)態(tài)閃爍顯示；圖形編輯；圖形數(shù)據(jù)的添加、修改、刪除等功能。（2）查詢功能：系統(tǒng)關(guān)鍵字查詢功能、結(jié)果高亮度顯示功能；查詢結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示、動(dòng)態(tài)及定位顯示和對(duì)比功能；查找結(jié)果排序、結(jié)果輸出功能。（3）打印輸出功能：地圖及圖形信息的篩選輸出打印；打印統(tǒng)計(jì)及查詢結(jié)果。（4）統(tǒng)計(jì)功能：設(shè)備查詢統(tǒng)計(jì)；專題地圖對(duì)風(fēng)速、瓦斯?jié)舛鹊确诸惤y(tǒng)計(jì)，超限報(bào)警功能等。

6.結(jié)語

瓦斯監(jiān)測(cè)技術(shù)是預(yù)防重大瓦斯事故的重要保障，雖然我國(guó)在瓦斯檢測(cè)方面取得了許多重大技術(shù)突破，但鑒于礦山安全管理的特殊性，還需要進(jìn)一步研究監(jiān)控設(shè)備的性能與監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]吳永善.淺析信息技術(shù)在煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)及預(yù)警中的應(yīng)用[J].電子制作，2014（3）.

[2]陳慶陸，柳增運(yùn).便攜式礦用瓦斯檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].山西電子技術(shù)，2011（2）.

[3]周成明.有關(guān)煤礦瓦斯檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用的淺析[J].廣東科技，2012（1）.