基于声速法的乳化液浓度在线检测技术研究

针对目前煤矿井下乳化液浓度检测方式存在误差大、效率低、不能在线检测等不足,对基于超声波声速法的乳化液浓度在线检测技术进行了研究,对总体设计方案及相应的超声波检测电路,在分析了主要影响因素的基础上,制订了相应的解决方案,设计出乳化液浓度在线检测系统,并在晓南矿进行试验,其测量误差小于4.76%,验证了基于声速法的乳化液浓度在线检测精度较高。     

基于特征吸收光谱的甲烷气体浓度静态检测方法研究

根据甲烷气体的吸收光谱设计了井下甲烷实时检测系统。在分析甲烷气体对应的特征光谱吸收波长的基础上,采用静态傅里叶变换干涉具和线阵CCD探测器,在对干涉条纹进行傅里叶变换后得到光谱信息,从而求出各波长上的光强衰减量。通过仿真实验,计算了瓦斯浓度关于光源光强、出射光强的函数关系,选择了10mW的激光器。根据比尔-朗伯定理及浓度程长积公式,给出了甲烷浓度的表达式,检测系统的最小探测浓度为0.02%,可满足井下甲烷浓度0%～5%的范围及0.10%的精度要求。实验证明,采用傅里叶变换光谱分析法求解甲烷浓度可达到井下实时监测的要求。     

光谱吸收式甲烷气体浓度检测理论与方法

基于甲烷气体的近红外吸收光谱,研究了光谱吸收式甲烷气体浓度检测方法。通过光源调制实现气体浓度的谐波检测,利用二次谐波与一次谐波的比值来消除由光源的不稳定和变化所引起的检测误差,并建立了谐波检测的数学模型,给出了甲烷气体谐波检测方案。     

基于AVR单片机的瓦斯浓度检测仪的设计

给出了基于AVR单片机AT90S8535瓦斯浓度检测仪的设计方案。该系统由瓦斯敏感探头和CH217芯片来对矿井内的瓦斯浓度进行测量,单片机根据传感器电路的报警输出信号及反馈电压值,控制语音芯片间隔固定时段对瓦斯浓度进行通报,发生险情及时报警,LED数码管显示作为辅助模块,动态显示瓦斯浓度。此外,当单片机所采集的瓦斯浓度达到设定数据量时,通过RS-485总线传送给上位机进行综合分析。     

基于金属氧化物半导体的瓦斯气体传感器研究现状及进展

瓦斯是我国煤矿以及相关金属矿山安全事故发生的主要诱因。甲烷是瓦斯的主要成分,利用高性能气体传感器对甲烷进行及时的监测预警,可有效保障矿山井下作业的安全。金属氧化物半导体型传感器相比电化学式、气相色谱式、接触燃烧式、光学式等气体传感器,具有成本低、体积小、稳定性好和响应快等优点,因此应用前景广泛。介绍了几种常见的金属氧化物半导体甲烷气敏材料,分析其用于甲烷气体传感的基本原理和优势,总结得出提升金属氧化物半导体材料气敏性能的3个主要方向为形貌调控、贵金属掺杂和构建异质结。目前需要进一步围绕表面电阻控制、化学敏化和电子敏化等3种气敏提升机制进行优化制备。总体而言,金属氧化物半导体气敏材料的研究为开发高性能瓦斯传感器奠定了基础,并将有助于矿山的安全和可持续生产。     

大地测量坐标转换算法研究及系统开发

通过对大地测量坐标转换算法的研究,基于VB 6.0开发了一款简单实用的大地测量坐标转换系统.该系统适用于工程上和小范围大地测量计算中BJ-54、西安80和WGS-84坐标系之间的转换.     

煤粉浓度检测研究与设计

为了解决煤粉在管道内的阻塞问题,必须控制管道内煤粉浓度、混合气体的压力与流速。论文在研究管道中煤粉浓度的检测技术的基础上,建立了速度-压差法检测的数学模型,设计了超声波速度检测部分的硬件电路和单片机控制部分的软硬件电路。利用单片机汇编语言对各个环节进行编程,由keil C51软件实现编译与仿真,结果表明所设计的软硬件合理可行。     

甲烷浓度对间接法测定煤层瓦斯含量的影响

大量实测资料表明煤层瓦斯的组分中,除CH4外尚含有一定比例的N2和CO2。在间接法测定煤层瓦斯含量时,由于使用的是煤对纯CH4吸附实验所测定的吸附常数,因此在瓦斯组分中CH4浓度较低的情况下,间接法计算的煤层瓦斯含量会出现一定误差,而且CH4浓度愈低造成的误差愈大。对多组分气体的吸附情况进行了讨论,并提出了校正吸附瓦斯总量的计算方法。     

煤矿可燃性气体爆炸氧浓度的实验研究

目前对可燃性气体的临界氧浓度的研究大多数都是对单元气体进行的,通过对煤矿可燃性气体的爆炸极限氧浓度和临界氧浓度进行的实验研究,对煤矿可燃性气体临界氧浓度的影响因素进行了分析,得出的数据及结论为煤矿瓦斯的安全防爆工作提供了理论基础。     

矿井多组分气体浓度检测技术研究

矿井瓦斯气体成分复杂,危害较大.为了能准确详细地掌握其各组分气体浓度的动态信息,介绍了红外传感和热导传感气体检测原理,提出运用红外传感技术和热导传感技术,对矿井瓦斯气体进行浓度检测,便于实时掌握井下各组分气体浓度信息,对提高瓦斯监测系统的检测性能有较大帮助.     

可燃性气体对CH_4爆炸特性影响的实验研究

通过实验,对煤矿井下存在的多元混合气体的爆炸极限和临界氧浓度进行了分析和研究。研究结果表明,痕量的H2、CO、C2H6使CH4的爆炸极限范围发生了变化,增加了CH4爆炸的危险性。同时,实验结果还表明,这些可燃性气体和CH4混合后的临界氧浓度也有相应的变化。该研究对矿井瓦斯爆炸事故的预防,煤矿安全防爆工作提供了可靠的理论指导。     

调谐式激光甲烷检测装置

设计了基于调谐式激光吸收光谱技术的甲烷检测装置,采用DFB作为光源,通过对光源的调制实现甲烷气体浓度的谐波检测。该装置利用一次谐波作为反馈信号对光源输出波长进行稳频,利用二次谐波和一次谐波的比值作为系统的输出,消除了光源光强波动等共模噪声的影响。设计的调谐式激光甲烷检测装置通过了实验检验,在0～5%范围内的检测相对误差小于2%,满足煤矿安全监测的要求。     

变温下多元可燃气体对甲烷爆炸特性的影响数值模拟

为有效地预防及控制矿井下煤自燃过程中产生的常见可燃气体对甲烷爆炸所造成的后果,利用FLACS软件模拟研究了5种初始温度(25、60、100、140、180℃)下C2H4、C2H6、H2和CO这4种气体按不同比例混合后对甲烷最大爆炸压力和最大爆炸温度的影响。研究表明:在定容常压下,随初始温度的增加,与任意多元气体混合后的甲烷,其最大爆炸温度呈上升趋势,最大爆炸压力则呈下降的趋势。随4种可燃气体的混合体积分数从0.4%增加到2.0%,甲烷最大爆炸温度和最大爆炸压力上升且初始温度较低时升幅更大。     

基于FPGA的瓦斯浓度模糊控制系统设计

文章设计了一种基于FPGA的瓦斯浓度模糊控制系统,详细介绍了模糊控制算法以及该系统模糊控制规则的建立,并利用FPGA实现了模糊系统的控制,相对于传统的控制手段,该系统具有控制精度高、滞后性小的优点。     

义城煤矿采空区瓦斯浓度分布规律研究

通过对义城煤矿 32 1 1回采工作面采空区瓦斯浓度分布的测定 ,初步查明了房柱式回采工作面采空区瓦斯浓度的分布规律 ,为今后采空区瓦斯抽放治理 ,防止采空区瓦斯事故的发生提供了科学的依据。     

矿灯式甲烷测报仪设计

给出了一种能够在0~4%浓度范围内对环境中的甲烷浓度进行检测报警的低成本便携式甲烷测报装置的设计。装置采用三维数表的方法逐点修正、补偿甲烷传感器零点、灵敏度系数随温度的变化。采用LCD显示检测值,灯光声响闪烁方式报警。测试结果表明,甲烷气体浓度测量误差小于±0.1%。装置与矿灯结合,可构成便携式甲烷测报型矿灯,应用于井下照明和甲烷测报。     

煤矿低浓度甲烷利用技术研究进展

甲烷的温室效应是二氧化碳的25倍,煤炭开采过程中低浓度甲烷(尤其是乏风)排放量巨大且直排大气,未对其有效利用,能源浪费的同时加剧了地球的温室效应。因此,开发低浓度甲烷利用技术对于高效利用能源和缓解温室效应具有重要意义。详细阐述了现有低浓度甲烷利用技术,分别包括热氧化技术和催化氧化技术,对未来低浓度甲烷利用技术的研究方向和发展趋势做了进一步展望。结合热氧化技术中辅助燃料燃烧技术和催化氧化技术各自的优点,考虑乏风与锅炉燃煤协同催化燃烧。     

矿用乳化液配制和浓度检测技术的进展

为了系统地了解煤矿综采工作面液压系统乳化液的配制和浓度检测技术的发展概况,在阐述矿用乳化液配制和浓度检测传统方法的基础上,详细综述了乳化液自动配制和浓度在线检测技术的研究进展,提出了一种乳化液多参数在线检测系统,并指出了其应用意义。