矿用瓦斯浓度检测系统的研究与设计

甲烷是瓦斯气体的主要成分，规避煤矿事故的发生，必须加强对井下甲烷气体浓度的监测。基于ARM的瓦斯浓度检测仪便于井下人员及时掌握当前开采区的瓦斯浓度信息，并可以通过通信模块传送给井上PC机，以便尽早发现危险因素，及时采取有效的防范措施，避免矿难的发生。     

电话自动监控瓦斯报警器研究与开发

新型电话自动监控瓦斯报警器是在固定式瓦斯报警器的基础上开发研制出来的。它具有在瓦斯浓度超限时进行声光报警功能，同时还具有电话自动监控功能。使煤矿安全官员对基层煤矿负责人、安监员、矿主等人员的失职行为进行监管，避免人为因素造成的瓦斯爆炸事故发生。该文介绍了新型电话自动监控瓦斯报警器的组成结构，对其工作原理进行了详细的分析。     

基于无线传感器网络的瓦斯浓度监测系统的硬件设计

为了克服传统煤矿瓦斯监测系统存在的难以及时知晓井下状况的局限,设计了一种基于IEEE802.15.4传输协议的无线传感器网络技术的瓦斯浓度监测系统.利用此系统,井上管理人员可以实时监测到井下多个位置的瓦斯浓度,更有效地管理井下安全工作.该系统还具有可扩展,可移动的优点,功耗小,体积小的优点.首先介绍此系统的总体结构和单个节点的硬件设计,并介绍了具体的实施方案.     

煤矿瓦斯抽放浓度控制系统设计

针对现有煤矿瓦斯抽放控制采用粗放式控制方法存在瓦斯抽放浓度控制缺失和水环真空泵能耗高等问题,设计了一套煤矿瓦斯抽放浓度控制系统。该系统基于分级调节思想,在控制程序集中控制下,通过瓦斯浓度传感器检测抽采管路中的瓦斯浓度,利用PLC逻辑运算功能计算出瓦斯浓度变化率,并根据瓦斯浓度变化分级调节电动瓦斯调节阀开度和水环真空泵变频电动机转速,以提高抽采瓦斯浓度,从而提高抽采瓦斯利用率。试验结果表明,该控制系统能有效提高抽采瓦斯浓度,瓦斯体积分数可提高3.6%～4.2%,使抽采瓦斯利用率大大提高;且节能效果明显,瓦斯抽放浓度控制后节能效果提高了24%。     

程控电话下井

<正> 程控电话下井使用,对实现煤矿井下通讯现代化具有重要意义。为防止电火花引燃瓦斯和煤尘,井下通讯信号采用本质安全型——即把电能限制到不能引起瓦斯煤尘爆炸的程度。故程控电话下井,关键要解决两个问题:一是程控电话交换机对井下电话机的供电电源应     

基于混沌时间序列的瓦斯浓度预测研究

近年来各种矿难频发,特别是瓦斯事故时见于报端。瓦斯事故通常伴随着较高的瓦斯浓度,因此,预测未来时刻的瓦斯浓度是预测瓦斯事故的有效手段,对煤矿的安全生产具有十分重要的意义。对混沌理论中的C-C方法进行简化,并用这种方法对5大煤矿的瓦斯浓度监测数据构成的时间序列进行相空间重构,依据数据的实际情况确定其最佳时延和嵌入维,然后用加权一阶局域法对下一时刻的瓦斯浓度进行预测。实验结果表明瓦斯浓度时间序列具有明显的混沌特性,且当时间序列长度为500时,计算量适中且预测结果较优,对500个异常瓦斯浓度预测的均方误差达到0.122 024,从而可用于瓦斯事故的预测,为煤矿及时采取通风等措施提供决策依据。     

基于ATmega128L的瓦斯检测报警装置的设计

文章介绍了一种瓦斯检测报警装置。该装置基于美国ATMEL公司最新一代高性能、低功耗的8位AVR微处理器,采用由黑白元件等组成的瓦斯传感器、温度以及风速传感器,可实时检测煤矿井下环境中的瓦斯浓度,且当瓦斯浓度超限时,可及时启动声光报警或输出开关控制信号切断电源。     

基于红外光谱的煤矿新型瓦斯传感器的设计

利用E2V公司的IR22GJ红外瓦斯检测模块及CC2430芯片设计了煤矿新型红外瓦斯传感器电路。结合井下气体测量环境和红外光的瓦斯传感器测量原理,利用单片机的外围电路和硬件架构、C语言及汇编语言编写系统程序,研究设计了红外瓦斯传感器系统。最后搭建了气体测量环境,完成了红外吸收型瓦斯浓度检测系统的实验及测试。     

煤矿瓦斯抽采管网系统自更新检漏技术研究

煤矿井下工作环境恶劣,瓦斯抽采管道易受到碰撞、落煤坠砸等损伤而造成漏气,当巷道内空气大量进入管网系统后,管网内瓦斯抽采浓度可能远低于钻孔孔口浓度。针对该问题,提出了一种基于多元高斯声束模型的煤矿瓦斯抽采管网系统自更新检漏技术。采用多元高斯声束模型对漏气点声音进行加强处理,并分析煤矿井下抽采管网系统的主要漏气类型和噪声来源,建立漏气模型和噪声模型;将采集的声音样本与预存模型进行比对,判断是否存在漏气现象,并将使用环境中出现频率超过30%的声音样本自动存储为漏气模型,实现模型的自动更新,提高检漏准确性;基于自更新检漏技术研发了YJL40检漏仪,其主要部件包括探测头、金属软管、主机和报警器。利用自更新检漏技术及相应产品对高家庄煤矿的高、低负压抽采系统共计7 585m管道进行检漏,将检测出的漏气点进行有效封孔后,抽采终端瓦斯体积分数分别提高了37.1%和28%,验证了自更新检漏技术的有效性。     

煤与瓦斯突出报警方法

分析得出近10年煤矿重特大瓦斯事故起数和死亡人数分别占煤矿重特大事故起数和死亡人数的62.3%和66.5%。提出了用于煤与瓦斯突出报警的甲烷、风速、风向等传感器布置方法。提出了基于煤矿安全监控系统的煤与瓦斯突出报警方法,即监测和分析甲烷浓度、风向、风速、传感器故障等,在出现以下情况时发出声光报警信号,切断煤矿井下全部非本质安全电气设备电源,撤出煤矿井下作业人员:甲烷浓度迅速增高或超过报警浓度,且风速不低于正常值;甲烷浓度迅速增高或超过报警浓度,进风巷风流逆转;进风巷甲烷浓度迅速增高或超过报警浓度等。