TDLAS技术在煤矿灾害气体检测领域的应用

采用可调谐半导体激光光谱吸收检测技术(TDLAS)研制的气体探测装置,正在煤矿灾害气体检测领域进行大面积的推广。激光气体传感器的调校周期长,不受水蒸气、粉尘及其他干扰气体影响、测量误差低等特点均是其它种类的传感器所不可比拟的。对基于TDLAS技术的激光气体传感器设计进行详细阐述,旨在提高可调谐激光光谱吸收技术在煤矿灾害气体检测过程中的优势。     

基于TDLAS技术的矿用光谱分析仪

采用可调谐半导体激光光谱吸收检测技术(TDLAS)原理而设计的分析仪器,正逐步的在煤矿安全监测领域进行推广,光谱分析仪具有检测精度高、检测范围广、测量误差低、调校周期长、不受水蒸气、粉尘及其他干扰气体影响等优势。通过TDLAS技术阐述多种气体光谱分析仪的设计理念及设计方案。     

基于光谱吸收的气体检测技术在煤矿中的应用

根据气体检测技术的发展现状,主要对气体光谱吸收技术进行了介绍。光谱吸收技术遵循比尔—朗伯定律,按照特征吸收峰波长划分,该技术可分为非色散红外光谱吸收技术和半导体激光光谱吸收技术。阐述了这两种检测技术的系统组成及原理,并分析了其在煤矿应用中的优缺点。     

基于TDLAS的激光甲烷遥测技术

可调谐半导体激光光谱吸收检测技术(TDLAS)与遥测技术相结合作为一种新型的检测手段,将会克服目前煤矿灾害气体检测过程中存在的很多问题,特别是对采空区、工作面上隅角等甲烷气体易聚集而现有设备无法检测的区域。该技术将会大幅的提高煤矿检测水平,使煤矿安全监测问题得到进一步的完善。     

波长控制技术在矿用激光甲烷传感器中的应用

利用TDLAS技术研发的传感器正逐步在煤矿灾害气体检测领域进行推广,对于激光器波长进行稳定、可靠的控制是实现检测设备高精度、低误差的重要保证。介绍一种通过电流与温度相结合的调整方式对激光器的波长进行控制的方法,该方法可提高光谱吸收检测技术在煤矿灾害气体检测过程中的优势及性能。     

基于光谱吸收激光式甲烷传感器

针对甲烷传感器存在的"高浓度中毒"、零点漂移、响应时间慢、受高温高湿及其他气体影响使用寿命短等缺陷,在近红外光谱控制技术日益成熟的前提下,提出了一种基于光谱吸收原理的激光式甲烷传感器,传感器能够及时、准确地检测瓦斯气体的产生源、浓度,对于煤矿安全生产有着十分重要的意义。     

矿用光谱设备中的多气体谱线调制技术

在多种气体检测过程中对于各谱线的调制使其均能达到最佳的检测效果,是煤矿灾害气体光谱分析检测技术中的重要部分。针对井下灾害气体浓度的测量,使其能够满足多气体谱线检测,使得各谱线均能实现最佳的检测,使基于TDLAS技术而设计的矿用光谱分析装置对多气体浓度的检测灵敏度得到了极大的提高。     

基于TDLAS技术的矿用激光甲烷变送器设计

激光甲烷传感器采用高选择性、高分辨率的光谱技术,既适用于粉尘、潮湿等恶劣环境,又具有功耗低、灵敏度高、响应速度快、对环境要求低、长期免标校的优点,为此设计了一种基于TDLAS(可调谐半导体激光光谱)谐波检测技术的激光甲烷变送器。详细介绍了TDLAS的技术原理,并给出设计方案。该设计通过实验数据分析,验证了方案设计的可行性。     

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。     

激光甲烷气体传感器信号处理方法研究

甲烷气体浓度是煤矿安全生产的重要参数指标,精确检测甲烷浓度是保障煤矿安全生产的关键。设计了一套甲烷检测系统,采用DFB激光器作为光源,结合差分检测和谐波检测法对系统测量误差进行补偿。并提出一种新的气体浓度信号处理方法,以提高系统检测的稳定性。实验结果表明,当甲烷气体体积分数检测范围为0～5%时,检测的相对误差小于2%。     

矿井一体化巡检装置研究

针对目前井下瓦斯巡检佩戴设备繁琐、数据记录方式不可靠、数据融合性差的问题,设计了一种基于安卓平台的巡检装置,该装置将环境参数检测功能、人员定位功能、拍照摄像功能、语音通话功能、数据查询功能以及无线上传功能集成在一起,同时通过安卓平台对各功能模块数据进行数据融合,实现矿井巡检一体化。     

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。     

交叉气体反应对气体检查装备的影响

煤矿常用的瓦斯等气体检查设备大多为小型便携式,常受交叉气体反应影响,在气体组份复杂时尤为严重。常用的气体检查装备由于原理不同,其所受交叉气体反应影响也不尽相同,据此论述了几种常见的气体检查仪器的性能、原理、缺陷及适用条件,为科学选择检查仪器,正确检查分析井下气体组份,保证矿井通风安全,营造安全健康的工作环境提供科学依据。     

新型采煤机瓦斯检测装置的设计

为有效保证采煤工作面的生产作业安全,提出一种瓦斯浓度检测装置的设计:在采煤机"主停闭锁"按键解锁时,通过本安电池模块给瓦斯检测模块供电,瓦斯检测模块开始检测工作面的瓦斯浓度,当瓦斯浓度在安全范围内时,瓦斯闭锁触点闭合,采煤机可正常上电。工业性试验结果表明:该装置在采煤机上电前可靠地检测了工作面的瓦斯浓度,且在检测完成后采煤机可以正常启动上电,有效提高了采煤工作面的生产作业安全。     

事故树分析法在瓦斯爆炸事故分析中的应用

以掘进工作面瓦斯爆炸事故为例,介绍事故树与成功树的建立。通过最小割集与最小径集的求取,分析了掘进工作面瓦斯爆炸事故发生原因,提出了预防瓦斯爆炸事故发生的措施。     

矿用泡沫降尘器研制及泡沫试剂研究

为了降低井下工作面粉尘的浓度,提出了一种以井下压风管道提供高压空气为动力的节能式高倍数泡沫降尘器,相比于其他泡沫降尘器,它可使气-液充分混合并产生大量泡沫,且节能节水。同时依据协同特性原理,通过采用复配和正交试验配制出了一种环保型泡沫试剂,它具有稳定性高,捕尘能力强,对工作人员无伤害等优点。通过现场测得,该降尘系统对全尘的降尘率是93%,对呼吸性粉尘的降尘效率是79%。     

井下车载瓦斯检测报警器的设计

介绍了一种经济型井下车载瓦斯检测报警器。该装置对井下作业环境的瓦斯体积分数、温湿度进行实时检测及动态显示,当瓦斯体积分数超过预设体积分数值时,及时启动声光报警或输出一开关量及时切断作业电源。     

矿用绞车排绳装置的结构优化

绞车作为基本的传送装置,普遍应用于生产生活中,尤其在煤矿辅助运输中。其主要排绳机构在工作中存在咬绳、排绳换向等严重安全问题,提出一种利用惰轮、摩擦片离合器以及液压换向系统组成的排绳装置;此装置结构简单、精确度高,可有效防止因换向不可靠以及其他结构的不足,从而避免钢丝绳在卷筒上排绳混乱、缩短钢丝绳寿命现象的发生,有效保证了绞车安全工作效率。     

便携式瓦斯抽采参数检测装置的应用

便携式煤矿井下瓦斯抽采参数检测装置配合压差计和瓦斯综合参数测定仪可实现井下瓦斯抽采钻孔任一单孔或者孔组的流量、浓度、负压、温度测试,同时还可校对现场常用的瓦斯综合参数测定仪的准确性。该装置具有准确度高、结构简单、成本低廉、使用简便快捷等特点,解决煤矿井下抽采钻孔单孔或者部分孔组未安装导流管,无法实现流量、浓度等参数测试,从而保障抽采参数测试的全面性、准确性和可靠性。