安全工程师考试《生产技术》:矿山安全检测监测技术
五、矿山安全检测监测技术
矿山安全检测的主要内容包括:对井下CH4、CO、O2等气体浓度的检测;对风速、风量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测;对生产设备运行状态的监测、监控等。检测仪表可以是机械式、化学式、光学式、电子式等,如U形压差计、机械风表、化学试纸、光干涉瓦斯检测仪等。但传感器一般都是电子式,将物理量变换成电信号后方能记录并传输。
1.风速测定
(1)用风表测定风速。常用风表有杯式和翼式两种。
(2)用热电式风速仪和皮托管压差计测定风速。热电式风速仪分热线和热球式两种,热电式风速仪操作比较方便,但现有的热电式风速仪易于损坏,灰尘和湿度对它都有一定的影响,有待进一步改进以便在矿山广泛使用。
(3)对很低的风速或者鉴别通风构筑物漏风时,可以采用烟雾法或嗅味法近似测定空气移动速度。
(4)利用风速传感器测定。常用的风速传感器有:超声波涡街式风速传感器、超声波时差法风速传感器、热效式风速传感器等。
2.矿井通风阻力的测定
矿井通风阻力测定的方法一般有以下3种:精密压差计和皮托管的测定法、恒温压差计的测定法和空盒气压计的测定法。
3.瓦斯检测
瓦斯检测实际上是指甲烷检测,主要检测甲烷在空气中的体积浓度。矿井瓦斯检测方法有实验室取样分析法和井下直接测量法两种。使用便携式瓦斯检测报警仪,可随时检测作业场所的瓦斯浓度,也可使用瓦斯传感器连续实时地监测瓦斯浓度。
煤矿常用的瓦斯检测仪器,按检测原理分类有:光学式、催化燃烧式、热导式、气敏半导体式等,可以根据使用场所、测量范围和测量精度等要求,选择不同检测原理的瓦斯检测仪器。
①光干涉瓦斯检定器。光干涉瓦斯检定器主要用于检测甲烷和二氧化碳,检测范围为0~10%、0-40%和0-100%。
②热催化瓦斯检测报警仪。热催化瓦斯检测报警仪主要检测低浓度甲烷,检测范围0-5%。
③智能式瓦斯检测记录仪,主要检测甲烷浓度,以单片机为核心,以载体催化元件及热导元件为敏感元件,用载体催化元件检测低浓度甲烷、热导元件检测高浓度甲烷,实现0~99%CH4的全量程测量,并能自动修正误差。
④瓦斯、氧气双参数检测仪。瓦斯、氧气双参数检测仪装有检测甲烷和氧气两种敏感元件,同时连续检测甲烷和氧气浓度。最新研制出四参数检测仪,同时测定甲烷、氧气、一氧化碳和温度,一氧化碳测量范围:0-0.0999%,甲烷测量范围:0~4%,氧气检测范围:0-25%,温度检测范围:0-40℃。
⑤瓦斯报警矿灯,在矿灯上附加一瓦斯报警电路,即为瓦斯报警矿灯。仪器以矿灯蓄电池为电源,具有照明和瓦斯超限报警两种功能。现有数十种不同结构形式的产品,从报警电路的部位看,早期产品将电路装于蓄电池内,近期产品则将电路置于头灯或矿帽上。有的装在矿帽前方,有的装在矿帽后部,还有装在矿帽两侧的。一氧化碳检测报警仪,能连续或点测作业环境的一氧化碳浓度,仪器开机即可检测,检测范围:0~0.2%。
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