煤礦監控新技術與新裝備

煤礦監控新技術與新裝備煤礦監控新技術與新裝備煤礦監控新技術與新裝備孫繼平孫繼平（中國礦業大學（北京），北京（中國礦業大學（北京），北京100083100083）摘要：分析了2004-2013年全國煤炭產量、事故總量、百萬噸死亡率和重特大事故變化情況，煤炭產量平均每年增長1.94億噸，事故起數平均每年減少337起，死亡人數平均每年減少551人，百萬噸死亡率平均每年減少0.310。提出低瓦斯和高瓦斯礦井宜選用熱催化礦用甲烷傳感器；煤（岩）與瓦斯突出礦井宜選用激光礦用甲烷傳感器；回采工作麵上隅角、掘進工作麵、高冒地點、采掘設備、運輸設備等宜采用礦用無線傳感器，並通過無線輸電解決礦用無線傳感器供電問題；救護隊超前有害氣體探測、采空區氣體探測、高冒頂板等人員不便到達的地點氣體探測宜采用礦用氣體遙測傳感器；傳感器自動調零適用於便攜式氣體檢測儀和無線傳感器。提出礦用分布式光纖測溫係統監測采空區火災的軸向布置和蛇形布置方法；煤礦井下皮帶、電纜和電氣設備火災監測宜采用礦用分布式光纖測溫係統。提出自動化采煤宜采用基於采煤模型的記憶割煤、遠程控製方法；帶式輸送機節能控製宜選用激光皮帶秤；礦井供電係統宜采用礦用光纖縱差保護和光纖閉鎖綜合防越級跳閘係統。引言煤炭是我國第1大能源，約占一次能源70%。煤炭行業是高危行業，瓦斯、水災、火災、頂板、煤塵等事故困擾著煤礦安全生產。2004年至2013年10年累計產煤287.8億噸，年平均增長1.94億噸；共發生死亡事故19870起，死亡33200人，平均百萬噸死亡率1.154；其中，重特大事故300起，死亡6680人，[1]如表1所示。10年來，我國煤礦安全生產形勢逐年好轉，事故起數、死亡人數、百萬噸死亡率逐年下降，事故起數平均每年減少337起，死亡人數平均每年減少551人、百萬噸死亡率平均每年減少0.310。煤礦安全生產形勢逐年好轉，離不開機械化、自動化與信息化，[2]離不開煤礦監控技術發展與應用。1礦用激光、無線、氣體遙測和自動調零傳感器1.1礦用激光甲烷傳感器礦用甲烷傳感器是煤礦安全監控關鍵設備，在瓦斯防治工作中發揮著重要作用。礦用甲烷傳感器工作原理主要有熱催化、熱導、紅外、激光等。熱催化礦用甲烷傳感器主要用於低濃度甲烷監測，具有成本低等優點，但存在著傳感元件壽命短、激活、催化劑中毒、調校周期短、響應時間長、不能監測高濃度甲烷等問題。目前，礦用