一种矿井气体束管监测系统的火灾危险识别方法 所属技术领域
本发明属于矿井气体成份监测及气体爆炸性与火灾危险性识别方法领域, 包括隧 道、 天然气、 石油开采中气体成份监测及气体爆炸性与火灾危险性识别方法领域, 尤其涉及 煤矿井下气体束管监测系统及矿井可燃气体爆炸性与火灾危险性程度识别方法。 背景技术
目前, 矿井气体束管监测系统已经开始在煤矿中得到普及和应用。矿井气体束管 监测系统是借助束管将矿井井下各测点气体经抽气泵负压抽取、 汇总到指定地点, 在借助 气相色谱检测装置对束管所采集井下气样进行分析, 实现对 CO、 CO2、 CH4、 C2H2、 C2H4、 C2H6、 O2、 N2、 H2 等气体含量的在线监测, 其监测结果在以实时监测报告、 分析日报等方式提供数据的 同时, 亦可自动存入数据库中, 以便今后对某种气体含量的变化趋势进行分析, 从而实现对 矿井自燃火灾的早期预测, 也可用来进行矿井可燃气体爆炸危险性、 火灾危险程度识别。 在 生产矿井进行常规预测预报, 在矿井救灾时期为救灾服务。
目前已有的矿井气体束管监测系统主要包括由若干端头固定采样器的中间设有 单路气水分离器的单芯束管连接至分管箱, 再经分管束管缆接至接管箱, 从接管箱由若干 根单芯束管构成的主束管管缆接入气水分离器箱后由集成电路控制的气路切换电磁阀、 抽 气泵构成采样装置, 还包括由自动进样管路连接无油注气泵经过干燥器、 过滤器、 定量管的 单芯束管组成制样装置构成的自动进样装置, 自动进样装置连接气相色谱检测装置分析输 出数据至计算机, 计算机控制集成电路并输出检测结果。
目前类似以上的矿井气体束管监测系统干燥器、 过滤器使用寿命短, 由于采样装 置、 进样装置由计算机通过集成电路控制, 测点数扩展困难, 接线复杂, 不易维修, 并且造价 高, 进样装置进样不稳定, 检测气体精度低。
目前, 煤矿井下的可燃气体爆炸性识别方法 —— 以下均称 “气体爆炸性识别方 法” , 在 2007 年 3 月 30 日发布, 2007 年 7 月 1 日实施的 “中华人民共和国安全生产行业标 准 AQ1044-2007 代替 MT/T698-1997《矿井密闭防灭火技术规范》 附录 B( 规范性附录 ) 判 断火区气体爆炸危险性的三角形法” 中进行了规定。主要内容如下 : 判断火区内气体爆炸 危险性的爆炸三角形法, 分为爆炸三角形合成法和爆炸三角形归一法两种。参见图 6。
爆炸三角形合成法 :
设火区气体中含有 n 种可爆炸气体, 浓度分别为 Xi(i = 1, 2..., n) ; 含两种超量 惰性气体 (CO2 和 N2), 浓度分别为 标按下列各式计算 :
上限点 U 的坐标 :
和含氧气浓度为 Yp, 火区气体爆炸三角形三顶点坐下限点 L 的坐标 :
临界点 S 的坐标 :
式中
(j = 1, 2)
至此, 可在直角坐标系中绘出火区气体合成爆炸三角形图。
按下式计算火区气体组成状态点 P 的横坐标 :
Xp =∑ Xi
根据 Xp, Yp 在爆炸三角形图中绘出 P 点, 根据危险性的分区即可判断该火区气体的 爆炸危险性。
爆炸三角形归一法即库 - 马归一法 :
该法由波兰库库兹卡河马楚拉提出, CH4 爆炸三角形图为归一基准图, 一爆炸气体 总浓度为横坐标, 按下式计算修正后的气体组成状态点 P 的坐标, 根据危险性分区即可判 别该火区气体的爆炸危险性。
(i = 1, 2...n) 式中 : α-CO2 对爆炸三角形的影响系数 ;β-CO2 对 P 点坐标的影响系数。ai、 bi、 ci、 di、 fi、 ei、 ci’ 、 di’ 、 ei’ 、 fi’ - 换算系数, 由表 B2 查得。 表 B2
图 6 中 N 点坐标 Xn, Yn 求解如下 :
Xn = -20.93XS/(Xs-20.93)
Yn = 0
P 点位于爆炸三角形图中三角形 LUS 的 “爆炸危险区 ( 即 I 区 )” 时, 随时存在爆 炸危险性, 应当立即停止作业, 撤退人员 ;
P 点位于三角形 L20.93S 的 “减风危险区 ( 即 II 区 )” 时, 应当适当增加风量 ;
P 点位于四边形 U100NS“增风危险区 ( 即 III 区 )” 时, 应当适当减少风量 ;
P 点位于三角形 ON20.93“增减风安全区 ( 即Ⅳ区 )” 时, 增减风量均无危险。
在实际运用中 P 点靠近三角形 LUS 的 “爆炸危险区 ( 即 I 区 )” 的程度不同决策的 难度不同, 有时造成决策忧郁失去安全处理最好机会, 有造成损失的可能。
目前矿井火灾危险程度识别方法——以下均称 “火灾危险识别方法” 主要用格雷 厄姆 (Graham) 测点火灾气体的无量纲参数值。即 :
式中 :N2 = 100-(O2+CO2+CO+CH4+H2+CmHn)
CO, O2, N2——分别为回风侧采样点气样中的 CO, O2, N2 的体积百分比浓度。
格雷厄姆系数主要用于煤炭自燃状况的判断。格雷厄姆系数 G 的值在 0.7 ~ 3.0 的范围内对于评价煤的自燃和重新自燃过程是有意义的。 对于与煤自热过程相关的各个阶 段, 适用下列基于格雷厄姆系数的准则 :
①当格雷厄姆系数值 G ≥ 0.7 且 G ≤ 1.0 时, 煤的氧化程度增加, 煤温比原始岩温 显著增加, 温度达 60℃ ;
②当格雷厄姆系数值 G ≥ 1.0 且 G ≤ 2.0 时, 火灾危险增加, 煤温达 80℃以上, 应 该采取预防措施 ;
③当格雷厄姆系数值 G ≥ 2.0 且 G ≤ 3.0 时, 煤炭发热严重, 煤温达 180℃以上, 必须采取常规防火措施 ;
④当格雷厄姆系数值 G ≥ 3.0 时, 煤几乎可以肯定存在明火, 煤温在 300℃以上, 必 须采取灭火措施 ;
对于煤炭自燃点的温度, 同时也是火灾的最小温度 300 ℃, 格雷厄姆系数值 G = 3.0。通常煤矿井下的火灾都是不完全发展的火灾。火灾不完全发展点既是火灾发展阶段 的终点, 又是火灾熄灭阶段的起点。
另外火灾危险识别方法可以按照煤炭种类对指标性气体含量进行判断。 从气体分 析的角度出发, 各煤种的标志气体指标如下 :
烯烃气体的代表 C2H4 可以视为煤的氧化已确实进入自热阶段的标志气体, 在有 CO 存在的前提下, 只要出现 C2H4 即可做出煤已自然发火的预报, 即做为预警指标。
炔烃气体的出现, 意味着煤已进入或即将进入燃烧阶段, 只要检测到 C2H2 就可断 定监测区内存在已经燃烧的明火, 因此可以把它作为煤自然发火的明火报警指标, 同时也 可作为判断煤自然发火熄灭程度的指标。
参见以下中国煤炭分类的煤的分类总表、 烟煤的分类表。
煤的分类总表
烟煤的分类表
目前以上的火灾危险识别方法一般单独使用, 不能对火灾危险性进行系统判断, 同时实时性差。
发明内容
为克服现有矿井气体束管监测系统以上技术缺点和存在的不足。本发明提供一种矿井气体束管监测系统, 它包括由若干端头固定采样器的中间设 有单路气水分离器的单芯束管连接至分管箱, 再经分管束管缆接至接管箱, 从接管箱由若 干根单芯束管构成的主束管管缆接入气水分离器箱后由可编程控制——PLC 通过电气控制 线路控制的气路切换电磁阀、 抽气泵构成自动采样装置, 其特点是还包括由自动进样管路 顺序连接可编程控制器控制的无油注气泵与转换电磁阀、 带有放空端的分流针型阀、 干燥 器、 过滤器、 定量管、 流量计的单芯束管组成制样装置构成的自动进样装置, 自动进样装置 连接气相色谱检测装置分析输出数据至计算机, 计算机控制可编程控制—— PLC 并输出检 测结果。
其中干燥器、 过滤器可顺序设置在转换电磁阀、 带有放空端的分流针型阀之间。 但 干燥器、 过滤器使用寿命缩短。
其中可编程控制器—— PLC 可用集成电路替代。但测点数扩展困难, 并且造价高, 不易维修。
其中可以同时略去带有放空端的分流针型阀、 流量计。但自动进样装置进样不稳 定, 检测气体精度会降低。
其中在救灾时可以将由自动进样管路顺序连接可编程控制器控制的无油注气泵 与转换电磁阀、 带有放空端的分流针型阀、 干燥器、 过滤器、 定量管、 流量计的单芯束管组成 制样装置构成的自动进样装置, 自动进样装置连接气相色谱检测装置分析输出数据至计算 机, 计算机控制的可编程控制器—— PLC、 气水分离器箱、 气路切换电磁阀、 抽气泵设置在机 动救灾车上。
为克服目前气体爆炸性识别方法即判断火区内气体爆炸危险性的爆炸三角形法 存在在实际运用中 P 点靠近三角形 LUS 的 “爆炸危险区” 的程度不同决策的难度不同, 有时 造成决策忧郁失去安全处理最好机会, 有造成损失可能的技术缺陷和不足。
本发明在判断火区内气体爆炸危险性的爆炸三角形法基础上提出了一种气体爆 炸性识别方法, 包括爆炸三角形法中 (X1, Y1) 为 100%下限点 L 坐标, (Xu, Yu) 为 100%上限 点 U 坐标, (XS, YS) 为 100%临界点 S 坐标, 其特点是 (X150, Y150) 为 50%下限点 L50 坐标,(Xu50, Yu50) 为 50%上限点 U50 坐标, (XS50, YS50) 为 50%临界点 S50 坐标, (X175, Y175) 为 75%下限点 L75 坐标, (Xu75, Yu75) 为 75%上限点 U75 坐标, (XS75, YS75) 为 75%临界点 S75 坐 标,
X150 = X1/2, Y150 = (20.93-Y1)/2+Y1
Xu50 = (100-Xu)/2+Xu, Yu50 = Yu/2
XS50 = XS/2, YS50 = YS/2
X175 = X150+X150/2, Y175 = (20.93-Y150)-Y150/2
Xu75 = (100-Xu50)/2+Xu, Yu75 = Yu50+Yu50/2
XS75 = XS50/2×3, YS75 = YS50/2×3
P 点位于爆炸三角形图中三角形 LUS 的 “爆炸危险区” 时, 随时存在爆炸危险性, 为 一级决策区。应当立即停止作业, 撤退人员。
P 点位于多边形 UU75S75L75LS 区, 为二级决策区。由矿务局总工同救护大队长决策 人员是否进入该测点区域。
P 点位于多边形 U75U50S50L50L75S75 区, 为三级决策区。 由矿总工同救护大队长决策人 员是否进入该测点区域。 其中 (X125, Y125) 为 25 %下限点 L25 坐标, (Xu25, Yu25) 为 25 %上限点 U25 坐标, (XS25, YS25) 为 25%临界点 S25 坐标,
X125 = X1/4 ; Y125 = (20.93-Y1)/4×3+Y1
Xu25 = (100-Xu)/4×3+Xu ; Yu25 = Yu/4 ;
XS25 = XS/4 ; YS25 = YS/4
P 点位于多边形 U50U25S25L25L50S50 区, 为四级决策区。 由救护大队长决策人员是否进 入该测点区域。
其中 (X175, Y175) 为 75 %下限点 L75 坐标, (Xu75, Yu75) 为 75 %上限点 U75 坐标, (XS75, YS75) 为 75%临界点 S75 坐标可按其它比例划分。
以上技术在一种矿井气体束管监测系统中的计算机中编程实现。
为克服目前火灾危险识别方法一般单独使用, 不能对火灾危险性进行系统判断, 同时实时性差的技术缺陷和不足。
本发明基于格雷厄姆系数的准则及按照煤炭种类对指标性气体含量进行判断的 基础上, 提出了一种火灾危险识别方法, 包括格雷厄姆系数的准则、 按照煤炭种类对指标性 气体含量进行判断, 其特点是 : 判断内容及顺序为
当煤种为其它时,
C2H4 浓度百分比≥ 0.00001%时, 煤温达 150℃以上, 应当采取预防性措施,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 0.7 且 G ≤ 1.0 时, 煤的氧化程度增加, 煤温比原始岩温显 著增加,
煤温达 60℃,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 1.0 且 G ≤ 2.0 时, 火灾危险增加, 煤温达 80℃以上, 应该 采取预
防措施,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 2.0 且 G ≤ 3.0 时, 煤炭发热严重, 煤温达 180℃以上, 必须
采取 常规防火措施
当格雷厄姆系数值 G ≥ 3.0 时, 煤几乎可以肯定存在明火, 煤温在 300℃以上, 必须 采取灭火措施,
当煤种为褐煤 / 长焰煤 / 气煤 / 肥煤时,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 0.7 且 G ≤ 1.0 时, 煤的氧化程度增加, 煤温比原始岩温显 著增加, 温度达 60℃,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 1.0 且 G ≤ 2.0 时, 火灾危险增加, 煤温达 80℃以上, 应该 采取预防措施,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 2.0 且 G ≤ 3.0 时, 煤炭发热严重, 煤温达 180℃以上, 必须 采取常规防火措施,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 3.0 时, 煤几乎可以肯定存在明火, 煤温在 300℃以上, 必须 采取灭火措施。
C2H4 浓度百分比≥ 0.00001%时, 煤温达 110℃ -180℃, 必须采取措施,
C2H2 浓度百分比≥ 0.00001%时, 已有明火, 必须采取灭火措施,
以上技术在一种矿井气体束管监测系统中的计算机中编程实现。
综合上述判断内容及顺序的判断方法可获得七种火灾危险程度结果。
本发明的一种矿井气体束管监测系统, 特别是第一实施例的有益效果是, 干燥器、 过滤器使用寿命长, 测点数扩展方便, 造价低, 进样装置进样稳定, 检测气体精度高。
本发明的一种气体爆炸性识别方法, 在实际运用中根据 P 点靠近三角形 LUS 的 “爆 炸危险区” 的程度不同决策明确, 提供了决策安全处理分级并确保了生产及救灾的及时。
本发明的一种火灾危险识别方法, 对火灾危险性进行系统判断, 达到时实判断, 为 决策提供及时技术保障。
本发明的矿井气体束管监测系统及气体爆炸性与火灾危险识别方法, 方法部分在 一种矿井气体束管监测系统中的计算机中编程实现, 可实时对矿井气体检测, 同时得出气 体爆炸性与火灾危险识别报表及图形结果, 为决策提供及时技术保障。
附图说明 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图 1 本发明的结构原理示意图。
图 2 本发明第一实施例自动进样装置原理示意图。
图 3 本发明可编程控制器—— PLC 控制原理图。
图 4 本发明可编程控制器—— PLC 控制的气路切换原理图。
图 5 本发明第二实施例使用的可编程控制器—— PLC 扩展模块原理图。
图 6 本发明第三实施例原理示意图。
图 7 本发明第四实施例原理示意图。
图 8 本发明第三实施例结果图。
图中 0、 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7 为可编程控制器 —— PLC 扩展模块控制端, 10. 自动进样 管路, 11. 电气控制线路, 12. 无油注气泵, 13. 转换电磁阀, 14. 指示灯, 15. 分流针型阀,
16. 分流针型阀放空端, 17. 干燥器, 18. 过滤器, 19. 定量管, 20. 固态继电器, 21. 气相色谱 检测装置, 22. 计算机, 23. 流量计, 30. 采样器, 31. 单路气水分离器, 32. 单芯束管, 33. 接 管箱, 34. 主束管管缆, 35. 气水分离器箱, 36. 分管箱, 37. 分管束管缆, 38. 可编程控制 器—— PLC, 39. 抽气泵, 40. 可编程控制器—— PLC 接线端子, 42. 气路切换电磁阀, 45. 控 制回路电源, 46. 可编程控制器—— PLC 电源, 111. 制样装置, 114. 可编程控制器—— PLC 控制的气路切换电磁阀指示灯, 121. 注气装置, 131 气路转换装置, 421. 气路切换装置。 具体实施方式
第一实施例, 参见图 1、 图 2、 图 3、 图 4, 一种矿井气体束管监测系统, 它包括由若干 端头固定采样器 30 的中间设有单路气水分离器 31 的单芯束管 32 连接至分管箱 36, 再经 分管束管缆 37 接至接管箱 33, 从接管箱 33 由若干根单芯束管构成的主束管管缆 34 接入 气水分离器箱 35 后由可编程控制器—— PLC38 通过电气控制线路 11 控制的气路切换电磁 阀 42、 抽气泵 39 构成自动采样装置, 其特点是还包括由自动进样管路 10 顺序连接可编程控 制器控制的无油注气泵 12 与转换电磁阀 13、 带有放空端 16 的分流针型阀 15、 干燥器 17、 过滤器 18、 定量管 19、 流量计 23 的单芯束管组成制样装置 111 构成的自动进样装置, 自动 进样装置连接气相色谱检测装置 21 分析输出数据至计算机, 计算机控制可编程控制器—— PLC38 并输出检测结果。 其中气相色谱检测装置 21 为气相色谱仪 GC6820, 可编程控制器 —— PLC38 为 S7-200PLC, 由控制回路电源 45 为控制回路供电, 由可编程控制器—— PLC 电源 46 为可编 程控制器——PLC 供电, 可编程控制器——PLC38 控制的气路切换装置 421 主要由气路切换 电磁阀 42、 固态继电器 20、 可编程控制器—— PLC 控制的气路切换电磁阀指示灯 114 构成, 气路转换装置 131 主要由转换电磁阀 13、 固态继电器、 指示灯构成, 注气装置 121 主要由固 态继电器 20、 无油注气泵 12、 指示灯 14 构成。
第二实施例, 参见图 1、 图 2、 图 3、 图 4, 一种矿井气体束管监测系统, 它包括由若干 端头固定采样器 30 的中间设有单路气水分离器 31 的单芯束管 32 连接至分管箱 36, 再经 分管束管缆 37 接至接管箱 33, 从接管箱 33 由若干根单芯束管构成的主束管管缆 34 接入 气水分离器箱 35 后由可编程控制器—— PLC38 通过电气控制线路 11 控制的气路切换电磁 阀 42、 抽气泵 39 构成自动采样装置, 其特点是还包括由自动进样管路 10 顺序连接可编程控 制器控制的无油注气泵 12 与转换电磁阀 13、 带有放空端 16 的分流针型阀 15、 干燥器 17、 过滤器 18、 定量管 19、 流量计 23 的单芯束管组成制样装置 111 构成的自动进样装置, 自动 进样装置连接气相色谱检测装置 21 分析输出数据至计算机, 计算机控制可编程控制器—— PLC38 并输出检测结果。
其中气相色谱检测装置 21 为气相色谱仪 GC3000A, 可编程控制器 —— PLC38 为 S7-200PLC, 由控制回路电源 45 为控制回路供电, 由可编程控制器—— PLC 电源 46 为可编 程控制器——PLC 供电, 可编程控制器——PLC38 控制的气路切换装置 421 主要由气路切换 电磁阀 42、 固态继电器 20、 可编程控制器—— PLC 控制的气路切换电磁阀指示灯 114 构成, 气路转换装置 131 主要由转换电磁阀 13、 固态继电器、 指示灯构成, 注气装置 121 主要由固 态继电器 20、 无油注气泵 12、 指示灯 14 构成。
在可编程控制器—— PLC38 控制测点数不够时, 可进行扩展, 见图 5, 参见图 4, 可
编程控制器——PLC38 控制的气路切换装置 421 主要由气路切换电磁阀 42、 固态继电器 20、 可编程控制器——PLC 控制的气路切换电磁阀指示灯 114 构成。主要由气路切换装置 421、 控制回路电源 45、 可编程控制器—— PLC 接线端子构成可编程控制器—— PLC 扩展控制模 块, 每增加一个模块就增加八路即八个测点。
为了方便理解下面介绍第一实施例的工作原理 :
将采样器 30 吊挂在测点位置, 在单芯束管 32 的中间设有单路气水分离器 31 进行 气水分离后连接至分管箱 36, 再经分管束管缆 37 接至接管箱 33, 从接管箱 33 由若干根单 芯束管构成的主束管管缆 34 接入气水分离器箱 35 进行气水分离后, 由可编程控制器—— PLC38 通过电气控制线路 11 控制的气路切换电磁阀 42、 抽气泵 39 构成自动采样装置进行 测点气体采集, 抽气泵 39 在系统工作时间始终工作, 其作用是将所有待测点气体抽出, 当 其中一个测点的束管连接的气路切换电磁阀 42 由计算机发出指令通过可编程控制器—— PLC38 切换到工作状态时, 气路切换电磁阀 42 的 F → i 导通, 可编程控制器——PLC 控制的 气路切换电磁阀指示灯 114 亮, 可编程控制器—— PLC38 控制的注气泵 12、 转换电磁阀 13 工作 C → B 导通, 指示灯亮, 首次气体含量检测或系统停运后重新起动时, 由注气泵 12 注入 被测气体, 通过分流针型阀 15 的分流针型阀放空端 16 分流部分被测气体放空, 一部分被测 气体通过干燥器 17 干燥后经过滤器 18 过滤进入定量管 19, 通过流量计 23 测流量, 流量计 23 流量通过分流针型阀 15 调节, 达到 0.1 ~ 50 毫升 / 秒流量范围时, 转换电磁阀 13C → A 导通将被测气体放空, 气相色谱检测装置 21 即气相色谱仪内的选通阀打开取定量管 19 中 的气体进行含量检测。 将检测结果通过数据转换后输送于计算机 22 中, 由计算机 22 输出各 气体含量检测报告。同时进行气体爆炸危险性及可燃危险性分析, 实时输出分析结果。为 生产或救灾活动提供决策分析结果。
继续检测某路气体含量时, 不再进行流量调节。由计算机 22 编程通过可编程控制 器—— PLC38 控制气路切换电磁阀 42、 注气泵 12、 转换电磁阀 13 等器件工作。实现实时检 测。同样, 将检测结果通过数据转换后输送于计算机 22 中, 由计算机 22 输出各气体含量检 测报告。同时进行气体爆炸危险性及可燃危险性分析, 实时输出分析结果。为生产或救灾 活动提供决策分析结果。
第三实施例, 参见图 6、 图 8, 图 1, 一种气体爆炸性识别方法, 包括爆炸三角形法中 (X1, Y1) 为 100%下限点 L 坐标, (Xu, Yu) 为 100%上限点 U 坐标, (XS, YS) 为 100%临界点 S 坐标, 其特点是 (X150, Y150) 为 50%下限点 L50 坐标, (Xu50, Yu50) 为 50%上限点 U50 坐标, (XS50, YS50) 为 50%临界点 S50 坐标, (X175, Y175) 为 75%下限点 L75 坐标, (Xu75, Yu75) 为 75%上限点 U75 坐标, (XS75, YS75) 为 75%临界点 S75 坐标,
X150 = X1/2, Y150 = (20.93-Y1)/2+Y1
Xu50 = (100-Xu)/2+Xu, Yu50 = Yu/2
XS50 = XS/2, YS50 = YS/2
X175 = X150+X150/2, Y175 = (20.93-Y150)-Y150/2
Xu75 = (100-Xu50)/2+Xu, Yu75 = Yu50+Yu50/2
XS75 = XS50/2×3, YS75 = YS50/2×3
P 点位于爆炸三角形图中三角形 LUS 的 “爆炸危险区” 时, 随时存在爆炸危险性, 为 一级决策区。应当立即停止作业, 撤退人员。P 点位于多边形 UU75S75L75LS 区, 为二级决策区。由矿务局总工同救护大队长决策 人员是否进入该测点区域。
P 点位于多边形 U75U50S50L50L75S75 区, 为三级决策区。 由矿总工同救护大队长决策人 员是否进入该测点区域。
以上技术在一种矿井气体束管监测系统中的计算机 22 中编程实现。
图 8 中的 P 点 “黑点” 位于无分级决策区。人员可以进入该测点区域, 同时处在 “增 风危险区” 即 III 区, 被测点位置应当适当减少风量。
第四实施例, 参见图 7、 图 8, 图 1, 一种气体爆炸性识别方法, 包括爆炸三角形法中 (X1, Y1) 为 100%下限点 L 坐标, (Xu, Yu) 为 100%上限点 U 坐标, (XS, YS) 为 100%临界点 S 坐标, 其特点是 (X150, Y150) 为 50%下限点 L50 坐标, (Xu50, Yu50) 为 50%上限点 U50 坐标, (XS50, YS50) 为 50%临界点 S50 坐标, (X175, Y175) 为 75%下限点 L75 坐标, (Xu75, Yu75) 为 75%上限点 U75 坐标, (XS75, YS75) 为 75%临界点 S75 坐标,
X150 = X1/2, Y150 = (20.93-Y1)/2+Y1
Xu50 = (100-Xu)/2+Xu, Yu50 = Yu/2
XS50 = XS/2, YS50 = YS/2 X175 = X150+X150/2, Y175 = (20.93-Y150)-Y150/2
Xu75 = (100-Xu50)/2+Xu, Yu75 = Yu50+Yu50/2
XS75 = XS50/2×3, YS75 = YS50/2×3
(X125, Y125) 为 25%下限点 L25 坐标, (Xu25, Yu25) 为 25%上限点 U25 坐标, (XS25, YS25) 为 25%临界点 S25 坐标,
X125 = X1/4 ; Y125 = (20.93-Y1)/4×3+Y1
Xu25 = (100-Xu)/4×3+Xu ; Yu25 = Yu/4 ;
XS25 = XS/4 ; YS25 = YS/4
P 点位于爆炸三角形图中三角形 LUS 的 “爆炸危险区” 时, 随时存在爆炸危险性, 为 一级决策区。应当立即停止作业, 撤退人员。
P 点位于多边形 UU75S75L75LS 区, 为二级决策区。由矿务局总工同救护大队长决策 人员是否进入该测点区域。
P 点位于多边形 U75U50S50L50L75S75 区, 为三级决策区。 由矿总工同救护大队长决策人 员是否进入该测点区域。
P 点位于多边形 U50U25S25L25L50S50 区, 为四级决策区。 救护大队长决策人员是否进入 该测点区域。
以上技术在一种矿井气体束管监测系统中的计算机 22 中编程实现。
图 8 中的 P 点 “黑点” 位于无分级决策区。救灾人员可以进入该测点区域, 同时处 在 “增风危险区” 即 III 区, 被测点位置应当适当减少风量。
第五实施例, 参见 “数据报表” , 一种火灾危险识别方法, 包括爆炸格雷厄姆系数的 准则、 按照煤炭种类对指标性气体含量进行判断, 其特点是 : 判断内容及顺序为
当煤种为其它时,
C2H4 浓度百分比≥ 0.00001%时, 煤温达 150℃以上, 应当采取预防性措施,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 0.7 且 G ≤ 1.0 时, 煤的氧化程度增加, 煤温比原始岩温显
著增加, 煤温达 60℃,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 1.0 且 G ≤ 2.0 时, 火灾危险增加, 煤温达 80℃以上, 应该 采取预防措施,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 2.0 且 G ≤ 3.0 时, 煤炭发热严重, 煤温达 180℃以上, 必须 采取常规防火措施
当格雷厄姆系数值 G ≥ 3.0 时, 煤几乎可以肯定存在明火, 煤温在 300℃以上, 必须 采取灭火措施,
当煤种为褐煤 / 长焰煤 / 气煤 / 肥煤时,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 0.7 且 G ≤ 1.0 时, 煤的氧化程度增加, 煤温比原始岩温显 著增加, 温度达 60℃,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 1.0 且 G ≤ 2.0 时, 火灾危险增加, 煤温达 80℃以上, 应该 采取预防措施,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 2.0 且 G ≤ 3.0 时, 煤炭发热严重, 煤温达 180℃以上, 必须 采取常规防火措施,
当格雷厄姆系数值 G ≥ 3.0 时, 煤几乎可以肯定存在明火, 煤温在 300℃以上, 必须 采取灭火措施。
C2H4 浓度百分比≥ 0.00001%时, 煤温达 110℃ -180℃, 必须采取措施,
C2H2 浓度百分比≥ 0.00001% m 时, 已有明火, 必须采取灭火措施。
以上技术在一种矿井气体束管监测系统中的计算机 22 中编程实现。 参见下页 “数 据报表” , 输出的 “数据报表” 中的 “火灾危险” 项中有六个通道已有明火, 必须采取灭火措 施。