神奇“头发丝”可监测煤矿火灾
2013-06-05
黑龙江科学 2013年4期
新技术一根神奇的“头发丝”,百里之外就能感知到矿井下瓦斯、CO浓度等,可预防90%以上的煤矿火灾。
矿井火灾是煤矿的主要灾害之一,矿井火灾发生在煤矿井下巷道、工作面、硐室、采空区等地点,以及能够波及和威胁井下安全的地面火灾。矿井火灾常导致人员伤亡、设备损失、矿井停产、资源破坏,甚至引起瓦斯、煤尘或硫化矿尘爆炸。
我国56%的煤矿存在自然发火灾害,其中采空区自然发火占比例最高。传统意义上,监测采空区诸如瓦斯、一氧化碳等发火标志性气体采用束管检测系统,不仅技术复杂,而且系统不能实时监测,也不准确;而电子检测技术难以适应井下恶劣环境,且通电使用难以保证因漏电而产生的不安全性。
一根被誉为神奇“头发丝”的光纤给煤矿安全带来了保证。其直径不过0.125毫米的玻璃丝,从地面深入到矿井下几百米,在某个地方,突然温度升高、起火,装有传感器的光纤第一时间将信号传至地面,控制室立即做出反应,一场矿灾便消于无形。
光纤具有很多优异的性能,如抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能;等等。它能够在人达不到的高温区,或者对人有害的核辐射区,起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。并且它不需要通电,本质上很安全。
同时,相对于束管检测系统的不准确,需要两周调教一次数据的烦琐性,光纤监测几乎不需调教。之前该技术已经在山东兖州矿业集团、淄博矿业集团等煤矿连续开展了17个月的现场试验,上述优点均已得到验证。这项成果已达到国际领先水平,鉴于我国国有重点煤矿中具有自然发火危险的矿井占53.1%,占全国矿井总数的90%以上,此技术可为消除矿井火灾带来福音。