工業(yè)試驗(yàn)報(bào)告

1、GJX4型光纖甲烷傳感器工業(yè)性試驗(yàn)研究總結(jié)報(bào)告GJX4型光纖甲烷傳感器（安標(biāo)證號(hào)：MFB110276防爆合格證號(hào)：1114383）是武漢理 工大學(xué)和武漢理工光科股份有限公司研發(fā)生產(chǎn)的利用光譜吸收原理進(jìn)行甲烷氣體濃度實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)的新型傳感器。我礦先后在綜采 14214工作面、掘進(jìn)14313皮順和開拓28202高抽運(yùn) 輸巷等地點(diǎn)安裝GJX4型光纖甲烷傳感器，與我礦現(xiàn)使用的催化燃燒式甲烷傳感器進(jìn)行對(duì)比 試驗(yàn)。試驗(yàn)規(guī)模是井下安裝9臺(tái)GJX4型光纖甲烷傳感器。通過(guò)9個(gè)月的運(yùn)行，光纖甲烷傳 感器顯示準(zhǔn)確、運(yùn)行穩(wěn)定，與 KJ90NB型監(jiān)控系統(tǒng)兼容性好。現(xiàn)將具體試驗(yàn)情況總結(jié)如下：一、工業(yè)性試驗(yàn)研究過(guò)程本項(xiàng)目于2

2、011年1月開始實(shí)施，項(xiàng)目組首先到本項(xiàng)目試驗(yàn)基地一一東曲礦實(shí)地考察，了解該礦使用的監(jiān)控系統(tǒng)型號(hào)、配置和功能，與東曲礦通風(fēng)科技術(shù)人員一起制定了“GJX4光纖甲烷傳感器井下工業(yè)性試驗(yàn)研究實(shí)施方案”（詳見(jiàn)附件1）依據(jù)實(shí)施方案，武漢理工大學(xué)于2011年2月26日把首批4臺(tái)試驗(yàn)用GJX4甲烷傳感器運(yùn)送到東曲礦，在完成了該批傳感器在井上的調(diào)試與觀察運(yùn)行之后，于28日安裝到井下，分別在14214工作面T1、14313工作面皮順和皮順T2等地點(diǎn)在系統(tǒng)運(yùn)行，另有一臺(tái)在監(jiān) 控隊(duì)調(diào)試室觀察運(yùn)行。東曲礦通風(fēng)科技術(shù)人員，依據(jù)“GJX4光纖甲烷傳感器井下工業(yè)性試驗(yàn)研究實(shí)施方案”的要求，記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并與附近懸掛安裝的熱催

3、化甲烷傳感器的檢測(cè) 結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，而且在試驗(yàn)過(guò)程中，不再對(duì)GJX4光纖甲烷傳感器做任何調(diào)校。2011年8月武漢理工大學(xué)又發(fā)送4臺(tái)GJX4甲烷傳感器到東曲礦，分別安裝在掘四18309 皮順T2、開二860東翼回風(fēng)巷延伸Ti、采掘準(zhǔn)備隊(duì)12410低抽巷Ti、開一 28202高抽運(yùn)輸 巷T2等地點(diǎn)。鑒于東曲礦新近購(gòu)買了一批重慶煤科院生產(chǎn)的“礦用隔爆兼本安直流穩(wěn)壓電源KDW0.3660(A)”，該電源箱輸出直流電壓為24V,采用兩級(jí)過(guò)流和過(guò)壓保護(hù)，允許外接的 電容最大值為2.2uF ,武漢理工大學(xué)第一和第二批發(fā)送給東曲礦的GJX4甲烷傳感器因其輸入電容稍大，不能直接跟該型號(hào)電源箱連接，為此，課題組采用

4、在傳感器的電源輸入端串 接入一個(gè)NTC功率電阻，抑制傳感器啟動(dòng)瞬間的電流，從而能夠保證GJX4甲烷傳感器能夠 順利接入KDW0.3660 (A)電源箱和KJ90-F16井下監(jiān)控分站。2011年12月5日武漢理工 大學(xué)寄發(fā)給東曲礦一臺(tái)改進(jìn)后的 GJX4#感器，該傳感器能夠正常接入重慶煤科院KDW0.3660 (A)電源箱和KJ90-F16井下監(jiān)控分站，兼容良好。二、已完成的工業(yè)性試驗(yàn)內(nèi)容本項(xiàng)目嚴(yán)格按照合同要求實(shí)施各試驗(yàn)步驟，完成了全部的試驗(yàn)內(nèi)容，達(dá)到了理想的試驗(yàn)效果，突出體現(xiàn)了 GJX4光纖甲烷傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和對(duì)煤礦井下各類環(huán)境的較強(qiáng)適應(yīng) 性。1、系統(tǒng)的安裝與布設(shè)試驗(yàn)完成了在綜掘工作面、綜采

5、工作面、炮掘開拓面等地點(diǎn)安裝布設(shè)GJX4光纖甲烷傳感器的試驗(yàn)。2、系統(tǒng)對(duì)礦井惡劣環(huán)境的適應(yīng)性試驗(yàn)把GJX4光纖甲烷傳感器安裝于井下綜掘工作面、綜米工作面、炮掘開拓面等不同地點(diǎn)， 試驗(yàn)過(guò)程中不再對(duì)傳感器進(jìn)行任何形式的調(diào)校與維護(hù)，記錄與對(duì)比傳感器運(yùn)行于各種不同 的采煤工況下的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，考察了傳感器對(duì)高濕度、高粉塵、震動(dòng)沖擊等環(huán)境的適應(yīng)性能。3、系統(tǒng)與煤礦現(xiàn)有安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的兼容性試驗(yàn)東曲煤礦使用的是煤科院重慶分院生產(chǎn)的井下監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)購(gòu)置的批次不同，井下使用有多種電源箱和監(jiān)控分站。通過(guò)與現(xiàn)用的多種電源箱和監(jiān)控分站配接使用， 考察了 GJX4 光纖瓦斯傳感檢測(cè)儀硬件的適應(yīng)性和軟件的匹配性。4、長(zhǎng)期穩(wěn)

6、定性試驗(yàn)無(wú)維護(hù)連續(xù)在網(wǎng)運(yùn)行，將其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與人工現(xiàn)場(chǎng)檢查、原有傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行偏差對(duì)照，對(duì)連續(xù)在網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間等進(jìn)行對(duì)比分析評(píng)價(jià)，確定了維護(hù)與調(diào)校周期大于6個(gè)月。5、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)與保養(yǎng)方法試驗(yàn)提出了現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)與保養(yǎng)基本方法，完善了維護(hù)與保養(yǎng)基本程序。&對(duì)GJX4型甲烷傳感器進(jìn)行了如下改進(jìn)：1）對(duì)傳感器的程序進(jìn)行了修改，縮短了傳感器的初始化時(shí)間。2）根據(jù)該傳感器接入重慶煤科院 KDW0.3660（ A）電源箱和KJ90-F16分站時(shí)出現(xiàn)的電源過(guò)流保護(hù)問(wèn)題，武漢理工大學(xué)對(duì)電路做了修改，在電源引入端串接入一個(gè)NTC功率電阻，解決了 GJX4與該系統(tǒng)的兼容性問(wèn)題。3） 修改了傳感器標(biāo)校程序，既方便了

7、井下操作，也修正了瓦斯?jié)舛刃∮?.10%寸， 直接顯示為0.00%的情況。三、試驗(yàn)總結(jié)經(jīng)過(guò)在井下各種環(huán)境和工況下近 9個(gè)月的試驗(yàn)運(yùn)行，已經(jīng)完成和達(dá)到了項(xiàng)目預(yù)定的試驗(yàn)規(guī)模和試驗(yàn)環(huán)境，顯示出GJX4光纖甲烷傳感器能夠適應(yīng)煤礦井下的各類環(huán)境和工況，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定、準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?，能夠跟現(xiàn)用的監(jiān)控系統(tǒng)兼容，免維護(hù)運(yùn)行周期在半年以 上。1、 通過(guò)GJX4型甲烷傳感器和催化燃燒式甲烷傳感器的對(duì)比，GJX4型光纖甲烷傳感 器的精確性和穩(wěn)定性較好。雖然兩臺(tái)傳感器顯示稍有差值，但是變化趨勢(shì)相同，且其差值 符合AQ1022007的規(guī)定。并入KJ90NBT井綜合監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，兼容性好。跟系統(tǒng) 配接能夠達(dá)到AQ1

8、02 2007所規(guī)定的性能指標(biāo)。2、通過(guò)懸掛安裝在不同的環(huán)境，考核粉塵、潮濕水汽、振動(dòng)、電磁干擾、高濃度瓦斯沖擊以及COHS、SQ等有害氣體對(duì)傳感器的影響。目前，已經(jīng)確定 COHS、SQ等有害 氣體、潮濕水汽、振動(dòng)、電磁干擾、高濃度瓦斯沖擊對(duì) GJX4型甲烷傳感器檢測(cè)的準(zhǔn)確性和 穩(wěn)定性沒(méi)有影響。3、使用中，GJX4#感器維護(hù)周期大于6個(gè)月。維護(hù)操作僅需要對(duì)防塵濾片進(jìn)行清潔 處理，無(wú)需更換傳感探頭、無(wú)需重新標(biāo)校，簡(jiǎn)單方便。相比現(xiàn)用的催化燃燒式傳感器需要 每周調(diào)校，大幅度減小了維修人員的工作量。4、能夠與重慶煤科院生產(chǎn)的KJ90NB型監(jiān)控系統(tǒng)及其多種型號(hào)的電源箱和井下監(jiān)控分 站良好兼容。5、經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試，GJX4光纖甲烷傳感器各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合煤礦安全規(guī)范要求，與該產(chǎn) 品使用說(shuō)明書及其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一致。2011-12-19附表1: GJX4光纖甲烷傳感器工業(yè)性試驗(yàn)情況簡(jiǎn)表序號(hào)安裝地點(diǎn)數(shù)量使用情況備注114313皮順2運(yùn)行正常、工作面結(jié)束后拆除綜掘工作面開始一直顯示零，后經(jīng)標(biāo)校后一直運(yùn)行214214工作面1正常。無(wú)維護(hù)運(yùn)行9個(gè)月后顯示偏差稍綜米工作面大，但仍符合AQ1022007的規(guī)定。328202高抽運(yùn)輸巷1開始一直顯示零，后經(jīng)標(biāo)校后一直運(yùn)行正常炮掘開拓面4