工業(yè)試驗報告

1、GJX4型光纖甲烷傳感器工業(yè)性試驗研究總結(jié)報告GJX4型光纖甲烷傳感器（安標(biāo)證號：MFB110276防爆合格證號：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行甲烷氣體濃度實時 監(jiān)測的新型傳感器。我礦先后在綜采 14214工作面、掘進14313皮順和開拓28202高抽運 輸巷等地點安裝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行對比 試驗。試驗規(guī)模是井下安裝9臺GJX4型光纖甲烷傳感器。通過9個月的運行，光纖甲烷傳 感器顯示準(zhǔn)確、運行穩(wěn)定，與 KJ90NB型監(jiān)控系統(tǒng)兼容性好?，F(xiàn)將具體試驗情況總結(jié)如下：一、工業(yè)性試驗研究過程本項目于2

2、011年1月開始實施，項目組首先到本項目試驗基地一一東曲礦實地考察，了解該礦使用的監(jiān)控系統(tǒng)型號、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)性試驗研究實施方案”（詳見附件1）依據(jù)實施方案，武漢理工大學(xué)于2011年2月26日把首批4臺試驗用GJX4甲烷傳感器運送到東曲礦，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等地點在系統(tǒng)運行，另有一臺在監(jiān) 控隊調(diào)試室觀察運行。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)性試驗研究實施方案”的要求，記錄試驗數(shù)據(jù)，并與附近懸掛安裝的熱催

3、化甲烷傳感器的檢測 結(jié)果進行對比，而且在試驗過程中，不再對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12410低抽巷、開一 28202高抽運輸 巷T2等地點。鑒于東曲礦新近購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KDW0.3/660(A)”，該電源箱輸出直流電壓為24V,采用兩級過流和過壓保護，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，不能直接跟該型號電源箱連接，為此，課題組采用在傳

4、感器的電源輸入端串 接入一個NTC功率電阻，抑制傳感器啟動瞬間的電流，從而能夠保證GJX4甲烷傳感器能夠 順利接入KDW0.3/660 (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)給東曲礦一臺改進后的 GJX4傳感器，該傳感器能夠正常接入重慶煤科院KDW0.3/660 (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)性試驗內(nèi)容本項目嚴(yán)格按照合同要求實施各試驗步驟，完成了全部的試驗內(nèi)容，達到了理想的試驗效果，突出體現(xiàn)了 GJX4光纖甲烷傳感器的長期穩(wěn)定性和對煤礦井下各類環(huán)境的較強適應(yīng) 性。1、系統(tǒng)的安裝與布設(shè)試驗完成了在綜掘工作面、綜采

5、工作面、炮掘開拓面等地點安裝布設(shè)GJX4光纖甲烷傳感器的試驗。2、系統(tǒng)對礦井惡劣環(huán)境的適應(yīng)性試驗把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， 試驗過程中不再對傳感器進行任何形式的調(diào)校與維護，記錄與對比傳感器運行于各種不同 的采煤工況下的監(jiān)測數(shù)據(jù)，考察了傳感器對高濕度、高粉塵、震動沖擊等環(huán)境的適應(yīng)性能。3、系統(tǒng)與煤礦現(xiàn)有安全監(jiān)測系統(tǒng)的兼容性試驗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)購置的批次不同，井下使用有多種電源箱和監(jiān)控分站。通過與現(xiàn)用的多種電源箱和監(jiān)控分站配接使用， 考察了 GJX4 光纖瓦斯傳感檢測儀硬件的適應(yīng)性和軟件的匹配性。4、長期穩(wěn)

6、定性試驗無維護連續(xù)在網(wǎng)運行，將其監(jiān)測數(shù)據(jù)與人工現(xiàn)場檢查、原有傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)進行偏差對照，對連續(xù)在網(wǎng)穩(wěn)定運行時間等進行對比分析評價，確定了維護與調(diào)校周期大于6個月。5、現(xiàn)場維護與保養(yǎng)方法試驗提出了現(xiàn)場維護與保養(yǎng)基本方法，完善了維護與保養(yǎng)基本程序。&對GJX4型甲烷傳感器進行了如下改進：1）對傳感器的程序進行了修改，縮短了傳感器的初始化時間。2）根據(jù)該傳感器接入重慶煤科院 KDW0.3/660（ A）電源箱和KJ90-F16分站時出現(xiàn)的電源過流保護問題，武漢理工大學(xué)對電路做了修改，在電源引入端串接入一個NTC功率電阻，解決了 GJX4與該系統(tǒng)的兼容性問題。3） 修改了傳感器標(biāo)校程序，既方便

7、了井下操作，也修正了瓦斯?jié)舛刃∮?.10%寸， 直接顯示為0.00%的情況。三、試驗總結(jié)經(jīng)過在井下各種環(huán)境和工況下近 9個月的試驗運行，已經(jīng)完成和達到了項目預(yù)定的試驗規(guī)模和試驗環(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，能夠長期穩(wěn)定、準(zhǔn)確監(jiān)測瓦斯?jié)舛?，能夠跟現(xiàn)用的監(jiān)控系統(tǒng)兼容，免維護運行周期在半年以 上。1、 通過GJX4型甲烷傳感器和催化燃燒式甲烷傳感器的對比，GJX4型光纖甲烷傳感 器的精確性和穩(wěn)定性較好。雖然兩臺傳感器顯示稍有差值，但是變化趨勢相同，且其差值 符合AQ1022007的規(guī)定。并入KJ90NBT井綜合監(jiān)控系統(tǒng)運行穩(wěn)定，兼容性好。跟系統(tǒng) 配接能夠達到AQ

8、102 2007所規(guī)定的性能指標(biāo)。2、通過懸掛安裝在不同的環(huán)境，考核粉塵、潮濕水汽、振動、電磁干擾、高濃度瓦斯沖擊以及CO HS、SQ等有害氣體對傳感器的影響。目前，已經(jīng)確定 CO HS、SQ等有害 氣體、潮濕水汽、振動、電磁干擾、高濃度瓦斯沖擊對 GJX4型甲烷傳感器檢測的準(zhǔn)確性和 穩(wěn)定性沒有影響。3、使用中，GJX4傳感器維護周期大于6個月。維護操作僅需要對防塵濾片進行清潔 處理，無需更換傳感探頭、無需重新標(biāo)校，簡單方便。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)及其多種型號的電源箱和井下監(jiān)控分 站良好兼容。5、經(jīng)試驗測試，GJX4光纖甲烷傳感器各項技術(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)性試驗情況簡表序號安裝地點數(shù)量使用情況備注114313皮順2運行正常、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)校后一直運行214214工作面1正常。無維護運行9個月后顯示偏差稍綜米工作面大，但仍符合AQ1022007的規(guī)定。328202高抽運輸巷1開始一直顯示零，后經(jīng)標(biāo)校后一直運行正常炮掘開拓面4