CN101320024A - 矿井气体束管监测***及气体***性与火灾危险识别方法 - Google Patents

Abstract

一种矿井气体束管监测***，由采样器、气水分离器的单芯束管连接至分管箱，经分管束管缆接至接管箱，主束管管缆接入气水分离器箱后由可编程控制器控制的气路切换电磁阀、抽气泵构成自动采样装置，其特点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器并输出检测结果。干燥器、过滤器寿命长，测点数扩展方便并易维护，造价低，进样装置进样稳定，检测气体精度高，还公开了气体***性与火灾危险性识别方法，按分析结果决策明确及时。

Description

矿井气体束管监测***及气体***性与火灾危险识别方法

所属技术领域

本发明属于矿井气体成份监测及气体***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***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***及矿井可燃气体***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***已经开始在煤矿中得到普及和应用。矿井气体束管监测***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***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***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***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***性识别方法——以下均称“气体***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***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***危险性的***三角形法，分为***三角形合成法和***三角形归一法两种。参见图6。

***三角形合成法：

设火区气体中含有n种可***气体，浓度分别为X_i(i＝1，2...，n)；含两种超量惰性气体(CO₂和N₂)，浓度分别为X₁和X₂；含氧气浓度为Y_p，火区气体***三角形三顶点坐标按下列各式计算：

上限点U的坐标：

$X_u=\frac{\mathrm{\Σ}{X}_{\mathrm{ui}}\·X_i}{\mathrm{\Σ}{X}_i}$

$Y_u=\frac{\mathrm{\Σ}{Y}_{\mathrm{ui}}\·X_i}{\mathrm{\Σ}{X}_i}$

下限点L的坐标：

$X_1=\frac{\mathrm{\Σ}{X}_{1i}\·X_i}{\mathrm{\Σ}{X}_i}$

$Y_1=\frac{\mathrm{\Σ}{Y}_{1i}\·X_i}{\mathrm{\Σ}{X}_i}$

临界点S的坐标：

$X_s=\frac{\mathrm{\Σ}{X}_{\mathrm{si}}\·X_i}{\mathrm{\Σ}{X}_i}$

$Y_s=\frac{\mathrm{\Σ}{Y}_{\mathrm{si}}\·X_i}{\mathrm{\Σ}{X}_i}$

式中

$X_{\mathrm{si}}=\frac{\mathrm{\Σ}{X}_{\mathrm{sij}}\·{\stackrel{\‾}{X}}_j}{\mathrm{\Σ}{X}_j}$

$Y_{\mathrm{ui}}=\frac{\mathrm{\Σ}{Y}_{\mathrm{sij}}\·{\stackrel{\‾}{X}}_j}{\mathrm{\Σ}{X}_j}$

(j＝1，2)

至此，可在直角坐标系中绘出火区气体合成***三角形图。

按下式计算火区气体组成状态点P的横坐标：

X_p＝∑X_i

根据X_p，Y_p在***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***危险性。

***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***三角形图为归一基准图，一***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***危险性。

${X_{\mathrm{\ρ}}}^{\′}=\frac{\mathrm{\Σ}(c_i+d_i+{\mathrm{eY}}_p+f_i{\mathrm{\α\β}}_i)X_i}{\mathrm{\Σ}{X}_i}$

${Y_{\mathrm{\ρ}}}^{\′}=\frac{\mathrm{\Σ}({c_i}^{\′}+{d_i}^{\′}+e^{\′}{Y}_p+{f_i}^{\′}{\mathrm{\α\β}}_i)X_i}{{\mathrm{\ΣX}}_i}$

(i＝1，2...n)

式中：α—CO₂对***三角形的影响系数；

$\mathrm{\α}=\frac{{\stackrel{\‾}{X}}_1-0.03}{{\stackrel{\‾}{X}}_1+{\stackrel{\‾}{X}}_2}$

β—CO₂对P点坐标的影响系数。

$\mathrm{\β}=\frac{20.93-(Y_p+0.2093\mathrm{\Σ}{X}_i)}{a_i-{\mathrm{ab}}_i}$

a_i、b_i、c_i、d_i、f_i、e_i、c_i’、d_i’、e_i’、f_i’—换算系数，由表B2查得。

表B2

图6中N点坐标X_n，Y_n求解如下：

X_n＝-20.93X_S/(X_s-20.93)

Y_n＝0

P点位于***三角形图中三角形LUS的“***危险区(即I区)”时，随时存在***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“***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：

$G=\frac{100\mathrm{CO}}{0.265N_2-O_2}$

式中：

N₂＝100-(O₂+CO₂+CO+CH₄+H₂+C_mH_n)

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***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***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***，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器——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器——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***性识别方法即判断火区内气体***危险性的***三角形法存在在实际运用中P点靠近三角形LUS的“***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***危险性的***三角形法基础上提出了一种气体***性识别方法，包括***三角形法中(X₁，Y₁)为100％下限点L坐标，(X_u，Y_u)为100％上限点U坐标，(X_S，Y_S)为100％临界点S坐标，其特点是(X₁50，Y₁50)为50％下限点L₅₀坐标，(X_u50，Y_u50)为50％上限点U₅₀坐标，(X_S50，Y_S50)为50％临界点S₅₀坐标，(X₁75，Y₁75)为75％下限点L₇₅坐标，(X_u75，Y_u75)为75％上限点U₇₅坐标，(X_S75，Y_S75)为75％临界点S₇₅坐标，

X₁50＝X₁/2，Y₁50＝(20.93-Y₁)/2+Y₁

X_u50＝(100-X_u)/2+X_u，Y_u50＝Y_u/2

X_S50＝X_S/2，Y_S50＝Y_S/2

X₁75＝X₁50+X₁50/2，Y₁75＝(20.93-Y₁50)-Y₁50/2

X_u75＝(100-X_u50)/2+X_u，Y_u75＝Y_u50+Y_u50/2

X_S75＝X_S50/2×3，Y_S75＝Y_S50/2×3

P点位于***三角形图中三角形LUS的“***危险区”时，随时存在***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，(X_u25，Y_u25)为25％上限点U₂₅坐标，(X_S25，Y_S25)为25％临界点S₂₅坐标，

X₁25＝X₁/4；Y₁25＝(20.93-Y₁)/4×3+Y₁

X_u25＝(100-X_u)/4×3+X_u；Y_u25＝Y_u/4；

X_S25＝X_S/4；Y_S25＝Y_S/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，(X_u75，Y_u75)为75％上限点U₇₅坐标，(X_S75，Y_S75)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***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***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***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***，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***性识别方法，在实际运用中根据P点靠近三角形LUS的“***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***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***及气体***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***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***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***，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***，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***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***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***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***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***性识别方法，包括***三角形法中(X₁，Y₁)为100％下限点L坐标，(X_u，Y_u)为100％上限点U坐标，(X_S，Y_S)为100％临界点S坐标，其特点是(X₁50，Y₁50)为50％下限点L₅₀坐标，(X_u50，Y_u50)为50％上限点U₅₀坐标，(X_S50，Y_S50)为50％临界点S₅₀坐标，(X₁75，Y₁75)为75％下限点L₇₅坐标，(X_u75，Y_u75)为75％上限点U₇₅坐标，(X_S75，Y_S75)为75％临界点S₇₅坐标，

X₁50＝X₁/2，Y₁50＝(20.93-Y₁)/2+Y₁

X_u50＝(100-X_u)/2+X_u，Y_u50＝Y_u/2

X_S50＝X_S/2，Y_S50＝Y_S/2

X₁75＝X₁50+X₁50/2，Y₁75＝(20.93-Y₁50)-Y₁50/2

X_u75＝(100-X_u50)/2+X_u，Y_u75＝Y_u50+Y_u50/2

X_S75＝X_S50/2×3，Y_S75＝Y_S50/2×3

P点位于***三角形图中三角形LUS的“***危险区”时，随时存在***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***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***性识别方法，包括***三角形法中(X₁，Y₁)为100％下限点L坐标，(X_u，Y_u)为100％上限点U坐标，(X_S，Y_S)为100％临界点S坐标，其特点是(X₁50，Y₁50)为50％下限点L₅₀坐标，(X_u50，Y_u50)为50％上限点U₅₀坐标，(X_S50，Y_S50)为50％临界点S₅₀坐标，(X₁75，Y₁75)为75％下限点L₇₅坐标，(X_u75，Y_u75)为75％上限点U₇₅坐标，(X_S75，Y_S75)为75％临界点S₇₅坐标，

X₁50＝X₁/2，Y₁50＝(20.93-Y₁)/2+Y₁

X_u50＝(100-X_u)/2+X_u，Y_u50＝Y_u/2

X_S50＝X_S/2，Y_S50＝Y_S/2

X₁75＝X₁50+X₁50/2，Y₁75＝(20.93-Y₁50)-Y₁50/2

X_u75＝(100-X_u50)/2+X_u，Y_u75＝Y_u50+Y_u50/2

X_S75＝X_S50/2×3，Y_S75＝Y_S50/2×3

(X₁25，Y₁25)为25％下限点L₂₅坐标，(X_u25，Y_u25)为25％上限点U₂₅坐标，(X_S25，Y_S25)为25％临界点S₂₅坐标，

X₁25＝X₁/4；Y₁25＝(20.93-Y₁)/4×3+Y₁

X_u25＝(100-X_u)/4×3+X_u；Y_u25＝Y_u/4；

X_S25＝X_S/4；Y_S25＝Y_S/4

P点位于***三角形图中三角形LUS的“***危险区”时，随时存在***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***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***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***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。

Claims (16)

1、一种矿井气体束管监测***，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器——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，其特征是：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器——PLC并输出检测结果。

2、根据权利要求1所述一种矿井气体束管监测***，其特征是：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。

3、根据权利要求1所述一种矿井气体束管监测***，其特征是：可编程控制器——PLC可用集成电路替代。

4、根据权利要求1所述一种矿井气体束管监测***，其特征是：可以同时略去带有放空端的分流针型阀、流量计。

5、根据权利要求1所述一种矿井气体束管监测***，其特征是：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。

6、根据权利要求2所述一种矿井气体束管监测***，其特征是：可编程控制器——PLC可用集成电路替代。

7、根据权利要求3所述一种矿井气体束管监测***，其特征是：可以同时略去带有放空端的分流针型阀、流量计。

8、根据权利要求2所述一种矿井气体束管监测***，其特征是：在救灾时可以将由自动进样管路连接无油注气泵顺序经过转换电磁阀、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输出分析数据至控制可编程控制器——PLC、输出检测结果的计算机、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。

9、根据权利要求3所述一种矿井气体束管监测***，其特征是：在救灾时可以将由自动进样管路连接无油注气泵顺序经过转换电磁阀、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输出分析数据至控制可编程控制器——PLC、输出检测结果的计算机、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。

10、根据权利要求4所述一种矿井气体束管监测***，其特征是：在救灾时可以将由自动进样管路连接无油注气泵顺序经过转换电磁阀、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输出分析数据至控制可编程控制器——PLC、输出检测结果的计算机、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。

11、一种气体***性识别方法，包括***三角形法中(X_l，Y_l)为100％下限点L坐标，(X_u，Y_u)为100％上限点U坐标，(X_S，Y_S)为100％临界点S坐标，其特征是：(X_l50，Y_l50)为50％下限点L₅₀坐标，(X_u50，Y_u50)为50％上限点U₅₀坐标，(X_S50，Y_S50)为50％临界点S₅₀坐标，(X_l75，Y_l75)为75％下限点L₇₅坐标，(X_u75，Y_u75)为75％上限点U₇₅坐标，(X_S75，Y_S75)为75％临界点S₇₅坐标，

X_l50＝X_l/2，Y_l50＝(20.93-Y_l)/2+Y_l

X_u50＝(100-X_u)/2+X_u，Y_u50＝Y_u/2

X_S50＝X_S/2，Y_S50＝Y_S/2

X_l75＝X_l50+X_l50/2，Y_l75＝(20.93-Y_l50)-Y_l50/2

X_u75＝(100-X_u50)/2+X_u，Y_u75＝Y_u50+Y_u50/2

X_S75＝X_S50/2×3，Y_S75＝Y_S50/2×3

P点位于***三角形图中三角形LUS的“***危险区”时，随时存在***危险性，为一级决策区，

P点位于多边形UU₇₅S₇₅L₇₅L_S区，为二级决策区，

P点位于多边形U₇₅U₅₀S₅₀L₅₀L₇₅S₇₅区，为三级决策区，

以上决策区划分在一种矿井气体束管监测***中的计算机(22)中编程实现。

12、根据权利要求11所述一种气体***性识别方法，其特征是：(X_l25，Y_l25)为25％下限点L₂₅坐标，(X_u25，Y_u25)为25％上限点U₂₅坐标，(X_S25，Y_S25)为25％临界点S₂₅坐标，

X_l25＝X_l/4；Y_l25＝(20.93-Y_l)/4×3+Y_l

X_u25＝(100-X_u)/4×3+X_u；Y_u25＝Y_u/4；

X_S25＝X_S/4；Y_S25＝Y_S/4

P点位于多边形U₅₀U₂₅S₂₅L₂₅L₅₀S₅₀区，为四级决策区。

13、根据权利要求11所述一种气体***性识别方法，其特征是：(X_l75，Y_l75)为75％下限点L₇₅坐标，(X_u75，Y_u75)为75％上限点U₇₅坐标，(X_S75，Y_S75)为75％临界点S₇₅坐标可按其它比例划分。

14、根据权利要求12所述一种气体***性识别方法，其特征是：(X_l75，Y_l75)为75％下限点L₇₅坐标，(X_u75，Y_u75)为75％上限点U₇₅坐标，(X_S75，Y_S75)为75％临界点S₇₅坐标可按其它比例划分。

15、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，其特征是：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，

16、根据权利要求15所述一种火灾危险识别方法，其特征是：七种火灾危险程度判断方法在一种矿井气体束管监测***中的计算机(22)中编程实现。

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