设计背景

《煤矿安全规程》第二百六十一条，“开采容易自燃和自燃煤层时，必须开展自然发火监测工作，建立自然发火监测系统，确定煤层自然发火标志气体及临界值，健全自然发火预测预报及管理制度。”

《山东省煤矿智能化验收办法（试行）》第十条第5点规定：防灭火系统应建立束管监测系统，实现自动取样分析、自动联网上传、数据异常自动预警；建立防灭火测温系统，实现对温度连续监测；应用智能化注胶体设备的，实现定量调节。

《中华人民共和国煤炭行业标准》MT/T 757-2019《煤矿自然发火束管监测系统通用技术条件》5.8.2规定：井下监测型分析仪器，应能分析甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、乙烯等气体溶度，乙烯的测量范围不小于（0-20）×10-6，基本误差和定量重复性应符合要求，甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气的测量范围、基本误差和定量重复性应符合要求。

产品概述

采空区火灾预警控制装置就是采用束管监测和防灭火测温实现采空区自然发火监测，将数据上传至井上服务器；通过上位机软件与喷洒阻化剂防灭火有效地结合起来，实现采空区火灾预警控制新手段。

束管监测采用“采空区多参数气体测定器”，以压风为动力，抽取采空区气体分析甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气、乙烯的浓度，来判断采空区是否存在自然发火征兆，检测数据异常时会有声光报警。

防灭火测温采用分布式光纤测温，将测温光纤沿顺槽-采空区-回风巷铺设，实时连续监测光纤沿线的温度，可分区域设定不同的报警值，温度超限时会有声光报警，并且测温主机显示屏上会显示精确的报警位置。

通过上位机软件与阻化水雾防火装置有效地结合起来，数据异常时自动喷洒阻化剂防灭火。

系统功能

1、采空区火灾预警控制装置软件可选择显示段区，同时设定好温度报警值。监控软件实时更新显示段区的温度曲线，当测量最高温度超过限定值时，采空区火灾预警控制装置监控软件可自动打开电动球阀，启动阻化水雾防火装置，喷洒阻化液。

2、采空区火灾预警控制装置软件可按时间周期实现自动控制打开球阀，抽取采空区气体，读取各传感器数值，同时可通过软件提供的操作按钮，可立即手动打开球阀抽取采空区气体后获取各传感器数值，并实现数据智能分析记录，提供报警状态记录及各数值历史记录曲线，便于使用查询。当有报警信号时打开电动球阀启动阻化水雾防火装置，喷洒阻化液。

3、采空区火灾预警控制装置软件上可手动打开电动球阀启动阻化水雾防火装置，喷洒阻化液。

应用案例

江西煤业集团有限责任公司曲江煤矿806综采工作面“采空区火灾预警控制装置”

1、测温光缆沿工作面铺设两个回路，接入光纤测温主机。

2、多参数气体测定器安装于806高冒巷密闭处，连接预埋束管；以压风为动力，抽取采空区内气体测定CO、CO2、O2、CH4、C2H4等气体的浓度。测量结果经485传输至本安型网络交换机。

3、光纤测温主机放置于西二变电所，能够实时显示顺槽、回风巷、采空区的温度曲线，当测量实时温度超过设定报警值时，声光报警器会报警。测量结果经网线传输至本安型网络交换机。

4、网络交换机安装于西二变电所，经矿用通讯光缆将数据传输至井上服务器，服务器将数据分发给软件客户端。

5、软件客户端可远程控制电动球阀的开闭，以此来控制是否抽取采空区气体进行测量。