徐州吉安矿业科技有限公司

我国的煤炭占据了一次性能源的大部分比例，达到将近70%，是国民经济能够稳定、持续、快速发展的重要经济保障。但与此同时煤矿工业也是最危险的行业之一，由于煤矿的安全问题往往造成严重的安全事故，每年因此死亡的人数占到工业生产事故死亡人数的60%。其中煤矿火灾是一大突出灾害，特别是由于煤炭阴燃引起的自燃火灾更是防不慎防。更加需要重视的是，煤炭自燃还会引起瓦斯的爆炸，这种情况下，不仅井下工人的生命安全得不到有效的保证，还造成不可估计的资源损失。

煤矿自燃发火的地点，往往是那些工作人员难以到达的区域，如采空区、浅层区、不同程度变形的巷道围岩的内部区域以及煤炭大量堆积的煤炭贮存地等氧气不充足的场所。因此，我们很难用很直接的观察手段在火灾的初期就能及时的发现到。等到火灾发展的时候已经为时已晚，在这种情况下，我们就必须要详细的了解自燃火灾在初期的状态变化，特别是气体的组成成分分、各类气体的浓度的变化等。自燃火灾的发生发展是一个慢性的过程，时间往往比其他灾种的时间长，因此，我们可以根据自燃火灾的早期的迹象来提前发现，提前采取预防控制措施。

自燃发生的时候，会产生诸多的复杂化学变化，会对周围环境产生一系列的影响。比如O₂的减少，CO₂的增多，并伴有少量的CO、烯类及烷类气体。煤炭自燃的发生，在煤质一定的时候，产生的气体的组成成分与氧化程度之间是有一定的规律的，因此可以通过检测由于煤的自燃而产生的气体，来判定煤的氧化程度以及可能的自燃发生区域。

目前采空区自然发火的监测预报手段主要采用束管监测系统，通过分析样气的浓度进行推测判断。由于传统的基于气相色谱原理的束管监测系统将并下气体通过长距离束管采样到地面设备进行分析，存在实时性差、管道一旦漏气造成测量气体误差大、维护量大、气体分析设备操作复杂等缺点。为克服传统束管的缺点，井下型束管监测系统应运而生。

井下型束管监测系统该系统将抽气泵、气体分析设备放置在井下，气体无需抽送到地面，而是就近抽送到井下工作面附近硐室或临时变电站等位置进行气体成分分析。

徐州吉安矿业科技有限公司研发的束管自动采样装置及监测系统由束管气体自动监测装置、光纤测温装置、煤自燃预警终端组成。该系统利用激光光谱吸收（TDLAS）和拉曼光纤测温（DTS）技术实现了对采空区内部温度和自燃发火标志性气体CO、O₂、CO₂、CH₄、C₂H₄、C₂H₂等的在线连续监测，数据抗干扰能力强，稳定性高。系统具备在井下近距离采样、即时分析、实时监测、准确预警的功能，为井下煤自燃的早期防治提供了科学依据。