点击图片查看原图
矿井火灾是煤矿主要灾害之一，采空区自然发火占有很高比例。由于采空区火源位置隐蔽，影响因素众多，采空区自燃火灾一旦发生，短时间内难以扑灭，危害很大，轻则影响安全生产，重则烧毁煤炭资源和物资设备，甚至引发瓦斯、煤尘爆炸。因此，做好采空区内煤炭的自然发火预测预警和定位对于减少生命财产损失具有重要意义。
采空区自燃隐患预测目前主要采取气体指标分析预报办法。煤在氧化升温过程中，会释放出CO、CO2、烷烃、烯烃以及炔烃等指标性气体。这些气体的产生率随煤温上升而发生规律性的变化。因此，选择一些气体作为指标气体进行准确检测，就能可靠判断自然发火的征兆和状态。
目前采空区煤自燃预警的主要方法包括：火灾隐患点气体成分和浓度分析，如人工局部气体取样分析法；温度监测预警方法，如红外探测法、光纤测温法等。人工取样法通过向采空区施工钻孔，利用钻孔取样，这种方式工作量小、方位性好，但是影响因素多，容易出现塌孔。温度监测方法以温度参数作为发火最直接的指标，如光纤测温法可以实现连续监测，但其监测范围较窄、成本较高，难以实现大范围采空区监测。
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。