煤礦瓦斯抽放監控系統數據采集模塊的設計

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　　 摘要    近幾年，隨著我國對煤礦開采程度的不斷增加，許多原始地下煤層壓力日益增大，煤礦瓦斯災害長期威脅著我國煤炭工業的健康發展和環境的可持續發展，并且一次煤礦事故都將會帶來不可估量的人員和財產的損失。其中瓦斯爆炸災害是最常見和最嚴重的煤礦瓦斯災害，因為瓦斯為外界條件可自然自爆，瓦斯爆炸破壞性極強。但瓦斯又是大自然饋贈的寶貴能源，只要科學安全的利用優質瓦斯，可以提供當地的經濟效益。由于目前我國煤礦瓦斯抽放監控系統還較為薄弱，對煤礦工業的可持續發展尤其不利，本論文主要通過對煤礦瓦斯爆炸災害的提前大數據系統采集來實現更加科學的的預警體系。此預警體系設計監控系統數據采集，通過理論研究、現場調查、數值分析、計算機模擬和系統開發等相結合的方法，實現對煤礦瓦斯抽放監控系統的智能化、網絡化、數據化管理，從而實現科學的信息化管理。
　　 【關鍵詞】現狀評價 煤層瓦斯抽采通信系統 建立預警體系
　　 1 現狀評價
　　 我國幅員遼闊，煤炭資源尤其豐富，但由于人類需求的增加，煤炭的需求也日益增加。根據相關資料顯示，在2000年我國煤炭開發總量接近為13億噸，在2006年的時候就增加了接近10億噸。到2013年的時候突破38億噸，是全球煤炭產量的50%。隨著煤炭開發的日益擴大，使大部分的煤礦地區的煤層逐漸不穩定。其中瓦斯爆炸是最常見也是最迫切解決的問題。2013年在國家公布的瓦斯數據中，有幾個問題比較突出，遺失我國瓦斯礦井數量快速增長，已經接近10000處，是整個煤礦礦井總數的30%。在大型礦井中，瓦斯占比比率高達50%。根據科學數據顯示，當空氣中的瓦斯濃度高于5%，低于16%的情況下，只要有火源就會立即爆炸，爆炸產生的熱氣使周圍溫度快速升高，大量的一氧化碳生成，此時周圍的所有物資包括人名也難逃此劫。由此可見瓦斯爆炸事故是我國工業發展絆腳石，必須采取相應的措施降低損失同時不影響經濟發展。
　　 2 煤層瓦斯抽采通信系統
　　 要想有效的一致煤礦瓦斯事故的發生，煤層瓦斯抽采是目前最高效科學的策略之一。煤層瓦斯抽采首先可以對瓦斯的濃度進行實時監控，及時的掌握礦井的環境是否安全，煤層瓦斯抽采滿足環保節源的需要。針對保證抽采瓦斯的濃度，是目前地下瓦斯抽采最難攻克的難題之一，也是對煤礦瓦斯的數據采集有著重要的意義。以下主要從瓦斯的幾大主要影響因素進行分析，為煤礦瓦斯井下的濃度的大數據采集提供理論依據。首先在煤層瓦斯井下安裝無線傳播傳感器，由地下采集人員攜帶通信和監控儀器，在井下各處無時無刻進行數據采集，通過固定節點將采集的數據進行轉換，再通過無線傳播傳感器向地面穿遞信息，并在此基礎上設置一套連接總線和無線傳播通信的瓦斯抽放信息采集通信系統，由此實現兩者之間信息數據的高速傳輸。通過此系統可以將井下的溫度、氣壓、瓦斯濃度傳輸到地面總機上，再由同時實現對各個分機的信息共享。在抽采數據中有一個問題值得單獨討論，那就是抽采負壓，負壓不宜過高和過低，要通過對不同煤層的最佳負壓進行探尋，調整煤礦瓦斯的抽采濃度，盡可能的降低漏氣量。
　　 此方法經過試驗結果顯示，所有設計的環節都可達到通信要求，由此是具有解決煤礦瓦斯安全問題的現實意義，可以運用到煤礦瓦斯抽放監控系統中去。
　　 3 建立預警體系
　　 有效的預警可以防止災難的發生，所以必須建立煤礦瓦斯預警系統，首先給煤礦瓦斯預警體系設置預警參數，即可能會發生事故的數據值，一旦有數據接近危險數值立刻預警。利用現代化技術監測、估井下煤礦瓦斯動態數據，將采集的數據集合整理評估，我國煤礦瓦斯產業還是歷史悠久，從以往的經驗中可以有效地得出相關數據。相關部門收集數據再由專業人員進過科學的研究分析后，將一套完整的預警數據投入預警體系中，逐漸建立完整的預警數據庫，通過對井下的實時監控，再結合預警系統的危險預警數據結合，有效的排除安全隱患，并及時的采取相應的措施，預警體系充當防御專家的角色，預防風險，降低損失。實現對煤礦瓦斯產業的安全管理。具體要點如下：通過對井下煤炭瓦斯的動態瓦斯濃度、環境質量、零件狀態的全自動人機聯合監控，無時無刻遠程顯示和收集整理參數，并自動統計分析后實現自動調節周圍環境質量。嚴格把井下環境控制在安全區域之類。通過整個預警體系判斷是否需要停止工作。
　　 4 未來關注要點
　　 煤礦瓦斯安全管理至關重要，必須要進一步的加深對煤礦瓦斯安全事業的關注，加大對此項目的研究投入，盡快得出一套完備的理論結果，進一步的挖掘安全信息，提高煤礦瓦斯工作人員的專業知識和提前預防知識，不斷建立完善的井下監控體系和科學的災害預警措施。將預警系統投放到煤礦產業中，促進我國煤礦產業的安全穩定發展。
　　 5 結語
　　 此論文主要就我國目前煤礦瓦斯的抽放監控采集模塊進行簡單的設計，此模塊首先在煤礦瓦斯井下和地面之間通過特定的通信系統建立通信系統，通過此通信系統實現人與環境與設備的高度配合，通過監控的數據整理出預警數據庫，從而建立專門的煤礦瓦斯預警系統，從而實現對煤礦安全問題的提前預防，有效的防止事故的發生，降低財產損失。
　　 參考文獻
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