煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知报警与爆源判定方法研究

孙继平

孙继平.煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知报警与爆源判定方法研究［J］.工矿自动化，2020,46（6）：1-5. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17617
引用本文: 孙继平.煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知报警与爆源判定方法研究［J］.工矿自动化，2020,46（6）：1-5. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17617
shu
SUN Jiping. Research on method of coal mine gas and coal dust explosion perception alarm and explosion source judgment[J]. Journal of Mine Automation, 2020, 46(6): 1-5. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17617
Citation: SUN Jiping. Research on method of coal mine gas and coal dust explosion perception alarm and explosion source judgment[J]. Journal of Mine Automation, 2020, 46(6): 1-5. DOI: 10.13272/j.issn.1671-251x.17617
shu

煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知报警与爆源判定方法研究

  • 中国矿业大学（北京） 机电与信息工程学院， 北京100083

基金项目: 

国家重点研发计划资助项目（2016YFC0801800）

详细信息

  • 中图分类号: TD712.7

Research on method of coal mine gas and coal dust explosion perception alarm and explosion source judgment

  • School of Mechanical Electronic and Information Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 分析了煤矿瓦斯和煤尘爆炸特征：空气中O2浓度迅速降低，CO2和CO等有毒有害气体浓度迅速升高；环境温度迅速升高，空气压力迅速增大后回落；产生较强的红外和紫外辐射；产生高温、高压、高速的爆炸冲击波和火焰锋面；产生爆炸音和震动；产生大量烟雾和粉尘；风速迅速增大后回落，风流反向；巷道垮塌、机电设备移动和损坏；造成大量人员伤亡。提出了气体（O2，CO2，CO）浓度、温度、声音、震动、气压、风速、风向、烟雾、粉尘、红外线、紫外线、图像等多信息融合的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知报警与爆源判定方法：通过多参数变化，辨识瓦斯和煤尘爆炸；通过不同位置参数变化幅度、变化的先后时序关系和传感器损坏情况，判定爆源。提出了传感器防护与设置方法：传感器应采用流线形或圆弧形外壳，传感器外壳应采用耐高温、防火、隔热材料；传感器应设置在巷道顶部中央；采煤工作面和掘进工作面应设置传感器，传感器应设置在距工作面10～15 m处；每一段巷道（没有分支）中部应设置传感器。提出了电缆和光缆防护与设置方法：应采用铠装电缆和光缆，电缆和光缆应具有阻燃、耐高温、抗冲击等性能；电缆和光缆应埋入巷帮和底板的夹角处；电缆和光缆也可引入压风管，用压风管防护。
    Abstract: Characteristics of coal mine gas and coal dust explosion are analyzed: Concentration of O2 in air decreases rapidly, while concentrations of CO2, CO and other toxic and harmful gases increase rapidly; Ambient temperature rises rapidly, and air pressure increases rapidly and then falls; Stronger infrared and ultraviolet radiation are generated; High-temperature, high-pressure, high-speed explosion shock wave and flame front are generated; Explosion sound and vibration are generated; A large amount of smoke and dust are generated; Wind speed increases rapidly and then falls, and wind flow reverses; Roadway collapses, electromechanical equipment is moved and damaged; A large number of casualties are caused. A coal mine gas and coal dust explosion perception alarm and explosion source judgment method based on multi-information fusion of gas (O2, CO2, CO)concentration, temperature, sound, vibration, air pressure, wind speed, wind direction, smoke, dust, infrared, ultraviolet and image is proposed: Gas and coal dust explosion can be identified through change of multi-parameters; Explosion source can be determined according to change range, change sequence of the parameters and sensor damage at different positions. Protection and setting methods of sensor are proposed: Sensor should be equipped with a streamlined or arc-shaped shell, and the sensor shell should use high-temperature resistant, fireproof and heat-insulating material; Sensor should be installed in center of roadway top; Sensor should be installed on mining face and heading face, and the sensor should be located 10-15 m away from the working face; Sensor should be installed in the middle of each roadway(without branches).Protection and setting methods of cable and optical cable are proposed: Armored cable and optical cable should be adopted, and the cable and optical cable should have properties of flame retardant, high-temperature resistance and impact resistance; Cable and optical cable should be buried at the angle between roadway side wall and floor; Cable and optical cable can also be protected by introducing into compressed air duct.
    • HTML全文
    • 参考文献(0)
    • 相关文章
    • 施引文献(32)

  • 期刊类型引用(22)

    1. 余星辰，李小伟. 基于小波散射变换的煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别方法. 煤炭科学技术. 2024(S1): 70-79 . 百度学术
    2. 余星辰，王云泉. 基于小波包能量的煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别方法. 工矿自动化. 2023(01): 131-139 . 本站查看
    3. 张玉洁，马梦娜，李嘉仪. 煤矿井下作业施工安全监测及报警系统研究. 能源与环保. 2023(02): 250-255 . 百度学术
    4. 孙继平，余星辰，王云泉，李小伟. 基于爆炸声音识别的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知方法研究. 工矿自动化. 2023(03): 1-5+114 . 本站查看
    5. 孙继平，余星辰，王云泉. 基于声谱图和SVM的煤矿瓦斯和煤尘爆炸识别方法. 煤炭科学技术. 2023(02): 366-376 . 百度学术
    6. 孙继平，李小伟，王建业. 基于图像邻帧像素灰度和的矿井电火花识别及报警方法研究. 工矿自动化. 2023(07): 1-5 . 本站查看
    7. 李小伟，王建业. 高采样频率的矿井电火花图像识别及抗干扰方法研究. 工矿自动化. 2023(08): 88-93+147 . 本站查看
    8. 余星辰，李小伟. 基于特征融合的煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别方法. 煤炭学报. 2023(S2): 638-646 . 百度学术
    9. 孙继平，程继杰. 煤矿冲击地压和煤与瓦斯突出感知报警方法研究. 工矿自动化. 2022(01): 1-6 . 本站查看
    10. 孙继平，李小伟，徐旭，张森森. 矿井电火花及热动力灾害紫外图像感知方法研究. 工矿自动化. 2022(04): 1-4+95 . 本站查看
    11. 苗彦平，常波峰，郑晓亮，陈旭，赵义元，郑旭鹤，李俊虎. 基于多传感器的井下空气质量在线监测与智能预警系统. 煤矿机械. 2022(09): 195-199 . 百度学术
    12. 李悬. 煤矿开采中光纤瓦斯气体传感器的应用研究. 陕西煤炭. 2022(05): 121-123 . 百度学术
    13. 孙继平，余星辰. 基于CEEMD分量样本熵与SVM分类的煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别方法. 采矿与安全工程学报. 2022(05): 1061-1070 . 百度学术
    14. 孙继平，余星辰. 基于声音特征的煤矿瓦斯和煤尘爆炸识别方法. 中国矿业大学学报. 2022(06): 1096-1105 . 百度学术
    15. 任桂芹，田必勇. 基于物联网技术的煤矿井下粉尘浓度监测方法. 能源与环保. 2022(11): 278-283 . 百度学术
    16. 徐婷婷，李树岗，郝慧斌，郝小刚，侯亮科. 瓦斯—煤尘爆炸特性研究. 煤炭与化工. 2021(01): 113-115+120 . 百度学术
    17. 孙继平，余星辰. 基于声音识别的煤矿重特大事故报警方法研究. 工矿自动化. 2021(02): 1-5+44 . 本站查看
    18. 孙继平，崔佳伟. 矿井外因火灾感知方法. 工矿自动化. 2021(04): 1-5+38 . 本站查看
    19. 籍玄宁. 基于矿井多源信息融合的火灾监测系统研究. 自动化应用. 2021(02): 125-127 . 百度学术
    20. 孙继平，李月. 基于双目视觉的矿井外因火灾感知与定位方法. 工矿自动化. 2021(06): 12-16+78 . 本站查看
    21. 姜宁. 新文科背景下外语教师主体性的守正创新路径研究. 新文科教育研究. 2021(04): 110-121+144 . 百度学术
    22. 孙继平，范伟强. 基于视频图像的瓦斯和煤尘爆炸感知报警及爆源判定方法. 工矿自动化. 2020(07): 1-4+48 . 本站查看

    其他类型引用(10)

    • 资源附件(0)
计量
  • 文章访问数:  93
  • HTML全文浏览量:  15
  • PDF下载量:  22
  • 被引次数: 32
出版历程
  • 刊出日期:  2020-06-19

目录

摘要
HTML全文
    参考文献(0)
    相关文章
    施引文献(32)
    资源附件(0)

    /

    返回文章
    返回

    苏ICP备 05016349号-2

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发  访问量：1255194    百度统计