基于光纤传感技术的瓦斯抽采管道安全监测系统

应用光谱吸收和光纤光栅技术,研制了基于光纤传感的瓦斯抽采管道安全监测系统。对管道内的甲烷、氧气、温度以及压力等关键参数进行实时在线监测,并根据温度、压力参数对甲烷浓度进行补偿,补偿后系统的精度分别提高了7%和11%。现场实验结果表明,此方法能够实现对瓦斯抽采管道的安全监测。     

瓦斯抽采技术在屯兰矿应用效果分析

通过对屯兰矿实施的瓦斯抽采技术论证及应用效果进行分析，提出了瓦斯抽采系统、抽采钻孔优化及管理，为抽采更好地发展提供了方向。     

大直径抽采钻孔在采空区瓦斯抽采中的应用

为解决"U"型通风存在的上隅角瓦斯积聚及采空区瓦斯涌出等问题,研究利用大直径钻孔(φ550 mm)抽采采空区瓦斯技术,该技术通过低负压、高流量对采空区瓦斯进行抽采,从本质上改变采空区漏风流流场,从而降低上隅角瓦斯浓度及减少采空区瓦斯涌出.分析了大直径钻孔抽采上隅角瓦斯原理,从钻孔及护管参数、护管施工技术及参数、封孔工艺三方面研究了大直径钻孔抽采技术,并在中能矿2201工作面应用以抽采采空区瓦斯,测试确定了瓦斯钻孔抽采浓度随着工作面与钻孔的距离的变化关系,确定了最佳钻孔间距为20 m,开孔高度1.2 m可将上隅角瓦斯体积分数控制在0.28%～0.79%,钻孔交替时上隅角瓦斯体积分数控制在0.8%之内.     

顶板高抽钻孔抽采瓦斯的应用

为了解决青龙煤矿采空区及邻近煤层瓦斯的涌入而造成的工作面上隅角瓦斯超限的问题,提出了运用顶板走向高位钻孔瓦斯技术,对该矿21604采空区及邻近煤层瓦斯进行抽采,进而解决上隅角瓦斯超限的问题。结合矿井具体情况,得出了合理的高位钻孔参数,为该矿在此煤层开采过程中解决瓦斯超限问题积累了经验,同时也为矿井开采其它相邻煤层治理瓦斯提供参考依据。     

卸压瓦斯抽采治理

伴随着煤层的开采,应力卸除,煤层透气性急剧增大,瓦斯涌出量增加。合理的抽采方式既能保证安全开采,又能利用煤层气这一清洁能源。根据开采影响,探讨了本煤层和有保护层的煤层的抽采治理,以实现煤与瓦斯的安全有效共采。     

太原南峪煤矿瓦斯抽采设计

通过对太原南峪煤矿现场的了解,探讨了瓦斯抽放的必要性,根据矿井瓦斯涌出来源构成、矿井采掘部署、煤层条件,确定了太原南峪煤矿瓦斯抽采方法,并进行了抽采设计及设备的选型。     

基于C8051F410的光纤瓦斯检测仪及其在瓦斯发电中的应用

结合光谱吸收技术,给出了一种基于C8051F410的光纤甲烷在线检测仪,实现瓦斯浓度的在线检测。该检测仪具有测量精度高,抗干扰能力强,校准周期长等优点,并且带有自参考功能,使用更加方便可靠。实验证明,该光纤瓦斯检测仪能够满足瓦斯发电机控制要求,为我国的煤矿安全生产、节能减排和环境保护做出了一定的贡献。     

伟峰煤矿6~#煤层瓦斯抽采技术研究

依据矿井在达产时瓦斯最大涌出量的预测,伟峰煤矿开采6#煤层时属于高瓦斯矿井。为了有效防范瓦斯事故并合理利用瓦斯资源,文章通过采用对本煤层预抽及边采边抽、邻近层高位钻孔抽采裂隙带、现采空区插管抽采和老采空区全密闭抽采的方法,从而达到煤与瓦斯安全高效共采的目的。     

煤体钻孔瓦斯有效抽采半径判定技术

为研究瓦斯矿井本煤层准确测定瓦斯有效抽采半径问题,提出了利用吨煤瓦斯抽采量计算钻孔瓦斯有效抽采半径的测定方法.基于瓦斯钻孔衰减负指数规律建立钻孔瓦斯抽采模型,解算出吨煤瓦斯抽采量,并与其煤层原始瓦斯含量对比,得出煤层残存瓦斯含量Wc和抽采率η,以此判断钻孔瓦斯有效抽采半径,只有同时满足{Wc≤8m3/t∩η≥30%},才为钻孔瓦斯有效抽采半径.研究结果表明:随着预抽时间延长,钻孔瓦斯有效抽采半径逐渐增大,直至极限抽采半径.通过工程实践,分析了不同时间的有效抽采半径,为瓦斯矿井抽采工作提供了可靠的抽采参数,具有实际应用价值.     

义城煤业3号煤层瓦斯抽采半径参数研究

抽采半径作为预抽煤层瓦斯的一个重要参数,直接关系到预抽钻孔的密度和预抽时间的长短,对瓦斯抽采效果具有至关重要的影响作用.因此,通过对山西阳城阳泰集团义城煤业有限公司(简称义城煤业)3号煤层不同孔径抽放钻孔(Φ75 mm、Φ94 mm)瓦斯抽采有效半径进行测定,避免在设计抽采钻孔布置过程中出现空白区域以及钻孔的无效重叠区...     

差分吸收式甲烷气体传感系统研究

该系统在系统设计、光源处理、气室的选择等方面对传统的实验系统进行了改进.消除了光源波动和光路干扰,解决了其他气体对甲烷气体测量的交叉干扰,测量精度也随之提高.经多次试验,系统重复性、稳定性良好.通过更换光源或不同中心波长的滤波片,该系统还可用于其他气体的测量,有很好通用性.     

光纤甲烷气体传感器可行性研究

从理论上提出了一种基于比耳-朗伯定律的新型煤矿安全系统瓦斯检测方法．这种方法利用光纤作为探测器件，在甲烷的红外吸收谱线处利用强度吸收法实现对甲烷气体体积分数的检测，并利用差分法实现外界误差的消除，从而达到准确测量的目的．由实验室模拟实验证实这种方法可以大大提高系统的灵敏度．     

直线腔掺铒光纤激光器有源内腔吸收型气体检测灵敏度分析

本文提出一种基于掺铒光纤激光器的有源内腔吸收型全光纤气体检测技术．以掺铒光纤激光器二能级速率方程为基础,理论上分析了腔镜反射率、阈值附近激光增益的非线性效应和模式竞争对气体检测灵敏度的影响．分析表明：改变腔反射镜的反射率可改变激光的反射次数,相当于改变了吸收长度以提高探测灵敏度;阈值附近激光增益的非线性效应对灵敏度的改变具有非线性性,如果不考虑自发辐射,阈值附近探测灵敏度放大倍数理论上可以达到无穷大;模式竞争效应相当于放大了气体的吸收系数,从而使得激光器多模运转时灵敏度比单模运转提高很多倍．     

基于全光缓存器的光纤传感甲烷多点监测系统

当前的光纤甲烷传感器通常使用长距离准直器,导致探头体积大、安装对准不易等问题.本文提出一种基于全光缓存器的光纤甲烷检测系统,利用全光缓存器多波长多圈缓存的特性,可将探测长度缩短为5 cm,是国内外现有方案的1/6～1/10.本方案能有效缩小探头体积,同时保证检测精度.     

30Hz单模超窄线宽光纤激光器

介绍利用光子注入锁模技术在掺铒光纤激光器上实现了超窄线宽单模激光输出;对光子注入锁模技术压缩激光线宽的原理进行了理论分析,讨论了饱和吸收形成的瞬态光纤光栅的参数对激光线宽产生的影响,实现了高边模抑制比的激光输出. 在实验中,通过调节泵浦功率,获得了稳定的单纵模及多纵模激光输出,测量显示输出激光的线宽为30Hz,输出最大功率可达2mW,多纵模时自由光谱范围FSR为1.875kHz.     

大功率光纤激光器技术及其应用

光纤激光器是当今光电子技术研究领域中最炙手可热的研究课题,尤其是大功率光纤激光器,已在很多领域表现出取代传统固体激光器和CO2激光器的趋势。本文从光纤激光器的结构出发,详细论述了大功率光纤激光器的工作原理和关键技术,重点介绍了应用更为广泛的脉冲型光纤激光器技术,最后简单列举了大功率光纤激光器的优势及其在工业加工、国防、医疗等领域里的应用情况。     

光吸收式光纤温度传感器的建模与实验研究

在分析了高压电器内部温度监测方法现状的基础上，提出了一种带有参才通道的光纤传感器结构形式，详细分析了传感器系统的工作原理，传感器各部分器件的选择依据，以及器件的数学模型，并给出了传感器系统的数学模型，实验表明该模型是可靠的。     

新一代光纤智能传感网与关键器件基础研究进展

天津大学在973计划项目的资助下,开展了光纤传感技术相关研究.其主要内容包括设计了基于光子晶体光纤的填充银线的PCF-SPR传感器,最佳灵敏度为2 400 nm/RIU;设计了一种基于液芯光子晶体光纤的PBG-PCF温度传感器,传感器的最高分辨率为4×10³ nm/RIU;设计了基于甲苯-氯仿混合溶液填充的光子晶体光纤可调谐热敏光开关,通过改变溶液配比实现不同温度跃变点;构建了基于光微流体理论的3种结构模型,并针对模式场分布及磁场探测展开了研究;构建了基于L波断掺饵光纤放大器的光纤内腔气体传感系统,其绝对误差小于0.04%;针对传感器结构、解调光路、解调算法,设计并优化了F-P传感系统;提出了针对光纤传感网的评估鲁棒性模型,开展了梳状暗调谐光源技术和OFDR技术在光纤传感网检测方面的研究.     

改进型索氏提取装置及应用试验

对传统索氏提取装置进行改进,将蒸馏瓶产生的蒸气通过蒸气导气管导入索氏提取筒中,液化放出潜热,提高了提取操作的温度;设计的取样阀,方便了取样操作;增加的尾气吸收装置,提高了操作安全性。将此装置用于提取雅致小克银汉霉菌粗脂肪试验,大大提高了提取效率,提取操作段温度由（27．4±1．2）℃提高到（46．6±0．4）℃,提取时间由5．3h缩减到23h。     

色散平坦光纤中的超连续谱

利用光纤中的超连续(SC)谱展宽技术,能够在很宽的光谱范围内同时获得多个高重复率、多波长超短脉冲,是一种有效的超短脉冲光源产生方法.本文利用重复频率为13.9MHz,脉宽1.5ps的超短脉冲泵浦色散平坦光纤(DFF),在三阶非线性效应(自相位调制、交叉相位调制、受激喇曼散射)和色散联合作用下得到总宽度510nm以上的SC光谱,并在宽150nm的谱段内获得不平坦度小于±0.25dB,且覆盖全部L波段的SC谱;用可调谐滤波器在此区段谱切片滤波,并得到脉宽基本相同的接近变换限的超短脉冲.