干涉式瓦斯测定器研究

瓦斯检测在煤矿安全生产中的重要作用是显而易见的。干涉式瓦斯测定器是广泛使用的瓦斯检测装置。作为一种光学仪器,在其具备测量精度高等特性的同时,亦存在许多问题,容易受到外力、温度等外界因素的影响,使用范围受限以及操作繁琐。该文针对上述使用过程中出现的问题,从仪器的结构、原理等核心方面介绍了相应的改进方法,以期为日后的研发提供借鉴。最后,对目前常用的四种瓦斯检测方法——热催化法、热导法、光干涉法、光谱吸收法做了比较总结,为仪器的选用提供参考。     

瓦斯传感器的研究进展

甲烷是瓦斯的主要成分,是一种重要的温室气体.瓦斯的实时、在线监测对于煤矿企业的安全生产具有极其重要的意义.本文介绍了几种检测甲烷的方法--催化燃烧法、半导体气敏法、红外光谱法、气相色谱法、光纤法等的原理及应用.并对基于以上几种方法的瓦斯传感器的研究进展进行了综述.     

基于PLC的双波长双光路DFB LD瓦斯气体检测技术

针对传统热催化瓦斯检测技术和光纤传感瓦斯检测技术的不足,提出了一种新的瓦斯气体检测方案.根据双波长双光路DFB LD光谱吸收原理,采用Siemens PLC控制技术,设计了瓦斯气体传感器和瓦斯气体检测系统.实验结果表明,该系统拓宽了检测范围,具有精度高、稳定性好、寿命长等特点,并能消除光路干扰和光源输出功率不稳定等因素.     

煤矿瓦斯监控系统传感器硬件设计

本课题中所研究的智能瓦斯传感器解决了催化元件在高浓度瓦斯环境中出现高温烧结的问题,使瓦斯检测的稳定性、响应速度、量程、使用寿命等参数指标极大地优于传统的电桥检测方法,具有一定的理论意义和很大的实用价值。将这种新型的瓦斯传感器应用于煤矿安全监测监控系统中,可以连续的测量矿井瓦斯浓度,为煤矿安全生产提供了有力的保障。     

新型宽量程瓦斯传感器的应用

主要阐述了载体催化元件检测瓦斯的原理及其输出特性曲线，介绍了新型宽量程瓦斯传感器采用的新技术与其在使用中所表现出的优点以及实际应用效果。     

井下气体成分变化对光学瓦斯检测仪的影响

为了解释煤矿井下在进行瓦斯测定时,光波干涉瓦检仪和热催化瓦检仪检测结果不同,使得工程技术人员对井下瓦斯浓度不能准确把握,从而产生安全隐患。通过在新柳煤矿井下测点分别使用光干涉瓦检仪和热催化瓦检仪对瓦斯含量进行测定,并采集对应测点气体对其进行色谱成分分析,从而确定两种仪器的误差。再根据分析不同气体对光波的折射率,找出光干涉瓦检仪的误差产生原因并提出相应修正方法,最终得出影响新柳煤矿瓦斯检测结果不准的原因并提出相应措施。     

煤矿瓦斯催化氧化净化实验研究

为了从根本上解决瓦斯爆炸的危害,在实验室自行设计研制了一种煤矿瓦斯催化净化装置,并成功地进行了实验室小试。可在较低温度下将CH4浓度为1%～5%的瓦斯气体,以30l/min左右的流量通过负压转移系统送入瓦斯催化净化装置,并对残余气体进行二次处理,使瓦斯气体中的CH4催化氧化成无毒、无爆炸危险的CO2和H2O,为解决煤矿瓦斯爆炸提出了一种新思路、新方法。     

氧浓度对瓦斯检定器示值的影响

阐述了氧气浓度变化对光干涉型和催化燃烧型瓦斯检定器检测示值的影响范围及原因．并有针对性地提出了防范对策。     

煤矿瓦斯催化氧化净化实验研究

为了从根本上解决瓦斯爆炸的危害，在实验室自行设计研制了一种煤矿瓦斯催化净化装置，并成功地进行了实验室小试。可在较低温度下将CH4浓度为1％-5％的瓦斯气体，以301／min左右的流量通过负压转移系统送入瓦斯催化净化装置，并对残余气体进行二次处理，使瓦斯气体中的CH4催化氧化成无毒、无爆炸危险的CO2和H2O，为解决煤矿瓦斯爆炸提出了一种新思路、新方法。     

瓦斯液相催化氧化制甲醇实验研究

以瓦斯为原料制备甲醇的实验研究,可以充分利用瓦斯资源。采用苯酐-尿素法制备了酞菁铜/分子筛复合物CuPc/Y,进一步将金属钯担栽在CuPc/Y上制备了0.5%Pd-CuPc/Y复合物。以0.5%Pd-CuPc/Y为催化剂、醋酸水溶液为溶剂进行了瓦斯液相催化氧化制甲醇的实验研究。结果表明:甲醇的生成量与反应压力、反应温度、催化剂用量、溶剂的酸度、反应时间存在正相关关系,与对苯醌添加量总体上也遵循正相关规律。在瓦斯初始反应压力4 MPa、催化剂用量2 g、溶剂中CH_3COOH与H_2O体积比4:1、对苯醌用量1 000μmol、反应时间3 h、反应温度130℃的条件下,甲醇的生成量为2 754μmol。分析瓦斯液相催化氧化制甲醇的反应机理,认为0.5%Pd-CuPc/Y在醋酸溶液中催化瓦斯选择氧化制甲醇反应同时遵循亲电取代机理和活性氧物种氧化机理。     

瓦斯管路漏气点检测的试验研究

瓦斯管路漏气即影响瓦斯的抽采效果,也会影响瓦斯利用。然而井下环境复杂,瓦斯管路漏气点很难发现。本文分别介绍"排气法"和"压差法"对井下瓦斯管路检查漏气点,并测定漏气流量。通过理论推导和井下试验来证明了"压差法"检测瓦斯管路漏气点的可行性。研究了瓦斯管路抽采负压、表面粗糙度、人为因素对"压差法"精度的影响,并得出"压差法"的误差精度为0.002 m3/min。研究结果对负压管路的气体运输同样具有指导意义。     

红外甲烷传感器与催化甲烷传感器性能比较研究

本文通过对采用红外技术设计的GJG4（A）红外甲烷传感器与采用催化元件设计市场主流甲烷传感器进行了井下实验对比的研究,得出利用红外技术原理设计甲烷测量传感器和传统催化元件设计的甲烷测量传感器具有响应时间快,反映灵敏,标校周期长,稳定性高,维护费用低的优点,成功解决了现有矿用瓦斯检测传感器存在响应速度慢,选择性差,测量精度低、受硫化氢气体的干扰大,高浓度瓦斯易造成中毒而无法恢复,使用寿命短,标定周期短的缺陷。     

煤矿瓦斯分解净化效果的实验研究

瓦斯是危害煤矿生产的主要因素之一,为了从根本上解决瓦斯爆炸给矿工的生命、煤炭生产带来的危害,本文提出了一种新的防治瓦斯积聚方法。即在自行设计的封闭系统内,把瓦斯通过负压转移管道送入瓦绝热催化、氧化的净化系统中,对流量20~70L/min爆炸浓度以下的瓦斯气体进行近距离加热催化、氧化处理,将瓦斯气体中的CH4转化为无毒、无爆炸危险的CO2和H2O,为解决煤矿瓦斯危害提供了一种新思路。     

Pd（bipy）Cl2催化瓦斯液相选择氧化制甲醇工艺

采用液相催化氧化的方法,将煤矿瓦斯转化为便于储存、运输和使用的液体化合物甲醇是瓦斯综合利用的一个发展方向。以2,2-联吡啶和K2PdCl₄为原料,合成Pd²⁺-联吡啶络合物（Pd（bipy）Cl₂）催化剂,在20%发烟硫酸中考察其催化低浓度瓦斯选择氧化合成甲醇的反应性能。实验结果表明,该催化剂选择催化氧化低浓度瓦斯的适宜工艺条件为:反应温度180℃、反应压力4 MPa、反应时间2 h、Pd（bipy）Cl₂用量30μmol。在该工艺条件下,瓦斯中甲烷的转化率为10.99%,甲醇的选择性为73.33%。发烟硫酸中Pd（bipy）Cl₂催化低浓度瓦斯选择氧化制甲醇可能遵循亲电取代反应机理。     

醋酸溶液中Pd/C催化瓦斯选择氧化制甲醇

为有效利用瓦斯资源,研究了瓦斯选择氧化制甲醇的反应条件及机理.以PdCl2为前驱体,采用浸渍法制备了Pd/C催化剂,进而对醋酸水溶液中Pd/C催化瓦斯选择氧化制甲醇的反应条件进行了实验研究,结果表明,目标产物甲醇生成量与催化剂添加量、对苯醌用量、溶剂中CH3COOH与H2O的混合比例、反应温度和反应时间正相关.采用3%Pd/C为催化剂时,在3%Pd/C添加量2g、对苯醌用量1000μmol、CH3COOH与H2O体积比4:1、反应温度130℃、反应时间3h条件下,甲醇的生成量为1960μmol.此外,利用瓦斯选择氧化实验和XRD谱图表征技术研究了Pd/C催化剂循环使用对瓦斯氧化制甲醇的影响.分析实验结果,认为Pd/C在醋酸溶液中催化瓦斯选择氧化制甲醇反应,既遵循亲电取代机理,又遵循活性氧物种氧化机理.     

考虑瓦斯影响的煤层冲击地压钻屑量指标研究

对于含瓦斯煤层实施钻屑法必须考虑瓦斯的影响。考虑瓦斯的影响和煤体损伤特性,经理论推导得到了含瓦斯煤层检测冲击地压的钻屑量指标,并结合阜新五龙矿的实际情况进行了验证。单位长度钻屑量危险指标与煤的密度成正比,与成孔直径的平方成正比,随弹性模量增大而减小,随抗压强度增大而增加。随瓦斯压力增大而增加,随孔隙增加而减小。     

中国矿井瓦斯浓度检测技术现状及发展趋势

矿井瓦斯浓度检测对于煤矿安全生产及灾害防治具有重要意义。阐述矿井瓦斯浓度检测方法,并对瓦斯浓度检测方法进行较为详细的论述与分析,指出矿井瓦斯浓度检测存在的问题。针对存在的问题,提出了未来要提高瓦斯检测元件的性能、检测方法的灵敏性、测试结果的准确性、测试的响应速度,进一步降低测试仪器的尺寸和成本;随着智能化开采的投入,煤矿井下瓦斯浓度检测应配合智能化开采机械,形成新的检测监测系统,具有自动校准、实时监控的功能,基于以上功能实现快速预判技术,达到安全生产;基于仿生传感技术、计算机技术,以及智能化技术,研发新型的智能化仿生瓦斯传感器。     

顾桥矿岩巷掘进瓦斯异常区探测与防治

针对顾桥矿在两个突出煤层间的岩层中掘进可能出现瓦斯大量异常涌出、影响矿井安全生产和生产接替的难题,采用瞬变电磁法进行物理探测与分析,掌握了岩层中的瓦斯富集区,通过气源检测与分析,获得了掘进涌出瓦斯与巷道顶、底部发育的11-2煤和9煤均有相关性。根据地球物理探测与分析结果,提出了瓦斯防治措施,设计了有针对性的瓦斯抽采钻孔,高效抽采了瓦斯富集区中的瓦斯,消防了瓦斯安全威胁,为岩巷的安全高效掘进提供了保障,提高了巷道掘进进度,取得了良好效果。     

祁南矿顺层钻孔抽采半径测定

正一、引言目前,预抽煤层瓦斯是大多数突出矿井采取的防突措施,顺层钻孔预抽煤层瓦斯措施可以有效的降低煤层瓦斯含量进而降低工作面瓦斯涌出量,达到治理瓦斯的目的。顺层钻孔瓦斯抽采半径常用测定方法包括:压降法、计算机模拟法、气体示踪法和钻孔流量法等。顺层钻孔测试煤层瓦斯难度较大,由钻孔瓦斯流量与瓦斯压力的关系模型可知,钻孔     

瓦斯部分氧化制甲醇的实验研究

为了充分利用瓦斯资源,对瓦斯液相催化氧化制甲醇的反应溶剂和催化剂进行了研究和筛选,并讨论了反应温度和时间对瓦斯部分氧化反应的影响。结果表明,瓦斯在酸性条件下可发生选择性氧化反应生成甲醇,且溶剂酸性越强,目标产物的生成量越高;在CH3COOH水溶液作溶剂时,Pd(OAc)2-对苯醌-CO用作瓦斯部分氧化合成甲醇的催化剂体系较合适;延长反应时间和适当升高反应温度,有助于目标产物的生成。此外,还分析了瓦斯选择性氧化合成甲醇的反应机理。该研究为防治瓦斯事故,减少因瓦斯排放引起的温室效应及合理利用瓦斯资源提供了理论依据。