煤矸石在長(zhǎng)期堆積過程中,會(huì)受到太陽照射、雨淋風(fēng)吹等作用,之后煤矸石山內(nèi)部物化性質(zhì)將發(fā)生變化,造成自燃、爆炸等嚴(yán)重后果,并且發(fā)生自燃的煤矸石也會(huì)嚴(yán)重污染土地和地下水等,對(duì)周圍生活和工作的人們?cè)斐蓢?yán)重的危害。煤矸石山發(fā)生自燃往往是因?yàn)闆]有及時(shí)了解到內(nèi)部溫度變化趨勢(shì)和確定火源位置等,無法提前抑制矸石山內(nèi)部自燃進(jìn)一步的發(fā)生。

以Lo Ra通訊技術(shù)為基礎(chǔ),將溫度傳感器連接到無線傳輸模塊上,建立了主控站和各溫度監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及配套軟件,能夠通過遠(yuǎn)距離無線監(jiān)測(cè)采集溫度數(shù)據(jù),之后在實(shí)驗(yàn)室開展了模擬煤矸石堆內(nèi)主動(dòng)升溫監(jiān)測(cè),將無線測(cè)溫節(jié)點(diǎn)逐層埋入,能夠在升溫過程中進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集,并觀測(cè)到溫度的擴(kuò)散范圍等。又在煤礦煤矸石山開展了實(shí)際測(cè)試,將各監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)放入不同深度后通過主控站進(jìn)行溫度詢問,測(cè)試得到了無線通訊傳輸?shù)淖畲缶嚯x。為監(jiān)測(cè)煤矸石山內(nèi)部溫度場(chǎng)的變化提供了一種有效手段且測(cè)溫終端具備高獨(dú)立性,能夠保證不因個(gè)別測(cè)溫節(jié)點(diǎn)影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

(2)在煤矸石山內(nèi)部近熱源的水平層方向受熱影響范圍最大的區(qū)域?yàn)榘霃?-0.2m,超出半徑0.2m區(qū)域所受熱源溫度的影響很小,升溫幅度與升溫速率迅速降低,且熱源的溫度越高,對(duì)煤矸石堆的內(nèi)部溫度場(chǎng)影響越大。

(3)在熱源的豎直層方向,距熱源點(diǎn)半徑0-0.3m向上區(qū)域所受影響最大,超出半徑0.3m后的區(qū)域溫度所受熱源溫度變化影響大幅降低。熱源所在水平層0_(水平)和豎直層0_(豎直)溫度變化比較來看,豎直向上方向的熱量傳播能力強(qiáng)于水平方向。

(4)通過在現(xiàn)場(chǎng)煤矸石山進(jìn)行無線測(cè)溫系統(tǒng)的測(cè)試后,主控站與節(jié)點(diǎn)之間的有效穿透?jìng)鬏斁嚯x不能超出8m,節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間的最大有效穿透距離不能超過7.14m。

(5)基于節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)、主控站與節(jié)點(diǎn)間的最大穿透有效距離,提出了監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)在煤矸石山內(nèi)按照“點(diǎn)-條-面”布置方式的設(shè)計(jì)構(gòu)想,以點(diǎn)成條列,相鄰條列間節(jié)點(diǎn)互成等邊三角形,眾條列又形成監(jiān)測(cè)面,最后形成多水平監(jiān)測(cè)面進(jìn)行內(nèi)部溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè),此設(shè)計(jì)構(gòu)想可減小傳輸系統(tǒng)的冗余性、投放成本和投放盲目性。

“煤堆自燃”可能是大眾不怎么接觸的字眼，但是對(duì)于火電廠，煤場(chǎng)等一些需要使用大量煤炭的工廠來說，是需要大力關(guān)注的事情；煤堆自燃對(duì)于任何一個(gè)儲(chǔ)煤場(chǎng)來說都是一個(gè)重大打擊，不僅在物質(zhì)上會(huì)損失慘重，還會(huì)威脅到廠內(nèi)人員的安全，所以解決煤堆自燃是煤場(chǎng)的主要關(guān)注點(diǎn)。至于怎么解決呢？今天就由專業(yè)工程師和大家分享：解決煤堆自燃很簡(jiǎn)單，一個(gè)智能燃料測(cè)溫系統(tǒng)全搞定！

 

智能燃料測(cè)溫系統(tǒng)是露天煤堆的常用監(jiān)測(cè)方法，系統(tǒng)由多個(gè)無線插入式煤堆測(cè)溫儀和一個(gè)公用主機(jī)組成，設(shè)備設(shè)有警戒溫度自動(dòng)閃爍聲音報(bào)警和短信報(bào)警功能，這對(duì)預(yù)防并解決目前普遍存在的煤堆自燃問題，減少經(jīng)濟(jì)損失、維護(hù)企業(yè)形象、保護(hù)環(huán)境都是很必要的。

智能燃料測(cè)溫系統(tǒng)主要是通過研究地面煤堆氧化自燃的原因和過程制作出來的。系統(tǒng)中的無線插入式煤堆測(cè)溫儀分為可實(shí)時(shí)對(duì)煤堆進(jìn)行監(jiān)測(cè)無線測(cè)溫系統(tǒng)（測(cè)溫電纜）和一種插入式煤堆測(cè)溫儀；該系統(tǒng)是用于測(cè)量煤堆煤場(chǎng)內(nèi)部溫度專用儀器系統(tǒng)，利用煤堆測(cè)溫儀測(cè)量煤堆內(nèi)部溫度，是煤場(chǎng)測(cè)溫管理的重要手段，可及時(shí)了解煤堆內(nèi)部的發(fā)熱狀況，及早采取措施，消除煤堆自燃現(xiàn)象的發(fā)生，防止煤場(chǎng)煤堆自燃帶來的嚴(yán)重后果。

 

煤堆測(cè)溫儀專用溫度傳感器，頭部是針尖形結(jié)構(gòu)，并且具有很強(qiáng)的鋼性，插入煤堆內(nèi)部不彎曲，不折斷，能順利測(cè)量煤堆溫度。測(cè)溫探頭常規(guī)長(zhǎng)度有1米、1.5米、2米、3米、最長(zhǎng)可達(dá)6米；煤堆測(cè)溫電纜，主要用于圓形煤堆倉，測(cè)溫電纜規(guī)格長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際情況決定，測(cè)溫電纜內(nèi)部布置了多個(gè)感溫傳感器，并且線內(nèi)置5mm粗的鋼絲，抗拉、坑沖擊、增大耐磨性。感溫傳感器可根據(jù)實(shí)際情況多個(gè)測(cè)點(diǎn)均勻分布，可以測(cè)量不同層深的煤炭溫度。

 

煤堆測(cè)溫儀和測(cè)溫電纜是整個(gè)系統(tǒng)的核心，主要作用是準(zhǔn)確采集煤堆內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在測(cè)溫儀和采集分機(jī)內(nèi)。測(cè)溫主機(jī)主要是接收數(shù)據(jù)上傳數(shù)據(jù)，在測(cè)溫主機(jī)系統(tǒng)登錄后，測(cè)試終端會(huì)以聚合或者圖框的形式展示在地圖上，點(diǎn)擊后會(huì)彈出該設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，包括設(shè)備名稱，更新時(shí)間，最新數(shù)據(jù)，地理位置等。

 

知識(shí)分享：

 

煤堆自燃預(yù)防措施

 

（1）均壓通風(fēng)控制漏風(fēng)供氧。均壓通風(fēng)是控制煤層開采中采空區(qū)等漏風(fēng)的有效措施。首先，要在保證沖淡CH4，風(fēng)速，氣溫和人均風(fēng)量的要求下，全面施行區(qū)域性均壓通風(fēng)，其調(diào)壓措施包括單項(xiàng)調(diào)壓和多項(xiàng)措施聯(lián)合調(diào)壓，具體實(shí)施中的形成的工作面均壓逐步擴(kuò)大到鄰近工作面采空區(qū)的區(qū)域性均壓。

 

（2）噴漿堵漏鉆孔灌漿。對(duì)煤層開采中的可疑地點(diǎn)或已出現(xiàn)隱患地點(diǎn)進(jìn)行全封閉噴漿和打淺密集鉆孔注漿，是防止自然發(fā)火的2個(gè)有效措施。

 

 

（3）注凝膠防滅火。采用注凝膠技術(shù)處理高溫點(diǎn)或自然發(fā)火是煤層開采中防滅火的重點(diǎn)措施，其方法是將凝膠注入高溫點(diǎn)或火點(diǎn)的周圍媒體中，其作用是既可以封堵漏風(fēng)通道，又可以吸熱降溫。