國(guó)家礦山安全監(jiān)察局于2024年3月19日發(fā)布的《重要工作部署》明確規(guī)定，掘井機(jī)、采煤機(jī)等井下移動(dòng)機(jī)械設(shè)備必須安裝具備甲烷電閉鎖和故障閉鎖功能的機(jī)載甲烷斷電儀。這一要求旨在切實(shí)預(yù)防潛在安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，保障礦工的生命安全和企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

機(jī)載甲烷斷電儀的重要性及系統(tǒng)組成

機(jī)載甲烷斷電儀作為井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”之一的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，直接關(guān)系到礦工的生命安全和企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。該系統(tǒng)支持獨(dú)立裝置本地控制、兼容現(xiàn)有安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)、獨(dú)立系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)三種運(yùn)行模式。其核心組件包括激光甲烷傳感器、斷電儀主機(jī)、備用電源和無(wú)線傳輸設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)、鉆機(jī)等井下移動(dòng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行環(huán)境甲烷濃度的實(shí)時(shí)顯示、聲光報(bào)警、超限斷電閉鎖、自動(dòng)解鎖以及報(bào)警信息自動(dòng)推送等功能。

傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的局限性

傳統(tǒng)的有線監(jiān)控系統(tǒng)在布線、維護(hù)成本和靈活性方面逐漸暴露出明顯的短板，特別是在煤礦生產(chǎn)中，瓦斯災(zāi)害一直是懸在礦工頭上的達(dá)摩克利斯之劍。催化原理的甲烷傳感器由于精度和穩(wěn)定性無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，離線式的工作模式也使得實(shí)時(shí)監(jiān)控難以實(shí)現(xiàn)。這些因素導(dǎo)致了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的局限性，亟需更先進(jìn)的技術(shù)來(lái)提升礦山安全監(jiān)控水平。

激光甲烷傳感器的優(yōu)勢(shì)

近年來(lái)，激光甲烷傳感器技術(shù)的發(fā)展為解決上述問題提供了新的途徑。相比于傳統(tǒng)的催化原理傳感器，激光甲烷傳感器在多個(gè)方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)：

高測(cè)量精度：基于激光光譜吸收原理，激光甲烷傳感器對(duì)甲烷的檢測(cè)具有極高的分辨率，測(cè)量精度可達(dá)±0.05% CH?，遠(yuǎn)高于催化甲烷傳感器的±0.1% CH?。

精準(zhǔn)穩(wěn)定：激光甲烷傳感器使用光學(xué)元件和檢測(cè)原理，性能更加穩(wěn)定，在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，測(cè)量數(shù)據(jù)的偏差較小。而催化甲烷傳感器依賴催化劑活性，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后會(huì)因中毒、老化等因素影響測(cè)量穩(wěn)定性。

強(qiáng)抗干擾能力：激光甲烷傳感器不受環(huán)境中的硫化氫、二氧化硫等雜質(zhì)氣體的影響，對(duì)濕度、溫度等環(huán)境因素的適應(yīng)性更強(qiáng)。催化甲烷傳感器則容易受到這些雜質(zhì)氣體的毒害，導(dǎo)致失效或測(cè)量不準(zhǔn)確。

長(zhǎng)壽命：激光甲烷傳感器不存在催化劑老化、中毒等問題，使用壽命較長(zhǎng)，一般可達(dá)5-10年，而催化甲烷傳感器的使用壽命通常僅為2-3年。這大大減少了傳感器的更換頻率，降低了維護(hù)成本。

AG-6-CH4-28M2 礦用激光甲烷傳感器模塊的特點(diǎn):

工采網(wǎng)的礦用激光甲烷傳感器模塊 AG-6-CH4-28M2 是基于可調(diào)諧激光氣體吸收光譜技術(shù)（TD-LAS）開發(fā)，采用 1653.7nm 激光對(duì)甲烷氣體進(jìn)行特征 “指紋譜” 吸收探測(cè)，抗水汽及其它氣體干擾。該傳感模塊采用折疊光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，吸收光程長(zhǎng)，探測(cè)靈敏度和精度高；超低功耗設(shè)計(jì)，具有 0-100%VOL 全量程檢測(cè)及溫度和壓力補(bǔ)償修正，環(huán)境適用性強(qiáng)；通用螺紋安裝接口和通訊接口設(shè)計(jì)，適用性強(qiáng)。該產(chǎn)品作為甲烷氣體監(jiān)測(cè)儀的核心部件，可廣泛用于煤礦、非煤礦山及工業(yè)化工等領(lǐng)域的甲烷氣體泄漏探測(cè)報(bào)警。

精準(zhǔn)控溫探測(cè)：確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

防水汽設(shè)計(jì)：有效抵抗水汽干擾，提高測(cè)量可靠性。

低功耗設(shè)計(jì)：延長(zhǎng)電池壽命，減少更換頻率。

實(shí)時(shí)溫壓補(bǔ)償：根據(jù)環(huán)境溫度和壓力變化自動(dòng)調(diào)整測(cè)量結(jié)果，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

防爆設(shè)計(jì)：符合礦井安全標(biāo)準(zhǔn)，適用于爆炸性環(huán)境。

結(jié)論

AG-6-CH4-28M2 礦用激光甲烷傳感器模塊憑借其高精度、高穩(wěn)定性、強(qiáng)抗干擾能力和長(zhǎng)壽命等特點(diǎn)，成為新一代機(jī)載甲烷斷電儀的理想選擇。它不僅提升了礦山安全監(jiān)控的水平，還為礦工的生命安全和企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保障。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的推動(dòng)，激光甲烷傳感器必將在未來(lái)的礦山安全領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。

審核編輯 黃宇