主頁（http://www.by236.com）：煤礦安防必備之瓦斯監測系統

【中國集群通信網】2010年9月國家安全監管總局、國家煤礦安監局下發的通知中規定：2010年底前，全國所有煤礦建設完善礦井監測監控系統，實現對煤礦井下瓦斯、一氧化碳濃度等的動態監控，為煤礦安全管理提供決策依據。確實，作為“煤礦頭號殺手”的瓦斯爆炸，如果在瓦斯濃度超標前就能及時檢測到，并做好防患措施，那么就能真正將事故扼殺在萌芽時，而瓦斯/可燃氣體安全監測系統就擔任著此重要角色。

表1 三種類型的瓦斯傳感器對比

　　瓦斯安全監測系統，采用瓦斯傳感器對瓦斯濃度進行監測，當瓦斯濃度超過1%的濃度時，系統發出報警信號，后端監控中心人員可即刻采取應對措施，如加大排風量或暫停開采。該系統主要監測的對象有：甲烷(瓦斯)CH4濃度、一氧化碳CO濃度，二氧化碳CO2濃度等。據天地偉付月文介紹，其中主要的檢測工作包含以下幾方面。

　　· 工作面監測參數檢測：開停控制、瓦斯濃度、一氧化碳濃度、溫度、粉塵濃度、風速和風門等;

　　· 通風機、壓縮機運行狀態參數檢測：開停狀態、振動量、軸承溫度、電機電流、負壓等;

　　· 變電所電力參數檢測：功率、電壓、電流、開關狀態與控制等;

　　· 皮帶機運行狀態參數檢測：開停控制、煤位、煙霧濃度等;

　　· 泵房控制器檢測控制：水泵開停控制、水位監測等。

　　傳感器是主角

　　開灤(集團)有限責任公司技術中心高級工程師程玉祥表示：“瓦斯安全監測系統的性能好壞主要取決于傳感器。”傳感器作為瓦斯泄漏的檢出及濃度的測定，一般可分為接觸燃燒式、半導體式、熱傳導式熱阻體式三種(表1)。

　　1、接觸燃燒式瓦斯傳感器

　　催化燃燒式氣體傳感器利用其氧化燃燒特性，來檢測空氣中可燃氣含量，即可燃性氣體(H2、CO、CH4等)與空氣中的氧接觸，發生氧化反應，產生反應熱(無焰接觸燃燒熱)，使得作為敏感材料的鉑絲溫度升高，電阻值相應增大。空氣中可燃性氣體濃度愈大，氧化反應(燃燒)產生的反應熱量(燃燒熱)愈多，鉑絲的溫度變化(增高)愈大，其電阻值增加的就越多。故只要測定作為敏感件的鉑絲的電阻變化值(ΔR)，就可檢測空氣中可燃性氣體的濃度。但是，使用單純的鉑絲線圈作為檢測元件，其壽命較短，所以，實際應用的檢測元件，都是在鉑絲圈外面涂覆一層氧化物觸媒。這樣既可以延長其使用壽命，又可以提高檢測元件的響應速度。

　　2、 半導體式瓦斯傳感器

　　半導體瓦斯傳感器利用半導體表面吸著瓦斯時導電率會變化而做成，所采用的半導體材料多數是SnO2，ZnO，Fe2O3 等。電導度隨著有無附著瓦斯而改變，如新鮮空氣通過檢測器時電流極穩定，但是當瓦斯氣體如甲烷、丙烷等接觸到檢測器表面時，由于瓦斯濃度的升高，檢測器阻抗立即降低，電流出現變化，故只要測定電流值，就可檢測瓦斯濃度。目前此傳感器較受歡迎。

　　3、 熱阻體瓦斯傳感器

　　利用熱阻體組件的熱傳導式瓦斯檢測方式是可靠度極高的瓦斯傳感器。熱阻體瓦斯檢測器有如下困難：必須將熱阻體組件的長期變化降到可忽視的程度，使得瓦斯檢知用組件和補償用組件的熱損失必須不影響其實用性;加上熱阻體式瓦斯檢知裝置在常溫常壓時，因水蒸氣的熱傳導率較高，所以此系統易受濕度的影響，雖然可檢知不燃性瓦斯，但卻不易測定熱傳導的瓦斯，故此類傳感器在煤礦中的應用并不多。