ZYBG型矿用瓦斯输送管道自动抑爆装置研制

为了保障瓦斯输送管道的安全性,采用主动抑爆技术研制了ZYBG型矿用瓦斯输送管道自动抑爆装置。该装置利用火焰探测器探测瓦斯爆炸信号,并将信号通过光电转换传输给控制器,控制器对信号进行判定和分析,在爆炸接近防护区间的瞬间快速打开高压抑爆器,释放抑爆介质,熄灭火焰,阻断爆炸的进一步传播。抑爆性能试验结果表明,该抑爆装置能够在5ms内快速捕捉火焰信息,并在35ms内迅速喷洒抑爆介质。     

瓦斯管道输送水封阻火泄爆装置

<正>瓦斯管道输送水封阻火泄爆装置由天地(常州)自动化股份有限公司研制推出。该装置是用于保证煤矿瓦斯输送管道瓦斯输送安全的一种装备,起到保护进气端(或出气端)输送管道及附属设备的目的。瓦斯管道输送水封阻火泄爆装置由水封泄爆桶、水位传感器、远程控制箱、隔爆电动球阀组成。当煤矿抽放瓦斯意外爆炸事故发生时,其可阻止爆炸产生的冲击波破坏抽放系统,并隔断爆炸产生的火焰导入井下,防止事故     

低浓瓦斯管道输送安全装备

<正>由天地(常州)自动化股份有限公司研制的低浓瓦斯管道输送安全装备包括ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置、ZZBG矿用管道阻爆装置、水封阻火泄爆装置。ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置适用于有气体和粉尘爆炸危险的场所,当出现火源或发生爆炸事故时,由紫外日     

低浓度瓦斯管道输送安全监控系统研究

随着低浓度瓦斯利用进度的加快,对于跨越5%～16%爆炸范围的低浓度瓦斯输送安全问题凸显,为保障低浓度瓦斯的安全输送和利用特研发了该套低浓度瓦斯管道输送安全监控系统。介绍了系统结构及工作原理,主要控制设备设计思路,软件及通讯单元设计思路。试验表明该系统能在低浓度瓦斯输送管道发生爆炸、燃烧等危险出现时能及时响应,有效阻止灾害扩大,保障低浓度瓦斯安全输送。     

ZZBG矿用管道阻爆装置

<正>ZZBG矿用管道阻爆装置由天地(常州)自动化股份有限公司研制推出。该装置是按最新国家标准AQ 1076—2009《煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范》和AQ 1073—2009《瓦斯管道输送自动阻爆装置技术条件》要求设计,针对低浓度瓦斯气体输送过程中可能因排空雷击、发电、变径等原因发生火灾、爆炸事故而专门开发的快速阻爆装置。其主要安装于低浓度瓦斯(或其他易燃易爆气体)安全输送管道     

巷道拐弯角度变化情况下瓦斯爆炸火焰传播规律模拟实验研究

为了研究煤矿井下发生瓦斯爆炸事故后,火焰在巷道中的传播规律,设计了瓦斯爆炸实验系统,采用不同拐弯角度的管道来模拟井下巷道变化,通过实验方法分析了管道内瓦斯爆炸火焰传播速度与管道拐弯角度和瓦斯填充长度的关系。实验结果表明,瓦斯填充长度越大,火焰传播速度越大;火焰传播速度在管道水平段中呈稳步增大趋势,在拐弯点处迅速减小,经过拐弯点后又迅速增大;在瓦斯填充长度一定的情况下,管道拐弯角度越大,火焰传播速度越快;随着管道拐弯角度的增加,火焰传播速度突变系数呈先减小、后增大的趋势,改变瓦斯填充长度对突变系数影响不大。     

基于爆炸声音识别的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知方法研究

分析了煤矿瓦斯和煤尘爆炸特征：气体浓度发生突变;环境温度迅速升高;空气压力突然升高;产生火球和烟尘;产生较强的红外和紫外辐射;产生爆炸冲击波和火焰波;产生爆炸音。基于爆炸声音感知煤矿瓦斯和煤尘爆炸具有以下优点：(1)爆炸冲击波和火焰波衰减快,传播距离近;声波衰减慢,传播距离远。远离爆源的矿用拾音设备可用于煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知。(2)与基于气体浓度和温度等传感器的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知方法相比,具有响应速度快的优点。(3)与基于视频图像的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知方法相比,具有不受粉尘、光照、遮挡等影响的优点。(4)矿用拾音设备成本低、易安装。(5)声音传播距离远,受巷道和分支影响小。(6)声音处理速度快,可在短时间内从各种声音信号中快速识别瓦斯和煤尘爆炸声音。提出了基于爆炸声音识别的煤矿瓦斯和煤尘爆炸感知方法：利用麦克风阵列拾音器采集监测区域的声音信号,经过归一化、分帧、添加类别标签等预处理后,提取声音信号特征,将特征输入到统计分类器中进行训练,建立煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别模型;实时采集监测区域的声音信号,将提取的声音信号特征输入训练完成的煤矿瓦斯和煤尘爆炸声音识别模型中,判断是否为煤...     

ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置

<正>ZYBG瓦斯管道输送自动喷粉抑爆装置由天地(常州)自动化股份有限公司研制推出。该装置用于有气体和粉尘爆炸危险的场所,当出现火源(如摩擦火花、撞击火花、静电火花、电气火花、内因火灾、外因火灾等)或发生爆炸事故时,由火焰传感器(对火焰信号敏感,对矿灯灯光、白炽灯光、日光灯光不激发)及时探测火源     

管道瓦斯流量计量技术的分析与应用

针对煤矿管道瓦斯输送计量现状,比较了现用管道瓦斯流量计量常用流量计的优缺点,重点介绍了一种更适合煤层气管道瓦斯流量计量的技术——V锥流量计。通过对V锥流量计的特点分析并比对管道瓦斯自身特点,得出V锥流量计更适合于管道瓦斯计量;相关产品的现场成功应用案例又进一步证明了V锥流量计在管道瓦斯计量领域的优越性。     

基于多传感器数据融合技术的瓦斯监测系统

瓦斯灾害是煤矿中最严重的灾害之一。最近几年瓦斯事故发生频繁，瓦斯爆炸夺走了许多矿井工人的生命，给国家造成了重大经济损失。对矿井瓦斯预测预报和对瓦斯进行控制，就能大大地减少瓦斯爆炸事故和矿工的伤亡。为此采用多传感器数据融合方法，对瓦斯、温度、风速等信号数据采样，提取它们特征量，对数据进行数据融合，实现对矿井瓦斯进行实时监测、预测控制，为矿井安全生产提供了有力的保障。并经过实验已取得较好的效果。     

一种温压内爆炸准静态压力测量方法研究

针对有限空间温压爆炸准静态压力准确测量问题,依据传压管道滤波效应特性,设计了一种准静态压力测量组件,建立了温压内爆炸准静态压力测量方法。采用圆柱杆上的螺旋形凹槽结构,与内管壁组成了微型传压管道,与压阻型压力传感器配合,形成一种准静态压力测量组件,抑制了爆炸压力波中高频冲击波分量的传播,减小了爆炸光、热对压力传感器性能的影响。在激波管和准静态压力校准装置上,分别测量了压力组件的输出信号,得到测量组件的升压时间小于0.24 ms,测量误差小于0.6%,满足内爆炸场准静态压力的测试需求。目前,该测量方法已用于温压炸药内爆炸效应试实验中,为温压炸药爆炸释能评估提供了测试基础。     

基于超声波时差法的管道流量测定仪设计

煤矿现有抽采管道使用传统瓦斯流量计存在易产生堵塞故障等问题,基于超声波时差法的流量计测量精度高、测量结果重复性好,但不适用于瓦斯抽采管道流量测量,并且需要单独设计超声波驱动电路和信号处理电路,实现难度较大。针对煤矿瓦斯抽采管道的特点,设计了一种基于超声波时差法的管道流量测定仪。在固定的传播距离下,超声波换能器发出的超声波在流体中的传播时间与气体的流速呈函数关系,而流速与管道截面积的乘积即为流量,从而间接得到管道气体流量。该管道流量测定仪以低功耗微处理器STM32F103为核心控制元件,在时间数字转换芯片MAX35104内部通过自动差分飞行时间测量法计算超声波顺逆流传播时间,根据传播时间计算气体流速、瞬时流量和累计流量。测试结果表明,基于超声波时差法的管道流量测定仪的最大绝对误差为0.15 m/s,最大重复性误差为0.17%,符合JJG 1030—2007《超声流量计检定规程》中2级精度要求,同时也满足MT 448—2008《矿用风速传感器》中对超声波式风速传感器基本误差的要求。     

燃气燃爆实验数据的多约束B 样条曲线拟合

样条拟合是数据处理的重要方法,该文给出一个实际工程中多条件约束拟合的典型 实例。燃气燃爆分析是涉及安全生产的重要问题,精确安全的燃爆边界有助于危险预测和控制。 该文对消防公司的实验数据进行分析,基于多约束样条拟合方法,给出了油气燃爆界和爆炸强度 曲线。具体地,将燃气燃爆不同特性转化数学约束条件并做合理简化,在这些约束条件下进行曲线 拟合,得到具备燃爆特征的爆炸强度曲线。该方法不受维数限制,可以推广用于多因素燃爆分析。     

温压炸药爆温无线存储测试系统设计

温压炸药爆轰时间长、爆炸温度高且伴随爆炸破坏作用,使其爆炸温度测试较困难。为有效评估温压弹药的热毁伤效应,将存储测试技术应用到爆炸瞬态高温测试中,并结合无线传感网络技术,在确保参试人员的安全前提下,可在500 m外远程监控测试仪器状态进行智能化测试。系统采用E12型热电偶,响应时间短,最大测温为2 300℃,并对其进行可溯源性动态校准,确保测试精度。测试装置成功应用于小当量温压弹药的实爆现场测试,试验结果表明所设计的系统操作简单、使用安全,具有良好的应用前景。     

随机装定与延时起爆控制电路设计

随机延时起爆系统在对目标进行打击封锁中有着重要的应用。本文介绍了一种在发射前通过控制器对起爆控制系统进行装定，发射后控制系统读取装定的数据作为起爆控制参数的技术途径。     

基于瞬态模型的井下抽采主管道泄漏定位方法研究

针对现有煤矿井下瓦斯抽采主管道漏点定位大多采用单一定位方法,存在适用性差、效率低、易受环境影响等问题,结合流量平衡法、负压波法和小波降噪原理,提出了一种基于瞬态模型的井下抽采主管道泄漏定位方法。首先分析了管道首末两端流量变化规律及差值大小,排除干扰信号,利用流量平衡法对管道泄漏状态进行定性分析,判断管道是否泄漏:比较正常运行及发生泄漏情况下的流量变化,当管道首末两端流量差大于管道流量差阈值时,即为工况改变或发生泄漏;然后根据负压波在管道内的传播机理,采用小波降噪技术对压力信号进行消噪处理,结合邻域差值法寻求信号突变点;最后通过泄漏定位公式计算漏点位置,从而实现对管道漏点位置的有效定位。仿真分析结果验证了该方法的准确性。     

基于分压配气和流量配气的隔爆型设备爆炸试验控制系统

综合分压配气和流量配气的特点和优势,设计了基于分压配气和流量配气原理的自动化配气控制系统,用于I类、II类隔爆型设备(d)和III类可燃性粉尘环境外壳保型设备(tD)的耐爆和传爆试验。经试验测试与比对:该系统可靠性、精确度、稳定性和重复性方面均满足GB 3836.2-2010防爆试验所规定的要求,并具有节省试验时间和试验气源的优点。     

气体传感器温度调制信号的瞬时频谱分析

温度调制技术已被证明能够改善气体传感器的选择性。为了有效提取传感器对被测气体的响应特征,提出应用Hil-bert-Huang变换对温度调制下的气体传感器的动态信号进行分析,可获得传感器动态响应信号中的瞬时频谱和边际谱等有效的气体响应特征。通过对一个微热板式气体传感器在矩形波调制下对三种易燃易爆气体响应的动态信号进行测试和分析,说明提取的瞬时频谱和边际谱能较好的体现被测气体信息。进一步研究了调制周期对动态响应信号的影响和该方法在正弦波、三角波等温度调制模式下的传感器对三种易燃易爆气体的响应,结果说明使用瞬时频谱能够有效提取信号中的气体信息。     

无安全监控系统的煤矿特别重大瓦斯爆炸事故案例分析

分析了死亡105人的瑞之源煤业有限公司"12.5"特别重大瓦斯爆炸事故,得出结论:爆炸时间为2007-12-05T23:07;瓦斯爆炸爆源位于9号煤层40m掘采面;40m掘采面无风作业,造成瓦斯积聚,达到爆炸浓度界限;40m掘采面放炮产生火焰,引爆瓦斯,煤尘参与爆炸;该矿9号煤层没有设置煤矿安全监控系统,不能及时发现瓦斯超限,停电撤人;该矿井下机电管理混乱,电缆不使用防爆接线盒连接,井下大量使用非防爆三轮车,煤电钻不使用综保装置。