基于光纖測溫技術(shù)的采空區(qū)煤溫監(jiān)測研究.pdf

1、在煤礦井下各地點(diǎn)發(fā)生的火災(zāi)中，位于采空區(qū)內(nèi)部的火災(zāi)是最普遍的、也是最難發(fā)現(xiàn)的。實(shí)踐證明，在煤自燃的早期對煤體周圍的溫度變化情況進(jìn)行監(jiān)測，找出溫度異常點(diǎn)，可以有效防止煤自燃火災(zāi)的發(fā)生。而煤礦現(xiàn)有的火災(zāi)監(jiān)測技術(shù)屬于多點(diǎn)離散式的監(jiān)測，漏報(bào)比較嚴(yán)重。光纖測溫技術(shù)作為一種能夠?qū)崿F(xiàn)溫度實(shí)時(shí)、連續(xù)在線監(jiān)測的新技術(shù)，在輸電線路火災(zāi)監(jiān)測、隧道火災(zāi)監(jiān)測等領(lǐng)域已經(jīng)被廣泛使用，取得了很好的效果。一些煤礦也開始利用光纖測溫系統(tǒng)對采空區(qū)內(nèi)部的溫度進(jìn)行監(jiān)測，但是對于

2、選用哪一種光纖測溫技術(shù)更適合、光纖在采空區(qū)內(nèi)采用哪種方式鋪設(shè)更合理等問題的研究還比較少。
　　通過對現(xiàn)有的幾種廣泛使用的光纖測溫技術(shù)的分析，結(jié)合煤礦井下采空區(qū)火災(zāi)監(jiān)測的具體要求，提出了采用以拉曼散射為基礎(chǔ)的礦用光纖測溫技術(shù)。對選用的拉曼光纖測溫技術(shù)的測溫原理進(jìn)行了詳細(xì)的研究，并對現(xiàn)有的用來解調(diào)光纖內(nèi)溫度信息的算法進(jìn)行了優(yōu)化。
　　通過對影響光纖測溫系統(tǒng)性能優(yōu)劣的因素分析，發(fā)現(xiàn)了決定測溫系統(tǒng)能否應(yīng)用于井下采空區(qū)溫度監(jiān)測的三個(gè)重

3、要指標(biāo):定位發(fā)火位置的準(zhǔn)確度，測量溫度值的準(zhǔn)確度以及完成從溫度信息的采集到解調(diào)所需的時(shí)間快慢。通過水浴加熱實(shí)驗(yàn)對這三性能指標(biāo)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明系統(tǒng)能滿足煤礦要求。
　　根據(jù)測溫原理設(shè)計(jì)了測溫系統(tǒng)，對組成系統(tǒng)的各部件之間的相互關(guān)系進(jìn)行了研究，并對影響系統(tǒng)硬件選取的因素進(jìn)行了分析，為系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化提供了理論依據(jù)。并針對現(xiàn)有采空區(qū)內(nèi)光纖鋪設(shè)方式的不足，設(shè)計(jì)了四種光纖鋪設(shè)方式，并通過對這四種光纖鋪設(shè)方式優(yōu)缺點(diǎn)的比較，選擇出最佳鋪設(shè)方式