‌KSS-200煤矿自燃火灾束管监测系统‌是一种用于监测煤矿井下自然火灾的设备，通过对自然火灾标志性气体的测定和分析，及时准确地预测井下发火趋势和发火点温度变化，为自燃火灾和瓦斯爆炸事故的防治工作提供科学依据‌。

（1）束管部分：由粉尘过滤器、单管、分路箱（含滤水器）、束管等组成， 其作用是运载井下气体。

（2）采样控制部分：由输出控制接口板、电磁阀驱动电路、采样泵、自动进样器等组成，它们各自装在微机和控制柜内。其作用是按规定的顺序和时间将气体送入气相色谱仪中。

（3）气体分析部分：由气相色谱分析仪、专用输入输出接口、载气等部分组成。其作用是将气体进行分析并送入采样接口板中。

（4）数据采样部分：由数据采样接口板、采样程序组成，用以采集色谱仪传来的数据，并进行数据预处理。

（5）数据分析部分：由测控软件内的数据分析、图形显示、谱图检测、计算结果等部分组成。通过分析将采样数据形成分析报告及谱图。

（6）打印输出部分：由打印机及检测软件中的打印控制部分组成。用以输出所有的分析报告、图表等。

（7）束管冲洗部分：由输出控制接口板、高压气体换向驱动电路、降噪系统、降温系统、气体换向系统等组成，它们各自装在微机和控制柜内。其作用是按指定的条件对相应的束管进行清洗。

（8）联网调度部分（可选）：由网卡及测控软件中的通讯服务部分组成。其作用是将有关的数据送往远端机，以便在远端机上观察及分析有关数据。

KSS-200煤矿束管色谱检测系统是在微机分析与控制、色谱高精度分析、束管负压运载气体这三项高新技术基础上开发出来的产品。

系统工作时，先启动采样控制柜，使束管内形成负压，即井下外部的压力大于束管内的压力，使井下气体被吸入束管，到达井上的电磁阀前并处于等待检测状态。气相色谱仪达到稳定工作状态后，微机通过控制接口板输出一个开关量给驱动电路，驱动电路的继电器吸合，接通某一路束管的电磁阀，该路束管内的气体被送入色谱仪中，由色谱仪开始分析。色谱仪的分析结果被送到微机内的数据采样接口板上，经过信号放大，模数转换，将模拟量变成数字量，然后由分析软件进行处理，形成谱图和分析结果，分别在屏幕和打印机上表现出来，完成某一路束管气体的检测分析过程。在需要多路检测的时候，由微机按照用户设定的检测顺序和检测次数自动循环进行，无需人工干涉，可实现24小时连续在线检测与分析，所有分析数据均可保留。以便工作人员对数据的再利用。

◎　井下自燃火灾预报功能；

◎　通过对井下气体组份浓度的精确测量，利用科学的算法，及时准确的预测井下发火 趋势和火灾温度变化情况；

◎　可进行无人值守束管采样、色谱分析、数据处理，多至60路的循环监测；

◎　24小时在线监测，实现无人职守；

◎　无需任何高成本、易损耗电化学传感器；

◎　输出功能齐全：产生正常分析、束管分析、趋势分析报表及趋势图等11种图表；

◎　具有气体含量超限自动报警功能；

◎　数据库记录个数无限制，对历史数据进行分析比较；

◎　具有联网功能：实现分析数据共享，为领导决策提供依据，并可实现与矿井安全监 　控系统联网。

系统主要参数

控制束管检测路数：12~30路（可根据需要扩充）

运行时间：24h连续循环检测或人工设定

分析气体成分：O2、N2、CH4、CO、CO2、C2H4、C2H6、C2H2

分析精度：色谱仪检测限为1ppm

系统精度：≤1.5

数据记录个数：n≤108（义马矿区煤层自然发火防治技术）

色谱仪主要技术参数

使用环境条件：环境温度为10~35℃，并应避免剧烈的温度变化，相对湿度≤85%

电压：（220±22）V；频率：（50±0.5）Hz；电流＞8A

柱恒温箱温度：20℃＜T≤350℃,以1℃增量任设

注样器温度：20℃＜T≤350℃，以1℃增量任设

检测器温度：20℃＜T≤350℃，以1℃增量任设（该温度用于TCD箱加热）

辅助温度：20℃＜T≤400℃，以1℃增量任设（用于甲烷化器加热，室温至380℃所需加热时间小于30min）

FID检测器：噪声≤0.02mV；漂移≤0.00067mV/min；最小检测浓度φ（CO）≤0.5ppm；φ（C2H2）≤0.5ppm

TCD检测器：噪声≤0.02mV；漂移≤0.0008mV/min；最小检测浓度φ（H2）≤10ppm

对变压器油中溶解气CH4、CO、CO2、H2、C2H4、C2H6、C2H2 、等组分一次进样全分析，其分析周期小于12min

气体采样控制柜主要技术参数

1、 环境温度：0-40℃

2、 相对湿度：＜85%

3、 环境无腐蚀性气体，无强烈震动。

4、 供电电压：AC 220V±10%, 50Hz 电源功率：2KW

5、 接地线接地电阻：≤3Ω

6、控制束管检测路数：1路～30路（根据用户订制）

7、运行时间：24小时连续循环检测或人工设定

8、冲洗方式：程序自动控制冲洗

地面主系统安装

1、地面机房分为监测室和值班室。

2、室内设备安装、摆放的质量要求如下∶

1、检测室内要配备空调、无煤尘、 干净整洁；

2、摆放仪器的桌面要平整、无震动；

3、电源不要同大功率的电器设备同接，无干扰；

4、仪器要按所要求的位置摆放， 摆放要整齐，连接线要整齐规范（图2）；

5、检测完后仪器要用防尘罩盖住，要保持仪器整洁无灰尘。

井筒束管的安装

1、束管规格尺寸1~30芯（根据实际情况而定）。

2、束管在井筒安装，采用钢丝绳做引绳（防止束管自重而折断）吊挂的方法，每10米用一道铁卡加固，铁卡中间每隔2米用尼绒扎带固定。钢丝绳本身在井上和井底的吊挂和固定，用户根据现场实际情况自定。

3、束管上端要留足够余量，与主系统控制柜相连接，束管末端与束管分路箱连接。控制柜与束管连接按颜色顺序，要与连接至分路箱中的束管颜色一一对应不可接错。

4、井筒束管安装的质量标准∶

严格把好质量关达到如下的要求∶

1、安装要牢固可靠无损伤；

2、无严重挤压；

3、无划伤；

4、无堵塞；

5、无折弯。

束管分路箱的安装

沿束管主管路走向从监测室至主井口处选择安全有保证的位置适合地点设主分路箱1个，用膨胀螺丝固定在墙壁上。(根据现场情况也可直接至主井筒底部选择合适地点使用其它方式固定)将分路单管接到分路箱内滤水器上，将放水开关关闭(以免漏气)，束管从主分路箱分流至各个工作面，中间可根据矿井情况设置多个不同路数的分路箱来进行分流。

2.3井下巷道的束管安装∶

束管从分路箱顺至各监测点，终端安装粉尘过滤器进行滤尘采样，井下束管安装的质量标准必需达到如下要求∶

1在安装时必需悬挂，其高度应保证管缆在矿车掉道时不受撞击；

2在巷道中采用挂钩吊挂，同固定橡套电缆一样的方法固定；

3挂钩距离不大于5m，在水平或倾斜井巷中应有适当的垂度，但垂度不超过30公分；

4管缆安装要牢固、整齐、平直，并保证无打折、无划伤、无堵塞、无断裂；

5管缆过风门或墙壁时，应穿管保护;

6管缆如需弯曲，最小半径应大于6倍管缆的直径。

2.4滤尘器安装∶

1滤尘器连接于束管终端，应悬挂固定；

2高度、位置由各单位根据实际情况自定

3、系统启动

3.1操作前准备工作

1、检查硅胶，如需更换，应在开机前进行。

2、检查氢气发生器的液位，低于下红线，立即加蒸馏水。

3、检查仪器各部分连线有无脱落。

3.2启动与操作

1、启动稳压电源

按稳压电源启动按钮，观察电压表上升并稳定在220V左右。

2、启动氢气发生器

接通氢气发生器电源开关，观察压力表压力上升并指示在约0.4MPa。

3、启动空气发生器

接通空气发生器电源开关，观察压力表上升并指示在0.4MPa左右。

4、启动气体采样控制柜

接通气体采样控制柜电源开关，查看“单路负压”表值是否≥0.05MPa。

5、启动色谱仪

（1）待氢气发生器压力升至0.4MPa时，检查色谱仪“柱A压力”表、“柱B压力”表是否有压力指示。

（2）接通色谱仪电源开关，检查色谱仪参数是否与设定值相符。

（5）当检测器温度达到100度，柱箱温度达到50度，辅助温度温度达到380度时，色谱仪可以点火进行气体分析。

6、启动监控微机

（1）按UPS“POWER”键，启动UPS电源。（如果有）

（2）按显示器电源开关，启动显示器。

（3）按微机电源开关，进入WINDOWS操作系统视窗。双击“KSS2100束管监测系统”图标，进入KSS2100系统登录界面；输入用户名及登录密码，点击“确认”登录,登录后请及时修改密码。

（4）选择“校正分析”项，选择“参数”项，点击“一般外标法”，返回上一菜单，从色谱仪进样口注入标准气体，按色谱仪启动键启动，进行校正。

（5）待校正分析完毕后，选择“正常检测”项，进标准样进行分析，分析完毕查看结果是否与标准气样的浓度一致。

（6）校正准确后，再选择“参数”项，选择“外标归一法”，返回上一菜单。选择“束管参数”项，核对各参数；选择“束管编辑”选定束管的路数；选择“束管检测”项，进行束管检测。

（7）束管检测完毕，打印检测结果，保存至数据库。

7、关机

（1）关气体采样控制柜采样泵电源，关气体采样控制柜电源。

（2）关色谱仪电源开关。

（3）退出KSS2100系统，关闭计算机。

（4）关显示器电源。

（5）关闭色谱仪30分钟后，关氢气发生器电源，关空气泵电源。

（6）关UPS电源。

（7）关稳压电源。

整个束管检测操作完毕。