檢測(cè)礦井下有害氣體常用的甲烷CH4檢測(cè)方法

　　12月17日凌晨，貴州省安龍縣廣隆煤礦發(fā)生一起煤與瓦斯突出事故。我們?cè)诔镣窗У坑鲭y者的同時(shí)，要做到前事不忘后事之師，煤礦生產(chǎn)中，安全重于泰山。

　　煤礦事故中，瓦斯爆炸和瓦斯燃燒造成火災(zāi)占很大比例，而且二者常常伴隨發(fā)生。發(fā)生瓦斯爆炸的主要原因是瓦斯在礦井中的聚集，瓦斯的主要成分是甲烷(CH4)，約占83-89%，它是在成煤過程中形成并儲(chǔ)存于煤層中的氣體，是煤礦井下危害最大的氣體。

　　甲烷氣體無色、無味、無嗅，密度為0.7164kg/m3，它本身無毒，對(duì)人體的主要危害是超限時(shí)能引起人窒息死亡，但它具有易燃、易爆等特點(diǎn)，與空氣混合達(dá)到一定濃度后，遇高溫火源引起燃燒或爆炸，按體積計(jì)算，甲烷濃度在5.3-15.0%時(shí)具有爆炸性，甲烷氣體在礦井中的積累成為困擾煤礦安全生產(chǎn)的重大難題。

　　在我國煤礦安全事故中，瓦斯爆炸造成的傷亡占所有重大事故傷亡人數(shù)的50%以上，給國民經(jīng)濟(jì)、人民的生命安全造成巨大損害。為避免煤礦事故的發(fā)生，井下氣體的檢測(cè)非常重要。

　　常用的甲烷CH4檢測(cè)方法：

　　檢測(cè)甲烷氣體濃度的測(cè)量方法有：載體催化型、光干涉型、熱導(dǎo)型和紅外光譜吸收型，幾種檢測(cè)方法的特點(diǎn)見下表：

　　1，載體催化型。甲烷和氧氣在載體催化元件表面反應(yīng)，放出反應(yīng)熱，使得元件溫度上升，電阻增加，通過測(cè)量電阻增量測(cè)定甲烷氣體濃度。成本低，不收環(huán)境影響，穩(wěn)定性強(qiáng)，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但是只能應(yīng)用于可燃?xì)怏w檢測(cè)，檢測(cè)精度不搞，相應(yīng)速度慢，高濃度容易中毒，壽命只有一兩年。

　　2，光干涉型。光在空氣中和被測(cè)甲烷氣體中的傳播速度有差異，傳播過程中光程差的出現(xiàn)引發(fā)干涉條紋的移動(dòng)，根據(jù)干涉條紋的位置可以檢測(cè)甲烷氣體的濃度。此方法濃度指標(biāo)不直觀、受氣壓、溫度、濕度影響較大，容易出現(xiàn)誤差。

　　3，熱導(dǎo)性。利用所測(cè)甲烷氣體與空氣的熱導(dǎo)率之差來實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體濃度的檢測(cè)。熱敏原件工作溫度第，電壓不搞，本質(zhì)安全，使用壽命長(zhǎng)。第濃度時(shí)候輸出小，零點(diǎn)漂移男控制，受水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w的影響較大。

　　4，紅外光譜吸收型。不同氣體對(duì)紅外輻射有著不同的吸收光譜，某種氣體的特征光譜吸收強(qiáng)度和該氣體的濃度有關(guān)，利用這一原理可以測(cè)量甲烷氣體濃度。此方法本質(zhì)安全，抗干擾能力強(qiáng)，靈敏度高，相應(yīng)速度塊，壽命長(zhǎng)。但是成本較高，設(shè)備復(fù)雜，吸收弱。