摘要：本次研究中，主要闡述了煤礦氣體測(cè)定器對(duì)于甲烷的校準(zhǔn)和校正相關(guān)內(nèi)容，并就測(cè)定器的主要應(yīng)用技術(shù)及原理進(jìn)行了探討，后續(xù)重點(diǎn)圍繞甲烷的氣壓和溫度進(jìn)行了校準(zhǔn)和校正工作，旨在通過本次研究?jī)?nèi)容的展開，提升煤礦氣體中甲烷的測(cè)定質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞：煤礦氣體測(cè)定器;甲烷;氣壓;溫度

　　前言：隨著我國對(duì)于煤炭能源的有效利用，使得現(xiàn)有的煤礦能源需求與日俱增，伴隨其發(fā)展的煤礦開采事業(yè)及規(guī)模也日漸擴(kuò)大。為了進(jìn)一步提升煤礦開采工作安全，于開采期間充分做好礦內(nèi)有害氣體含有量的測(cè)定工作，同時(shí)對(duì)于測(cè)定的結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的校準(zhǔn)和校正十分有必要。鑒于此，針對(duì)煤礦氣體測(cè)定器對(duì)甲烷的校準(zhǔn)和校正這一內(nèi)容進(jìn)行深入分析具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

　　一、煤礦氣體測(cè)定器對(duì)甲烷的校準(zhǔn)和校正的作用

　　煤礦開采工作中，礦內(nèi)氣體的精準(zhǔn)測(cè)定，對(duì)于礦下的安全環(huán)境保持具有十分關(guān)鍵性的作用[1]。通常情況下，煤礦氣體測(cè)定儀的測(cè)量氣體主要包括氧氣、甲烷、一氧化碳等在內(nèi)的氣體濃度。測(cè)量工作的原理方面，則主要以催化燃燒形式、電化學(xué)形式、熱導(dǎo)形式以及光干涉形式等為主，具體的測(cè)定方案選擇需針對(duì)煤礦井下甲烷氣體實(shí)際含有量的情況進(jìn)行最終確認(rèn)[2]。本次研究中，主要針對(duì)煤礦下甲烷這一氣體展開校準(zhǔn)和校正的研究工作，研究的目的不僅是對(duì)當(dāng)前礦下安全提供保障，而是想要進(jìn)一步借助對(duì)煤礦氣體測(cè)定器本身的不足加以更新。此外，煤礦下甲烷氣體校準(zhǔn)和校正中，作為測(cè)定工作人員，對(duì)于測(cè)定器本身的使用流程及原理也必須熟練掌握，從而為后續(xù)的采礦作業(yè)提供更為充分且完善的安全保障。

　　二、煤礦氣體甲烷校準(zhǔn)和校正時(shí)氣體測(cè)定器應(yīng)用

　　1、新式JCB4便攜式甲烷氣體測(cè)定器概述

　　本次研究中，所選用的煤礦甲烷氣體測(cè)定器是JCB4便攜式甲烷氣體測(cè)定器，進(jìn)行甲烷檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)原理主要以熱催化原理、嵌入式微控制器智能控制、液晶顯示式電子測(cè)定器為主。此測(cè)定器在應(yīng)用范圍上，主要被甲烷檢測(cè)員、班組組長(zhǎng)、隊(duì)長(zhǎng)、工程技術(shù)人員、放炮員等礦下工作人員所攜帶和使用，利于隨時(shí)開展甲烷氣體檢測(cè)工作。本次研究所使用的測(cè)定器屬于礦用隔爆兼本質(zhì)安全型號(hào)，其構(gòu)成圖如下：

　　2、主要技術(shù)指標(biāo)

　　本次研究中所使用的JCB4便攜式甲烷氣體測(cè)定器，在測(cè)量范圍上為(0.00-4.00)%CH4，在測(cè)量時(shí)的具體誤差如表1所示：

　　在測(cè)定時(shí)如出現(xiàn)甲烷超標(biāo)的情況，報(bào)警方式主要以聲音和光兩種形式為主，報(bào)警效果為：

　　(1)聲音。當(dāng)距離聲源軸超出1m以上位置時(shí)，聲強(qiáng)仍舊不會(huì)低于75dB。

　　(2)光。進(jìn)行煤礦下暗處甲烷測(cè)量時(shí)，能見度不低于20m距離，且分辨率仍維持在0.01%CH4，且警報(bào)的響應(yīng)時(shí)間會(huì)控制在20s之內(nèi)，但需注意，測(cè)定器連續(xù)工作的時(shí)間不能超出10小時(shí)。此外，使用時(shí)測(cè)定器的額定電壓為3.7V，使用溫度需控制在0～40℃，相對(duì)濕度需控制在98%RH以下。

　　(一)工作原理

　　JCB4便攜式甲烷氣體測(cè)定器開機(jī)之后，會(huì)自動(dòng)面向周邊的空氣環(huán)境展開實(shí)時(shí)性的檢測(cè)工作，在測(cè)定結(jié)果顯示上，主要通過4位數(shù)碼管展示，一旦礦下甲烷氣體超出測(cè)定器的報(bào)警點(diǎn)時(shí)，設(shè)備會(huì)立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)，且當(dāng)濃度≥4.00%時(shí)，會(huì)自動(dòng)將催化燃燒式黑白元件供電切斷，并發(fā)出即時(shí)性的報(bào)警。

　　三、煤礦氣體測(cè)定器對(duì)甲烷的校準(zhǔn)和校正分析

　　煤礦井下甲烷測(cè)定時(shí)，為了進(jìn)一步提升JCB4便攜式甲烷氣體測(cè)定器測(cè)定精準(zhǔn)性，還需重點(diǎn)做好設(shè)備的校準(zhǔn)和校正工作[3]。具體的工作內(nèi)容如下：

　　1、當(dāng)設(shè)備的催化元件與可燃?xì)怏w之間進(jìn)行催化燃燒反應(yīng)時(shí)，電橋輸出會(huì)在此時(shí)與被測(cè)定的可燃?xì)怏w形成關(guān)聯(lián)性，同時(shí)設(shè)備敏感元件的結(jié)構(gòu)、表面、材料、形狀具有正向關(guān)聯(lián)性，且設(shè)備顯示數(shù)值會(huì)與敏感元件的電阻值變化產(chǎn)生關(guān)聯(lián)性。

　　2、針對(duì)煤礦內(nèi)甲烷氣體進(jìn)行測(cè)定時(shí)，條件固定基礎(chǔ)上，電解液之中的電解氣體濃度會(huì)與氣樣體積濃度之間形成正比例關(guān)系，且電化學(xué)池?cái)U(kuò)散電流、設(shè)備顯示值與甲烷氣樣體積濃度之間形成正比[4]。此外，當(dāng)煤礦下的環(huán)境溫度產(chǎn)生變化時(shí)，設(shè)備校準(zhǔn)及校正也會(huì)隨之受到影響，為了杜絕環(huán)境溫度變化對(duì)測(cè)定器精準(zhǔn)性產(chǎn)生不良影響，需在測(cè)量校準(zhǔn)和校正之時(shí)同步做好溫度補(bǔ)償工作。

　　3、居于設(shè)備工作原理視角進(jìn)行分析，設(shè)備運(yùn)行后，顯示數(shù)值會(huì)與甲烷氣體分子透過隔膜的數(shù)量多少具有關(guān)聯(lián)性，且同時(shí)與甲烷的分子數(shù)量、氣樣密度大小有關(guān)系，那么校準(zhǔn)和校正時(shí)需重點(diǎn)注意。

　　4、應(yīng)用JCB4便攜式甲烷氣體測(cè)定器進(jìn)行煤礦井下甲烷氣體測(cè)量時(shí)，除開做好相應(yīng)的溫度補(bǔ)償工作，還需針對(duì)測(cè)定的誤差加以詳細(xì)統(tǒng)計(jì)和整理，確保校正后的誤差控制在甲烷氣體測(cè)定的合理范圍內(nèi)。

　　受到不同煤礦開采情況的影響，氣體測(cè)定工作應(yīng)該根據(jù)具體情況具體分析，尤其需在工藝條件以及礦下結(jié)構(gòu)的分析方面，也不可掉以輕心，方能真正提升煤礦下甲烷測(cè)定的校準(zhǔn)和校正工作開展質(zhì)量。

　　結(jié)束語：

　　綜上所述，針對(duì)當(dāng)前煤礦內(nèi)甲烷氣體進(jìn)行校準(zhǔn)和校正處理時(shí)，可以充分借助文中所提出的一種新型甲烷氣體測(cè)定器完成，其不僅優(yōu)化了傳統(tǒng)測(cè)定器的使用效率，同時(shí)在測(cè)定結(jié)果的精準(zhǔn)性方面也得到了進(jìn)一步的提升。此外，開展具體的甲烷校準(zhǔn)和校正工作時(shí)，針對(duì)其氣壓以及溫度加以測(cè)定十分關(guān)鍵，唯有此環(huán)節(jié)保障質(zhì)量方能真正提升整個(gè)校準(zhǔn)工作質(zhì)量，最終為煤礦開采安全提供更為突出的保障。

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