1、GJX4型光纖甲烷傳感器工業性試驗研究總結報告GJX4型光纖甲烷傳感器（安標證號：MFB110276防爆合格證號：1114383）是武漢理 工大學和武漢理工光科股份有限公司研發生產的利用光譜吸收原理進行甲烷氣體濃度實時 監測的新型傳感器。我礦先后在綜采 14214工作面、掘進14313皮順和開拓28202高抽運 輸巷等地點安裝GJX4型光纖甲烷傳感器，與我礦現使用的催化燃燒式甲烷傳感器進行對比 試驗。試驗規模是井下安裝9臺GJX4型光纖甲烷傳感器。通過9個月的運行，光纖甲烷傳 感器顯示準確、運行穩定，與 KJ90NB型監控系統兼容性好?，F將具體試驗情況總結如下：一、工業性試驗研究過程本項目于2

2、011年1月開始實施，項目組首先到本項目試驗基地一一東曲礦實地考察，了解該礦使用的監控系統型號、配置和功能，與東曲礦通風科技術人員一起制定了“GJX4光纖甲烷傳感器井下工業性試驗研究實施方案”（詳見附件1）依據實施方案，武漢理工大學于2011年2月26日把首批4臺試驗用GJX4甲烷傳感器運送到東曲礦，在完成了該批傳感器在井上的調試與觀察運行之后，于28日安裝到井下，分別在14214工作面T1、14313工作面皮順和皮順T2等地點在系統運行，另有一臺在監 控隊調試室觀察運行。東曲礦通風科技術人員，依據“GJX4光纖甲烷傳感器井下工業性試驗研究實施方案”的要求，記錄試驗數據，并與附近懸掛安裝的熱催

3、化甲烷傳感器的檢測 結果進行對比，而且在試驗過程中，不再對GJX4光纖甲烷傳感器做任何調校。2011年8月武漢理工大學又發送4臺GJX4甲烷傳感器到東曲礦，分別安裝在掘四18309 皮順T2、開二860東翼回風巷延伸Ti、采掘準備隊12410低抽巷Ti、開一 28202高抽運輸 巷T2等地點。鑒于東曲礦新近購買了一批重慶煤科院生產的“礦用隔爆兼本安直流穩壓電源KDW0.3660(A)”，該電源箱輸出直流電壓為24V,采用兩級過流和過壓保護，允許外接的 電容最大值為2.2uF ,武漢理工大學第一和第二批發送給東曲礦的GJX4甲烷傳感器因其輸入電容稍大，不能直接跟該型號電源箱連接，為此，課題組采用

4、在傳感器的電源輸入端串 接入一個NTC功率電阻，抑制傳感器啟動瞬間的電流，從而能夠保證GJX4甲烷傳感器能夠 順利接入KDW0.3660 (A)電源箱和KJ90-F16井下監控分站。2011年12月5日武漢理工 大學寄發給東曲礦一臺改進后的 GJX4#感器，該傳感器能夠正常接入重慶煤科院KDW0.3660 (A)電源箱和KJ90-F16井下監控分站，兼容良好。二、已完成的工業性試驗內容本項目嚴格按照合同要求實施各試驗步驟，完成了全部的試驗內容，達到了理想的試驗效果，突出體現了 GJX4光纖甲烷傳感器的長期穩定性和對煤礦井下各類環境的較強適應 性。1、系統的安裝與布設試驗完成了在綜掘工作面、綜采

5、工作面、炮掘開拓面等地點安裝布設GJX4光纖甲烷傳感器的試驗。2、系統對礦井惡劣環境的適應性試驗把GJX4光纖甲烷傳感器安裝于井下綜掘工作面、綜米工作面、炮掘開拓面等不同地點， 試驗過程中不再對傳感器進行任何形式的調校與維護，記錄與對比傳感器運行于各種不同 的采煤工況下的監測數據，考察了傳感器對高濕度、高粉塵、震動沖擊等環境的適應性能。3、系統與煤礦現有安全監測系統的兼容性試驗東曲煤礦使用的是煤科院重慶分院生產的井下監控系統，根據購置的批次不同，井下使用有多種電源箱和監控分站。通過與現用的多種電源箱和監控分站配接使用， 考察了 GJX4 光纖瓦斯傳感檢測儀硬件的適應性和軟件的匹配性。4、長期穩

6、定性試驗無維護連續在網運行，將其監測數據與人工現場檢查、原有傳感器監測數據進行偏差對照，對連續在網穩定運行時間等進行對比分析評價，確定了維護與調校周期大于6個月。5、現場維護與保養方法試驗提出了現場維護與保養基本方法，完善了維護與保養基本程序。&對GJX4型甲烷傳感器進行了如下改進：1）對傳感器的程序進行了修改，縮短了傳感器的初始化時間。2）根據該傳感器接入重慶煤科院 KDW0.3660（ A）電源箱和KJ90-F16分站時出現的電源過流保護問題，武漢理工大學對電路做了修改，在電源引入端串接入一個NTC功率電阻，解決了 GJX4與該系統的兼容性問題。3） 修改了傳感器標校程序，既方便了

7、井下操作，也修正了瓦斯濃度小于0.10%寸， 直接顯示為0.00%的情況。三、試驗總結經過在井下各種環境和工況下近 9個月的試驗運行，已經完成和達到了項目預定的試驗規模和試驗環境，顯示出GJX4光纖甲烷傳感器能夠適應煤礦井下的各類環境和工況，能夠長期穩定、準確監測瓦斯濃度，能夠跟現用的監控系統兼容，免維護運行周期在半年以 上。1、 通過GJX4型甲烷傳感器和催化燃燒式甲烷傳感器的對比，GJX4型光纖甲烷傳感 器的精確性和穩定性較好。雖然兩臺傳感器顯示稍有差值，但是變化趨勢相同，且其差值 符合AQ1022007的規定。并入KJ90NBT井綜合監控系統運行穩定，兼容性好。跟系統 配接能夠達到AQ1

8、02 2007所規定的性能指標。2、通過懸掛安裝在不同的環境，考核粉塵、潮濕水汽、振動、電磁干擾、高濃度瓦斯沖擊以及COHS、SQ等有害氣體對傳感器的影響。目前，已經確定 COHS、SQ等有害 氣體、潮濕水汽、振動、電磁干擾、高濃度瓦斯沖擊對 GJX4型甲烷傳感器檢測的準確性和 穩定性沒有影響。3、使用中，GJX4#感器維護周期大于6個月。維護操作僅需要對防塵濾片進行清潔 處理，無需更換傳感探頭、無需重新標校，簡單方便。相比現用的催化燃燒式傳感器需要 每周調校，大幅度減小了維修人員的工作量。4、能夠與重慶煤科院生產的KJ90NB型監控系統及其多種型號的電源箱和井下監控分 站良好兼容。5、經試驗測試，GJX4光纖甲烷傳感器各項技術指標符合煤礦安全規范要求，與該產 品使用說明書及其企業標準規定一致。2011-12-19附表1: GJX4光纖甲烷傳感器工業性試驗情況簡表序號安裝地點數量使用情況備注114313皮順2運行正常、工作面結束后拆除綜掘工作面開始一直顯示零，后經標校后一直運行214214工作面1正常。無維護運行9個月后顯示偏差稍綜米工作面大，但仍符合AQ1022007的規定。328202高抽運輸巷1開始一直顯示零，后經標校后一直運行正常炮掘開拓面4