煤矿用色谱仪

“东西分析”煤矿专用色谱仪在萍乡 萍乡矿业集团安全仪表检验站 黄水平编者按：本期的“东西分析10年以上老客户征文”，撰稿嘉宾是江西萍乡矿业集团的黄水平工程师。萍乡矿业集团是大型综合型企业。其前身安源煤矿，始建于1898年，是中国近代工业十大厂矿之一，生产经营范围涉及煤电焦化、管道、电力、焊接材料、矿山机械、制冷和热能设备、旅游休闲、医疗卫生、高等教育等。 自序：我叫黄水平，1964年出生，1985年参加工作，分别在江西萍乡矿务局生产处、通风处、安全监督局工作。曾就读淮南矿业学院和江西理工大学，并取得大专和本科学历，现职通风与安全工程师。目前在江西煤业集团萍乡分公司安全仪表检验站，分管通风测试、仪表检测业务工作，参加工作三十余年，多次在《煤矿安全》和省级刊物发表多篇论文。借由此篇文章，分享我在三十多年的工作中，特别是与“东西分析”结缘的这十几年来的一些知识积累和经验体会，也算是为大家介绍一下我的老朋友“东西分析”的煤矿专用仪器吧。先让我从严重威胁煤矿安全生产的煤自燃火灾讲起...... 一、煤自燃火灾早期预测预报煤自燃火灾的发生是一个渐变的过程，要经过潜伏期、自热期和燃烧期三个阶段，即在煤层被揭露（或与空气接触）一段时间之后，才会自然发火。科研工作者研究发现，煤在氧化自燃过程中产生的一系列反映煤自燃特征的气体（指标气体），可以用于煤自燃火灾的早期预测预报。20世纪80年代以来，基于此原理的气相色谱仪和束管监测系统开始应用于煤自燃火灾的预测预报，使得预报自然发火的装备水平大大提高。研究人员对常见的指标气体分析手段做过比较：1便携式甲烷和一氧化碳分析仪目标产物是甲烷，实际上它对可燃气体都能产生信号，数据的真实性受到质疑。2、红外分析仪可分析的气体组份太少，且不能分析乙烯、乙炔等重要指标气体。3、一氧化碳鉴定管检测的诸多气体都对它有影响，且是手动推，接测结果与推动的速度快慢有关，结果准确性受质疑。4、采用气相色谱仪分析井下的气体成分，它可以安装在地面专用房间内，通过采集气体样送至地面进行分析。束管监测系统用抽气泵通过塑料管束将井下气体抽至地面，束管管路的采样点可放置在井下的任何地方，解决了自动和连续采样的问题。气相色谱仪是把井下气体跟标准气体做对比，无其他成分的干扰。分析气体组份的种类全，精度高，是非常成熟的方法。由于煤层自燃指标气体的选择不存在统一的模式，必须根据本矿的实际情况和实验室研究相结合的方法，所以提出适合本矿的煤炭自然发火早期预测预报的指标气体，建立预测预报系统，制定适合本地的防灭火措施是非常必要的。 二、萍乡矿业集团基本情况萍乡矿业集团（原萍乡矿务局）下属7个矿井，其中6个矿井有煤矿色谱仪器，萍乡煤业分公司安全仪表检验站（原萍乡矿务局通风实验室）于2001年6月购置“东西分析”GC-4008型煤矿专用气相色谱仪，2006年3月购置GC-4085型矿井气体多点参数色谱自动仪，下属其他煤矿分别于2003年4月后购置了GC-4008型煤矿专用气相色谱仪，开始对各煤矿的井下气体样品进行色谱仪器分析。我集团所属煤矿，均采用北京东西分析仪器有限公司（下称“东西分析”）生产的煤矿专用气相色谱仪，主要对开采有自然发火的煤层，己采区的密闭、发热地，机采架前、架后、上下顺槽等地点进行分析，应用一氧化碳（CO），乙稀（C2H4），乙块（C2H2）三个主要指标，对未曾发火的采空区和已经发火并采取处理措施的火区、火点火情进行预测预报，多年来收到了相当好的效果。当时，我们选择“东西分析”煤矿专用气相色谱仪系列，是因为它填补了国内空白，是国家“八五”科技攻关项目《煤矿重大恶性事故防治》子课题“矿井火灾多参数色谱监测系统”（子专题合同号:85-202-03-02-1）的科研成果。经过原煤炭部科教司组织鉴定（证书号:煤部科鉴字[1995]第204），取得煤矿“安全标志”（煤安编号： 20041730）认证。生产单位自1991年起就开始煤矿安全相关产品的研制开发，在业界拥有良好口碑。 三、煤层发火标志气体的指标分析与应用实例实例1：2005年10月20日早班，青山煤矿西519三层采面，顶板老塘取样的分析检测到一氧化碳（CO）363.27ppm，乙稀（C2H4）20.66ppm，煤温有29℃。第二天中班，采样检测到一氧化碳（CO）485.46ppm，乙稀（C2H4）28.74ppm。第三天早班，采样检测到一氧化碳（CO）639.80ppm，乙稀（C2H4）33.49ppm，煤温有时达35℃，出现少余轻微的雾气，有时还能闻道煤焦的油味的气味，于是立即采取相对防火措施，经过一段时间再采样再观察，经采煤分析，一氧化碳（CO）下降到3.69ppm，乙稀（C2H4）下降到4.26ppm。11月3日采煤分析，一氧化碳（CO）下降到0.07ppm，乙稀（C2H4）下降到0.03ppm，随后分析己消失，确保了安全生产。该地点气体分析结果见下表1。萍乡矿业集团安全仪表检验站气体分析报告(表1)送样单位：青山煤矿 实例2：2014年9月28日，白源煤矿井下2052密闭内的气体检测一氧化碳（CO）859.87ppm，乙稀（C2H4）300.15ppm，同时现场发现冒青烟，立即采取有力的灭火措施，启动灭火应急预案，经处理后，乙稀（C2H4）降至15.20ppm，随后逐渐消失，没有造成影响生产。该地点气分析结果见下表2。 萍乡矿业集团安全仪表检验站气体分析报告(表2)送样单位：白源煤矿 通过实例1、2可以看出，必须选择正确的有利的措施，根据气体分析报告及数据，进行观察和具体情况仔细分析，利用分析结果指标对比，准确地预测预报煤层自然发火的过程，应用一氧化碳（CO），乙稀（C2H4），乙块（C2H2）三个标志气体指标综合判断，分别指导井下火灾防治措施，对矿井生产和安全是有利的保证，从而取得明显的效果和经济效益。“东西分析”煤矿专用气相色谱仪器安装启动数十年来，在我检验站持续安全工作，未发生过大的故障，保障了我集团安全生产，无人员事故发生。 四、煤矿专用气相色谱仪的使用色谱仪在使用中可能会遇到的问题有：1、色谱仪显示两种气体不分离，如O2与N2不分离，空气峰与CO不分离2、色谱仪分析中有某种气体分析不出，如分析中CO不出峰 3、色谱仪分析某一样品的分析值结果相差较大4、色谱仪对同一标准气体分析结果有差值5、色谱仪点火不起，仪器突然熄火，影响操作。气相色谱法检测煤自然发火过程中指标气体是一项很成熟的技术，这些问题的产生大多是因为操作人员使用不当造成的。专用色谱仪对操作人员素质要求较高，操作人员需到厂家去进行系统培训学习，没有电子理论基础，只会简单仪器操作方式，仪器在使用和维护的过程中，就会出现各种不正常的现象。一个样品气体在两个矿井或三个矿井色谱仪进行分析，其结果出现数据不一致其相差之大超过仪器分析标准误差值，这种情况和现象的发生，是因为标准物质的浓度没有统一。我们安全仪表检验站针对这一问题， 对6个矿井和检验站色谱仪进行比对试验和分析，统一标准物质浓度大小。在日常工作中，定期检查和标定仪器，对矿井色谱仪操作员进行培训学习，有些仪器故障请厂家来人进行维修及更换配件，要求煤矿管理人员和操作人员加强业务学习，总结经验，对仪器的性能，试验项目，分析标准，质量要求和相关知识需进一步了解全面和提高。这样，消除了仪器的误差和操作不正确出现的问题，确保仪器分析值准确，可靠，先进的设备就能发挥作用，技术人员和色谱操作人员才能正常使用好仪器，为煤矿安全生产服务。最后，晒晒我和我老朋友的合影吧。它看起来是不是一点儿都不老！喜欢的朋友，欢迎点个赞吧！关于我们：北京东西分析仪器有限公司，拥有二十多年的分析仪器研发、制造、服务的历史，系北京市高新技术企业，分析仪器制造行业国际化企业。在行业内率先通过ISO9001国际质量体系认证，ISO14001环境管理体系认证，多个产品取得欧盟CE认证，系中华预防医学会卫检专用委员会产品信得过单位。“完美分析，辉映东西”。公司以科研技术实力为后盾，以质量管理为保证，以完善的售后服务为支撑，为用户提供高品质的分析仪器产品。

编者按：东西分析10年老用户优秀征文活动火热进行中，自活动开始以来，我们收到多篇用户文章，在此我们对用户的热情表示衷心的感谢，你们的回应是对我们工作最大的肯定，文章我们会陆续刊登出来，敬请期待！另外，欢迎大家踊跃投稿。本期让我们来欣赏下沈阳焦煤股份有限公司林盛煤矿孙秀艳工程师写的关于gc-4085矿井气体多参数色谱自动分析仪在沈煤的文章。自序我不是作家，做不到妙笔生花。我不是学者、不是工程师，写不出更多专业的名词术语。我只是一个与东西gc-4085零距离接触了十多年的老朋友。我是沈阳焦煤股份有限公司林盛煤矿的一名普普通通的化验员，十几年前当我走进化验室的那一刻起，我便与东西分析结下了不解之缘。东西分析“gc-4085”煤矿安全保卫卫士2006年我矿引进了第一台东西分析的矿井自动气相色谱仪gc-4085。那时我紧张忐忑，怕仪器操作复杂，使用起来不能得心应手，完不成工作任务。使用后我才发现，我的担心完全是多余的。东西分析有专业的工程师来负责安装调试，耐心的讲解直到完全领会为止。在使用过程中遇到疑难问题，可以随时向东西分析的工程师咨询。自己处理不了的问题会有专业的工程师及时上门服务，十几年一成不变的售后服务，让我不得不由衷的表示感谢。我们把从井下各地点采集上来的气样，用色谱仪来化验各种组份的含量，通过分析对比来制定正确有效的防火措施，多年来避免了多次煤炭的自然发火，在矿井的安全生产方面取得了显著的成效。下面是我们的一份井下气体检测报告。沈煤林盛煤矿某日井下气体化验分析报告单从报告单中可以看出，gc-4085色谱仪可以化验分析出8种气体组份的含量，且数据极其精准，不容质疑。而传统的便携式甲烷检测报警仪和一氧化碳检测报警仪只能单一的检测出ch4和co的含量。光干涉甲烷测定器和一氧化碳检测管亦是如此。人为的操作，检测出的结果误差也大。因此只有gc-4085色谱仪才是我们各矿井最好最科学的选择。十几年来东西分析的gc-4085色谱仪，以其操作便捷、数据精准、售后可靠，赢得了诸多煤矿的青睐。2010年我矿又引进了第二台东西gc-4085型矿井气体多点参数色谱自动分析仪，从安装到使用到售后，东西分析一如既往的棒。从未因为仪器故障影响过我矿的化验分析。今年我矿又引进了第三台东西分析gc-4085型矿井气体多点参数色谱自动分析仪。我只想说：“东西分析值得信赖！gc-4085你值得拥有！”。这是我由衷的感言！作者与仪器合影关于我们北京东西分析仪器有限公司，拥有二十多年的分析仪器研发、制造、服务的历史，系北京市高新技术企业，分析仪器制造行业国际化企业。在行业内率先通过iso9001国际质量体系认证，iso14001环境管理体系认证，多个产品取得欧盟ce认证，系中华预防医学会卫检专用委员会产品信得过单位。“完美分析，辉映东西”。公司以科研技术实力为后盾，以质量管理为保证，以完善的售后服务为支撑，为用户提供高品质的分析仪器产品。

煤炭矿井行业是一个具有特殊性和危险性特点的高危行业，为确保井下每位工人的生命，安全无疑是煤矿的“天字号”工程。对于矿井而言，在地质构造及地层沉积过程中在岩体内掩蔽着一系列有毒或易燃易爆的气体，为确保井下施工安全无事故，需要监测井下诸如CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等气体含量，并通过气体成分的变化趋势，判定发火趋势和火情，预报煤炭自燃的趋势等。煤矿用便携式气体分析仪因其能实时探测煤矿中有毒有害气体的浓度，可以及时发现及时控制灾害的传播与加重，可以减少矿难的发生，所以在当下及未来有着巨大的应用前景。GC-4195煤矿用便携式气体分析仪GC-4195煤矿用便携式气体分析仪是东西分析研发生产的新一代煤矿用便携式气体分析仪。仪器通过国家安标中心矿用产品标志认证，获得《矿用产品安全标志证书》和防爆认证，符合矿用安全和防爆要求。仪器特点可分析CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等组份；采用高精度气体热传导传感器，采用硅微技术，功耗低、温度范围广、灵敏度高、检出限低、检测精度高；十通阀进样，一次进样，即可分析多组分矿井气体含量；三通道设计，全分析不大于8min：通道A：O2、N2、CH4；通道B：CO2、C2H6、C2H4、C2H2；通道C：CO；具有无线通讯功能，实现井下数据上传；配合EW-GC-195煤矿用气体分析数据处理系统（内置爆炸三角形分析系统），进行数据处理和分析。矿井多组份气体含量分析结果示例应用范围主要应用于矿井下空气成分分析，可用于矿井作业现场或实验室的矿井气体全组份分析、监测煤自燃过程中气体组份浓度变化规律，防治自燃发火和瓦斯爆炸。东西分析自1994年开始研发、生产煤矿安全仪器装备，至今已有近三十年历史。这些产品都是用来监测煤矿、检测瓦斯气体及煤炭中易燃性气体的组份含量，以保证煤矿安全生产和工人生命安全的质量过硬的产品。值得骄傲的是，目前全国大多数煤矿采用的是“东西分析”不同型号的煤矿专用气相色谱仪。这些仪器在恶劣的环境下，依然保持良好的运行。煤矿产品至今近三十年，没有由于仪器误报/不报而产生的一例死亡事故，挽救了千万矿工兄弟的生命！煤矿安全无小事，井下设备系生命。选择具有煤安标志、防爆合格证等相关资质的仪器，共同擎起矿区一片安全蓝天！