兖州矿业(集团)公司东滩煤矿在4308工作面轨道顺槽的巷道中应用了红外探测的先进技术,预测准确,方便适用,为煤矿防火预测和探测隐蔽火源带来了比较好的应用前景。
兖州矿区的各个煤矿原先对于煤炭自燃的预测预报普遍采用的是气体分析法,依照煤炭在不同温度条件下产生气体的种类和多少来判断煤炭自燃发展的情况,无法确切地判断煤炭自燃的实际位置。
研究人员发现,发光物体在发出可见光的同时,还会发出一系列不可见的电磁波,例如红外电磁波等。火源也是如此。在隐蔽的地点,当煤炭自燃的条件形成以后,随着煤层温度的增高,红外辐射场的强度也会逐渐地增大。物体的辐射能力与其温度的四次方成正比,自燃煤体的温度升高时,其辐射的能量会大幅度增加(在实际的应用过程中应同时考虑所测煤体的密实程度),因此可以利用红外电磁波来探测隐蔽的火源。依据红外探测技术原理研制的仪器不同于一般的直读式仪器,要想知道测点的温度,还必须根据各个探测点的位置和测得的红外场强度画出一道相应的曲线,并对之进行分析和解释。
东滩矿4308综合机械化开采放顶煤工作面轨道顺槽的另一侧是4309工作面的采空区。在4309工作面的采空区内有多处浮煤自燃,高温点的位置难以准确判定。为此,他们采用防爆红外探测仪进行了隐蔽火源的探测。在4308轨道顺槽的沿空侧每隔2.5m布置一个测点,对4309采空区进行探测,并且将探测到的红外辐射场强度数据绘成曲线,120~160m处为正常场,30~90m段出现低温氧化反应,95~100m段出现强烈氧化升温反应,已经出现了明显的高温点;然后用打钻测温进行验证,情况基本相符。
红外探测技术后来在兖州矿区的南屯煤矿、兴隆庄煤矿井下相继进行了应用,也取得了很好的效果。