一种皮带中植入温敏材料预警运输皮带火灾的方法技术

本发明专利技术涉及煤矿安全领域，具体涉及一种皮带中植入温敏材料预警运输皮带火灾的方法。将不同分解温度的温敏材料研磨成粒径在250

【技术实现步骤摘要】
一种皮带中植入温敏材料预警运输皮带火灾的方法


[0001]本专利技术涉及煤矿安全领域，具体涉及一种皮带中植入温敏材料预警运输皮带火灾的方法。

技术介绍

[0002]在煤矿外因火灾事故中，由运输皮带着火而引起的火灾占绝大多数。根据不同的致灾原因将皮带火灾分为以下2种：皮带摩擦原因引起的火灾和非皮带摩擦原因引起的火灾。前者主要是由皮带受卡，导致主动滚筒完全打滑后，皮带与滚筒发生摩擦起火，以及皮带机滚筒、托辊机械故障后与皮带之间发生高速摩擦起火；后者主要是由皮带输送机电器设备故障后，故障设备短时间内过热导致皮带起火，以及皮带上的煤自燃后引燃皮带而引起的皮带输送机火灾。
[0003]我国现阶段主要采用CO传感器、烟雾传感器、温度传感器等传感技术实现皮带火灾监测预警。但温度传感器由于受到安装位置的影响而达不到早期预报皮带火灾的目的；煤低温氧化也会产生CO，导致CO探测也不能准确预警运输皮带火灾；烟雾探测在发出报警信息时皮带已经进入初始燃烧阶段，因此，上述方法不能够精准预警运输皮带火灾的发生。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种皮带中植入温敏材料预警运输皮带火灾的方法，利用等压冲击喷射管将温敏材料植入矿井运输用的皮带覆盖层，再采用特殊气体检测仪对温敏材料受热产生的气体和气体浓度进行监测和传输信号，有效提高矿井巷道下的安全生产水平，保障工作人员生命安全。采用的技术方案为：
[0005]一种皮带中植入温敏材料预警运输皮带火灾的方法，具体包括以下步骤：
[0006](1)将数种不同类型的固体温敏材料研磨至粉末粒径在250
‑
300um之间；
[0007](2)将温敏材料装入等压冲击喷射管内，利用等压冲击喷射管将温敏材料植入矿井运输用的皮带覆盖层，且在皮带的上、下覆盖层按照一定距离均匀间隔植入混合的不同类型的温敏材料，当皮带温度变化时，温敏材料中的相应材料会受热分解产生不同的气体；
[0008](3)将皮带用于矿井运输中，在矿井巷道进风的下风侧，自运输机头上方沿着进风方向均匀间隔30
‑
50米距离垂直悬挂数个特征气体检测仪，各特征气体检测仪实行并联，每个都配有不同编码；矿井巷道中还安装数据接收及处理器、区域报警装置和区域显示器，特征气体检测仪连接数据接收及处理器，数据接收及处理器连接区域报警装置和区域显示器，区域报警装置和区域显示器连接矿井中控系统；各所述特征气体检测仪监测到不同气体和气体浓度变化规律信号时，将信号传输到数据接收及处理器，数据接收及处理器基于其内置的预警模型形成皮带火灾分级预警，并利用区域报警装置和区域显示器将预警信息传递给矿井中控室和现场工作人员。
[0009]优选的，所述等压冲击喷射管选用的拉伐尔喷管直径为4mm、工作压力为50MPa、爆破压力80MPa的气源枪提供动力。
[0010]优选的，所述等压冲击喷射管对所述皮带的上、下覆盖层进行植入时，所述等压冲击喷射管的中轴线垂直于皮带表面，喷口距离皮带上、下覆盖层1cm，每横向间隔20cm、纵向间隔40cm植入一次，植入深度为0.1
‑
0.5mm，单孔植入量为0.1
‑
1g。
[0011]优选的，所述温敏材料为分解温度50
‑
60℃的碳酸氢铵粉末、70
‑
90℃的溴化硒粉末和110
‑
120℃的六水合氯化铝粉末。
[0012]优选的，所述碳酸氢铵粉末、溴化硒粉末和六水合氯化铝粉末加入总量为皮带覆盖层橡胶质量分数的0.1％
‑
1％。
[0013]优选的，各所述特征气体检测仪可以检测温敏材料受热分解产生的气体及其浓度变化，分别安装在矿井巷道进风的下风侧，自机头上方沿着进风方向依次间隔垂直悬挂在距巷道顶0.3米且与巷道侧帮直线距离0.2米处。
[0014]优选的，所述预警模型是根据温敏材料分解温度、皮带受热产生不同气体的种类和浓度变化确定，分为四级预警等级，分别为：第一等级，检测到氨气，温度范围为50
‑
70℃；第二等级，在第一等级基础上检测到溴、溴化氢或者CO2/CO的比例为3，温度范围为70
‑
110℃；第三等级，在一二等级基础上检测到氯化氢或者C2H4，温度范围为110
‑
150℃；第四等级，检测到C2H4快速增长或检测到烟尘，温度范围为高于150℃；
[0015]所述数据接收及处理器基于内部的预警模型对特征气体检测仪传输过来的数据进行处理，判断发生皮带火灾的等级，并将报警信息传递给区域报警装置、区域显示器。
[0016]优选的，所述区域报警装置接收传来的报警信息后，可显示出相应的皮带温度、气体浓度信息，并将预警信息传输至矿井中控系统；所述区域显示器连接所述区域报警装置，区域显示器上可以显示出检测到特征气体的检测仪编码。
[0017]优选的，预警皮带火灾的方法中用于连接的电源总线和用于传输的信号总线之间设有总线隔离器，所述信号总线上还设有消防模块。
[0018]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0019]本专利技术设计了一种皮带中植入温敏材料的方法，以及用该方法制备的皮带用于预警皮带火灾的方法，由于预警的温敏材料通过等压冲击喷射管与皮带均匀融合到皮带的上、下覆盖层，横向间隔20cm、纵向间隔40cm植入一次，植入深度为0.1
‑
0.5mm，当皮带发生高温时，植入的温敏材料由于温度作用立即释放气体，特征气体检测仪检测到特征气体后立即发出预警，从而促使皮带火灾预警时间更早，预报准确度更高。该方法可以为矿井皮带火灾提供一种精准判断火源位置、火势发展情况的有效途径，从而降低了皮带异常运行导致皮带火灾的可能性，大大提高了矿井的安全性。
附图说明
[0020]图1是本专利技术中采用等压冲击喷射管将温敏材料植入皮带的示意图；
[0021]图2是本专利技术植入温敏材料后的皮带放大示意图；
[0022]图3是本专利技术的温敏材料加热释放气体的浓度与温升关系图；
[0023]图4是本专利技术制备的皮带应用于矿井中的结构图。
[0024]图中，1、皮带；2、特征气体检测仪；3、数据接收及处理器；4、区域报警装置；5、区域显示器；6、消防模块；7、SI总线隔离器；8、等压冲击喷射管；9、温敏材料粉末；10、电源总线；11、信号总线。
具体实施方式
[0025]附图仅用于示例性说明；应当理解，下面所提到的案例仅仅用来解释本专利技术，是为了便于描述本专利技术和简化描述，因此，不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]以下结合实施例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0027]下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步的说明。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种皮带中植入温敏材料预警运输皮带火灾的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将数种不同类型的固体温敏材料研磨至粉末粒径在250
‑
300um之间；(2)将温敏材料装入等压冲击喷射管内，利用等压冲击喷射管将温敏材料植入矿井运输用的皮带覆盖层内，且在皮带的上、下覆盖层按照一定距离均匀间隔植入混合的不同类型的温敏材料，当皮带温度变化时，温敏材料中的相应材料会受热分解产生不同的气体；(3)将皮带用于矿井运输中，在矿井巷道进风的下风侧，自运输机头上方沿着进风方向均匀间隔30
‑
50米垂直悬挂数个特征气体检测仪，各特征气体检测仪实行并联，每个都配有不同编码；矿井巷道中还安装数据接收及处理器、区域报警装置和区域显示器，特征气体检测仪连接数据接收及处理器，数据接收及处理器连接区域报警装置和区域显示器，区域报警装置和区域显示器连接矿井中控系统；各所述特征气体检测仪监测到不同气体和气体浓度变化规律信号时，将信号传输到数据接收及处理器，数据接收及处理器基于其内置的预警模型形成皮带火灾分级预警，并利用区域报警装置和区域显示器将预警信息传递给矿井中控室和现场工作人员。2.根据权利要求1所述的一种皮带中植入温敏材料预警运输皮带火灾的方法，其特征在于，所述等压冲击喷射管选用的拉伐尔喷管直径为4mm、工作压力为50MPa、爆破压力80MPa的气源枪提供动力。3.根据权利要求2所述的一种皮带中植入温敏材料预警运输皮带火灾的方法，其特征在于，所述等压冲击喷射管对所述皮带的上、下覆盖层进行植入时，所述等压冲击喷射管的中轴线垂直于皮带表面，喷口距离皮带上、下覆盖层1cm，每横向间隔20cm、纵向间隔40cm植入一次，植入深度为0.1
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0.5mm，单孔植入量为0.1
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1g。4.根据权利要求1所述的一种皮带中植入温敏材料预警运输皮带火灾的方法，其特征在于，所述温敏材料为分解温度50
‑
60℃的碳酸氢铵粉末、70
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【专利技术属性】
技术研发人员：陆伟，叶文钢，李金亮，卓辉，张青松，李金虎，王昌祥，赵舒洁，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：