煤炭自燃是我国煤矿开采过程中的主要自然灾害之一，目前国有煤矿中有60%的矿井在开采具有自燃倾向性的煤层。随着近年来开采强度的增大，高产高效新技术的不断发展，矿井的不断延深和深部开拓特别是近距离煤层开采带来的问题，以及通风系统的相对复杂化，使得煤层自燃危险性有明显增大的趋势。采空区煤炭自燃发火在矿井火灾中占有很高比例。目前对采空区内自然发火倾向的预测主要是通过束管系统抽取样气到地面，对标志气体进行分析预警；该手段欠缺实时性和直观性，束管易损伤漏气导致测量不准确。

分布式光纤温度传感系统便是这样一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术产品，它不仅具有普通光纤传感器的优点，还具有对光纤沿线各点的温度的分布式传感能力，利用这种特点我们可以连续实时测量光纤沿线几公里内各点的温度，因此这种光纤传感器在高压电力电缆、大型发电机定子、大型变压器、采空区等温度定点传感场合具有广泛的应用，因为在这些场合如果采用传统分散式的传感器逐点监测，不仅安装困难，而且整个系统会结构庞大，使用不便，电力设施的强电磁干扰也会影响测量的可靠性。

分布式光纤温度传感系统目前在国内外已经被广泛应用于以下的领域：

l  各电压等级的电力电缆在线温度检测、导体载流量分析评估及过热报警系统；

l  变电站的环境温度检测及火灾报警系统；

l  发电机组的温度检测、故障诊断及过热报警系统；

l  大中型变压器的整体温度检测及过热报警系统；

l  煤矿、非煤矿山、隧道的火灾防治与温度报警；

l  石油和天然气竖井的温度监测；

l  各种大中型输油管道的温度检测及过热报警系统；

l  油库、粮库、军火库、危险品库、冷库及其他仓库的温度报警系统；

l  大型货轮、油轮的温度报警系统；

l  其他用于防止火灾的用途。

一、必要性分析

矿井火灾一直是我国矿山的重大灾害之一。矿井火灾的发生原因，按其热源可分为内因火灾和外因火灾。目前，我国对矿井火灾的预测预报方法主要有磁探测、电阻率探测法、气体探测法、氡气探测法、红外探测法等，但各种探测技术都存在着一定的弊病，还远远不能满足矿井火灾预警的需要。

采空区煤炭自然发火占很高比例。目前主要是通过监测采空区的标志气体进行分析预警，该手段欠缺实时性和直观性。煤的自燃分为三个阶段: 煤在低温的条件下，能吸附氧生成不稳定的化合物，放出少量的热，这种氧化过程十分隐蔽，称其为潜伏期；经过该阶段后，煤的氧化过程加速， 发热量增加，不能及时散热，就加速煤的自燃；如果煤的自热温度继续升高至临界温度（70～80℃）以上，氧化急剧加快，煤的温度迅速，升至300～500℃时，就会发生燃烧现象，H2、CO、水蒸汽征兆性气体出现，该阶段是防止隐患升级的有利时期；当温度达到800～2000℃时，煤的燃烧就会出现明火，此时基本就没有办法施救，只能被迫封闭工作。因此，在工作面回采过程中，对工作面入风巷、回风巷及切眼位置进行温度监测、及时发现温度异常，将煤的自然抑制在早期阶段，对控制预防采空区（工作面）自然发火具有重要意义。

采空区分布式光纤测温安全监测系统利用先进的计算机技术、网络技术、光纤传感测控技术、光纤通讯技术，通过矿井分布式光纤测温系统实时在线监测采空区及回风巷（以下统称“采空区”）温度，旨在弥补标志气体分析方法预警的不足，及时准确的对采空区隐患进行预警，降低采空区自然发火的风险，提高井下作业的安全行，可以及时准确的对采空区隐患进行预警，降低采空区事故风险，提高井下作业的安全性。

胶带机作为煤矿运输的主力设备,因其自动化、专业化程度较高和连续化、大运量的作业方式,在装卸过程中发挥了极其重要的作用。随着生产任务不断加重,设备利用率逐步提高,胶带机托辊轴承及滚筒的损耗及故障率也随之增高。加之胶带机大多建设在密闭的空间内,如果发生故障导致相对滚筒及托辊之间打滑摩擦,长时间摩擦产生的高温将会导致重大火灾乃至爆炸事故,造成不可挽回的损失,甚至伤及人员。

分布式光纤测温预警技术解决了人工巡检周期长、强度大、响应不及时等问题,对过热点做到早期预报和及时报警,保证了设备的有效运营,降低或避免了事故造成的人员伤害和财产损失。分布式光纤测温预警技术的应用为煤矿设备实现从点的温度监测向线、面、空间的温度监测发展创造了实质性的条件。

美兹电气技术方案：