检测矿井下有害气体常用的甲烷CH4检测方法

　　12月17日凌晨，贵州省安龙县广隆煤矿发生一起煤与瓦斯突出事故。我们在沉痛哀悼遇难者的同时，要做到前事不忘后事之师，煤矿生产中，安全重于泰山。

　　煤矿事故中，瓦斯爆炸和瓦斯燃烧造成火灾占很大比例，而且二者常常伴随发生。发生瓦斯爆炸的主要原因是瓦斯在矿井中的聚集，瓦斯的主要成分是甲烷(CH4)，约占83-89%，它是在成煤过程中形成并储存于煤层中的气体，是煤矿井下危害最大的气体。

　　甲烷气体无色、无味、无嗅，密度为0.7164kg/m³，它本身无毒，对人体的主要危害是超限时能引起人窒息死亡，但它具有易燃、易爆等特点，与空气混合达到一定浓度后，遇高温火源引起燃烧或爆炸，按体积计算，甲烷浓度在5.3-15.0%时具有爆炸性，甲烷气体在矿井中的积累成为困扰煤矿安全生产的重大难题。

　　在我国煤矿安全事故中，瓦斯爆炸造成的伤亡占所有重大事故伤亡人数的50%以上，给国民经济、人民的生命安全造成巨大损害。为避免煤矿事故的发生，井下气体的检测非常重要。

　　常用的甲烷CH4检测方法：

　　检测甲烷气体浓度的测量方法有：载体催化型、光干涉型、热导型和红外光谱吸收型，几种检测方法的特点见下表：

　　1，载体催化型。甲烷和氧气在载体催化元件表面反应，放出反应热，使得元件温度上升，电阻增加，通过测量电阻增量测定甲烷气体浓度。成本低，不收环境影响，稳定性强，电路设计简单，但是只能应用于可燃气体检测，检测精度不搞，相应速度慢，高浓度容易中毒，寿命只有一两年。

　　2，光干涉型。光在空气中和被测甲烷气体中的传播速度有差异，传播过程中光程差的出现引发干涉条纹的移动，根据干涉条纹的位置可以检测甲烷气体的浓度。此方法浓度指标不直观、受气压、温度、湿度影响较大，容易出现误差。

　　3，热导性。利用所测甲烷气体与空气的热导率之差来实现对气体浓度的检测。热敏原件工作温度第，电压不搞，本质安全，使用寿命长。第浓度时候输出小，零点漂移男控制，受水蒸气和二氧化碳气体的影响较大。

　　4，红外光谱吸收型。不同气体对红外辐射有着不同的吸收光谱，某种气体的特征光谱吸收强度和该气体的浓度有关，利用这一原理可以测量甲烷气体浓度。此方法本质安全，抗干扰能力强，灵敏度高，相应速度块，寿命长。但是成本较高，设备复杂，吸收弱。