摘要：本次研究中，主要闡述了煤礦氣體測定器對于甲烷的校準和校正相關內容，并就測定器的主要應用技術及原理進行了探討，后續重點圍繞甲烷的氣壓和溫度進行了校準和校正工作，旨在通過本次研究內容的展開，提升煤礦氣體中甲烷的測定質量。

　　關鍵詞：煤礦氣體測定器;甲烷;氣壓;溫度

　　前言：隨著我國對于煤炭能源的有效利用，使得現有的煤礦能源需求與日俱增，伴隨其發展的煤礦開采事業及規模也日漸擴大。為了進一步提升煤礦開采工作安全，于開采期間充分做好礦內有害氣體含有量的測定工作，同時對于測定的結果進行標準化的校準和校正十分有必要。鑒于此，針對煤礦氣體測定器對甲烷的校準和校正這一內容進行深入分析具有重要現實意義。

　　一、煤礦氣體測定器對甲烷的校準和校正的作用

　　煤礦開采工作中，礦內氣體的精準測定，對于礦下的安全環境保持具有十分關鍵性的作用[1]。通常情況下，煤礦氣體測定儀的測量氣體主要包括氧氣、甲烷、一氧化碳等在內的氣體濃度。測量工作的原理方面，則主要以催化燃燒形式、電化學形式、熱導形式以及光干涉形式等為主，具體的測定方案選擇需針對煤礦井下甲烷氣體實際含有量的情況進行最終確認[2]。本次研究中，主要針對煤礦下甲烷這一氣體展開校準和校正的研究工作，研究的目的不僅是對當前礦下安全提供保障，而是想要進一步借助對煤礦氣體測定器本身的不足加以更新。此外，煤礦下甲烷氣體校準和校正中，作為測定工作人員，對于測定器本身的使用流程及原理也必須熟練掌握，從而為后續的采礦作業提供更為充分且完善的安全保障。

　　二、煤礦氣體甲烷校準和校正時氣體測定器應用

　　1、新式JCB4便攜式甲烷氣體測定器概述

　　本次研究中，所選用的煤礦甲烷氣體測定器是JCB4便攜式甲烷氣體測定器，進行甲烷檢測時，檢測原理主要以熱催化原理、嵌入式微控制器智能控制、液晶顯示式電子測定器為主。此測定器在應用范圍上，主要被甲烷檢測員、班組組長、隊長、工程技術人員、放炮員等礦下工作人員所攜帶和使用，利于隨時開展甲烷氣體檢測工作。本次研究所使用的測定器屬于礦用隔爆兼本質安全型號，其構成圖如下：

　　2、主要技術指標

　　本次研究中所使用的JCB4便攜式甲烷氣體測定器，在測量范圍上為(0.00-4.00)%CH4，在測量時的具體誤差如表1所示：

　　在測定時如出現甲烷超標的情況，報警方式主要以聲音和光兩種形式為主，報警效果為：

　　(1)聲音。當距離聲源軸超出1m以上位置時，聲強仍舊不會低于75dB。

　　(2)光。進行煤礦下暗處甲烷測量時，能見度不低于20m距離，且分辨率仍維持在0.01%CH4，且警報的響應時間會控制在20s之內，但需注意，測定器連續工作的時間不能超出10小時。此外，使用時測定器的額定電壓為3.7V，使用溫度需控制在0～40℃，相對濕度需控制在98%RH以下。

　　(一)工作原理

　　JCB4便攜式甲烷氣體測定器開機之后，會自動面向周邊的空氣環境展開實時性的檢測工作，在測定結果顯示上，主要通過4位數碼管展示，一旦礦下甲烷氣體超出測定器的報警點時，設備會立即發出報警信號，且當濃度≥4.00%時，會自動將催化燃燒式黑白元件供電切斷，并發出即時性的報警。

　　三、煤礦氣體測定器對甲烷的校準和校正分析

　　煤礦井下甲烷測定時，為了進一步提升JCB4便攜式甲烷氣體測定器測定精準性，還需重點做好設備的校準和校正工作[3]。具體的工作內容如下：

　　1、當設備的催化元件與可燃氣體之間進行催化燃燒反應時，電橋輸出會在此時與被測定的可燃氣體形成關聯性，同時設備敏感元件的結構、表面、材料、形狀具有正向關聯性，且設備顯示數值會與敏感元件的電阻值變化產生關聯性。

　　2、針對煤礦內甲烷氣體進行測定時，條件固定基礎上，電解液之中的電解氣體濃度會與氣樣體積濃度之間形成正比例關系，且電化學池擴散電流、設備顯示值與甲烷氣樣體積濃度之間形成正比[4]。此外，當煤礦下的環境溫度產生變化時，設備校準及校正也會隨之受到影響，為了杜絕環境溫度變化對測定器精準性產生不良影響，需在測量校準和校正之時同步做好溫度補償工作。

　　3、居于設備工作原理視角進行分析，設備運行后，顯示數值會與甲烷氣體分子透過隔膜的數量多少具有關聯性，且同時與甲烷的分子數量、氣樣密度大小有關系，那么校準和校正時需重點注意。

　　4、應用JCB4便攜式甲烷氣體測定器進行煤礦井下甲烷氣體測量時，除開做好相應的溫度補償工作，還需針對測定的誤差加以詳細統計和整理，確保校正后的誤差控制在甲烷氣體測定的合理范圍內。

　　受到不同煤礦開采情況的影響，氣體測定工作應該根據具體情況具體分析，尤其需在工藝條件以及礦下結構的分析方面，也不可掉以輕心，方能真正提升煤礦下甲烷測定的校準和校正工作開展質量。

　　結束語：

　　綜上所述，針對當前煤礦內甲烷氣體進行校準和校正處理時，可以充分借助文中所提出的一種新型甲烷氣體測定器完成，其不僅優化了傳統測定器的使用效率，同時在測定結果的精準性方面也得到了進一步的提升。此外，開展具體的甲烷校準和校正工作時，針對其氣壓以及溫度加以測定十分關鍵，唯有此環節保障質量方能真正提升整個校準工作質量，最終為煤礦開采安全提供更為突出的保障。

　　參考文獻：

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　　[3] 王偉麗. 光干涉式甲烷測定器的使用及故障解決措施[J]. 機械管理開發， 2019， v.34;No.197(09)：289-290.

　　[4] 魏于昆， 關衛軍， 范祎萌，等. 數字式光干涉甲烷測定器檢定儀示值檢定結果的不確定度評定[J]. 計量與測試技術， 2019(7)：111-112.

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