火區監測是指對火區的溫度、氣體和水質進行長期觀測，並及時了解火區的情況和變化特徵，及時給決策機構提供可靠的監測數據的一項監測工作。火區監測內容包括溫度測量、氣體分析和水質分析。
基本介紹
- 中文名：火區監測
- 外文名：monitoring of fire zone
- 內容：溫度測量、氣體分析和水質分析
- 目的：及時預報內因火災等
- 套用場合：礦山等
- 學科：冶金學
目的,內容,溫度測量,氣體分析,水質分析,井下火區管理,
目的
凡有內因火災危險的礦山，都必須有專門的火區監測機構，設定固定的觀測點，對火區的溫度、氣體和水質進行長期觀測，及時了解火區的情況和變化特徵，給決策機構提供可靠的監測數據，作為對火區採取正確對策的基本依據。其主要目的在於：
(1)及時預報內因火災：內因火災發生前的一些外部徵兆，雖然人們可以直接覺察，但終究是不夠科學的，也無數量的概念，只有通過儀器監測，提出系統的數據，才能得出正確結論。一般來講，硫化礦內因火災發生前，空氣溫度逐步上升到25℃以上，
氣體濃度超過5 ppm，從高溫區流出的水中硫酸根離子逐漸增多，這就是火災將要發生的前兆，在此時期如果採取措施得當或者準備工作充分，就有可能控制火災的發生，或者減少事故造成的損失。
(2)評價防滅火措施的有效性：所採取的防滅火措施是否有效，火災是否在控制之中。根據監測資料，比如溫度是在升高還是逐漸下降， 或CO氣體的濃度是增高還是降低，火區流出的水中硫酸根離子數量是增多還是減少以及水溫是升高還是降低，進行綜合分析，是可以得出結論的。
(3)判斷火災是否熄滅：這需要較長時間的監測資料作系統分析才能得出結論。一般說來，如果火區的空氣溫度在30℃以下或不超過正常溫度的+10℃；火區中流出水的溫度低於28℃或不超過正常溫度的+5℃； 氣體濃度是常數； 不超過5 ppm；CO氣體濃度不大於24 ppm；
氣體濃度不大於6.6 ppm。這些觀測數據穩定一個月以上，則可以認為火災已經熄滅。
以上事實充分說明，火區的監測工作是非常重要的，必須貫徹在火區開採的全過程。監測的方法和提供的數據力求準確可靠，關鍵是所取試樣是否具有代表性。要及時分析所取試樣和善於判斷某些錯誤數據，以免造成錯覺，得出錯誤的結論。
內容
溫度測量
通過溫度的圈定或作出等溫線圖能大致察明火區的中心位置。常用的測溫儀表有熱電偶、半導體溫度計、留點溫度計、紅外線測溫儀及溫度自動記錄儀等。根據硫化礦發火的溫度範圍，選用鎳鉻-鎳矽或鎳鉻-鎳鋁熱電偶為宜；二次儀表一般使用攜帶式直流電位差計。火災預報、警報的技術發展特點是積極採用現代技術，提高預報的精度和連續自動監測。例如，英國為了連續測定井下空氣中的一氧化碳濃度。把液壓控制系統的束管技術與最精確的一氧化碳分析儀配合起來，構成一氧化碳連續測定系統。1973年英國首先採用19根內徑為4.3mm或幾根內徑為6.4mm的聚乙烯塑膠管製成多芯電纜狀束管，利用真空泵將各測點的井下空氣抽至地面，再用紅外線微量一氧化碳分析儀進行連續分析，以掌握各測點的一氧化碳動態，預報火災的危險。
氣體分析
硫化礦山需要分析的主要氣體是、、
等，如果開採的礦體與碳質有關時，還要分析CO、
氣體。氣體分析最重要的是取樣，如何取到有代表性的氣體是個關鍵。其內容包括：
(1)礦井大氣的取樣在風流中取樣時，必須注意測點位置，在可以進入的巷道內，取樣地點必須位於能夠取得所需氣體的地方。對污風流的下方位置，取樣地點距離最少應有18m。但如其他地點較為有利或需要取得特定的資料時，可不受此限。在處於停滯或流動緩慢的空氣中以及空氣有可能形成層流形態時，取樣點必須固定在三個高度上，即頂板下方的特定距離處，巷道中間附近的特定高度處，底板上方的特定距離處。各取樣點需要在間隔不大的時間內重複取樣而加以比較，而且各取樣點必須保證各次試樣均在同一地點採取。另外，也可用管子固定於所需要的某一點並放在風流下風側，管子長度不少於lm。
(2)在密閉區內取樣密閉區內的取樣地點一般必須固定在距每一密閉牆內側最少4.5m處，在所有情況下通入的管子均應達到這一長度而且應位於密牆的一半高度以上。如果密閉區將來準備打開，管子應伸到密閉牆以外20m的距離；在某些情況下，需要把取樣管通到距火源更近的地點比較適宜，如果密閉牆是築在傾斜巷道內時，新鮮風流可能沿著底板流下而造成漏風。在這種情況下，最好在不同高度上取樣，而且在建築密閉牆時就要按上述的辦法在三個水平上分別安裝取樣管使之穿過密閉牆。
水質分析
金屬礦山的內因火災大多數是發生在硫鐵礦、黃銅礦、鉛鋅礦等硫化礦床中。因此，水質分析也應根據不同的礦床類型選定分析項目。一般地主要分析
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、
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以及pH值。必須注意的是，對取樣後在較短時間內易發生變化的成分，必須在現場測定，或者進行適當的處理後再帶回分析室。水質分析方法，主要有重量法、容量法、比色法、比濁法、火焰光度法和原子吸收法。最常用的是比色法，因為該法在一般情況下，靈敏度高，操作方便，並且適合於一次處理多數樣品。但是與容量法、重量法相比，比色法的誤差較大。在一般的操作法中表現結果的有效數字為小數點後2～3位。容量法操作簡單，精確度也高，故也經常採用，但對微量成分的定量是困難的。重量法雖然精度很高，但只適用於含量較多的氣體成分，同時分析需要時間長，故在處理大量的樣品時不適合。只有在含量高而採用比色法或容量法等測定有困難的情況下才採用
井下火區管理
凡是內因火災礦山都必須有專門的火區管理機構，此機構應該在礦山總工程師的直接領導下，包括有採礦、通風、安全、化驗人員在內的技術人員組成。它的主要任務是負責火區開採的計畫編制，繪製火區範圍圖表，選擇固定觀測點，提出防滅火措施，收集和整理火區的有關測試資料。
固定觀測點一般應選擇在火區周圍附近，譬如地表鑽孔、塌陷坑與崩落區連通的探井和裂縫等有火災氣體逸出的地方，以及井下高溫炮孔、迴風道和有火災氣體逸出的巷道或鑽孔。隨著火區範圍的變化，有的固定觀測點會隨著採礦的進展而消失，要注意根據火區的變化情況及時增加新的觀測點。通過觀測點測溫，取氣體樣分析才能夠準確地掌握火區的動態，取得火區開採的主動權。
