红外热像仪在煤矿行业的应用

红外热成像技术在矿业的应用

1、检查井下隐性火区分布、火源位置

煤层漏氧导致氧化，释放一氧化碳和热量，热量逐渐累积，达到着火点发生自燃，造成井下火灾。煤层总有一些微细缝，微气体的热传导、热对流和热扩散，使煤层表面局部产生温度变化，使用红外热像仪可以即时观察巷道煤壁，通过声光报警，及时发现存在温度过热的区域，从而采取有效措施，避免自燃的发生；红外热像仪采用整体实时成像技术，能将所观测物体的热分布情况完美地显现出来，从而能较好地区分出温度过高区域找出隐患点（优于红外线测温仪的点测取），大大提高了工作效率，同时减少了误判的几率。红外热像仪具有图像存储功能，可冻结图像存储后在电脑中进行准确分析。

2、预防煤炭堆积引发的自然

煤矿在开采后会被按等级在不同的区域堆

放。我们并不能排除煤堆由于温度的上升引发的

自然。使用红外热像仪，您可以连续监测煤堆的

热点，当发现火灾隐患时，红外热像仪会自动定

位温度过高点，同时自动触发报警。接获报警后可对温度过高点采取淋水等降温措施，避免火灾的发生。

3、检查顶板冒落和采取透水

矿用红外热像仪拍取热图不需要可见光，它能够快速检查出煤壁表面的温度变化，并进行温场分析，找出温度最高点或最低点，特别适用于密闭墙、煤层断面等，其表面温度的变化趋势能够为是否出现大面积渗水、透水做出判断提供依据。

4、检查各种电气及动力设备的运行状态

红外热像仪亦可在供电设备和采矿

设备正常运转的情况下，检测所有电气设

备、电缆的温度变化情况、根据温场分布

及温度变化情况，根据温升情况判别是否

存在故障、是否需要检修。同时亦可采取

非接触方式检测井下中央与采区变电所各种开关、接头、变压器的事故隐患，水泵、局扇、防爆电机及动力设备（动力电缆）的温升，运输机及运输皮带的发热状态，及时判别设备的状态，消除隐患。

5、判定识别瞎炮

煤矿的开采过程中，经常会采取爆破手段进行开采，爆破完成后如何有效地评估爆破效果，清除可能残留的哑炮成为每次爆破实施完毕后亟需解决的问题。有了红外热像仪的帮助，一切变得“so easy”。运用红外热像仪对原铺设的爆破面进行扫描，通过各炮眼残留热量和温度分析，进而排查有无出现瞎炮，如存在瞎炮，准备定位方便采取措施及时清理。

6、

矿

用

机

械安全检测

矿井机械机电设备作为煤矿开采的重要设备，起着主导整个矿井作业运行的重要作用。在高压或低压电机的长期运行中，设备的触点和母线排连接处等部位因老化和接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，持续恶化，使相邻的绝缘部件性能劣化，甚至击穿而造成事故。因此，有效的监控母线温度对电力系统的安全可靠的运行具有非常重要的意义。

红外热像仪为解决上述技术的不足而提供结远距离、零接触、视频显示的红外成像检测，实现提前发现和排除热故障隐患的一种矿用本质安全型红外热像仪。

矿用本质安全型红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被矿用机械机电设备的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。其检测故障诊断办法有5种：

温度判断法

遵照已有的标准，对设备温度过热的部位按有关规定进行。根据直接测出的设备温度，判定设备的故障情况，确定处理意见。

相对温差法

“相对温差”是指设备状况相同或基本相同（包括设备型号、安装地点、环境温度、表面状况和负荷电流等）的两个对应测量点之间的温差，

与其中较热点温升的比值的百分数。当环境温度较低，尤其是负荷电流小的情况下，设备的温升值并没有超过有关规定，但大量事实证明此时的温升值并不能说明该设备没有缺陷或故障存在，往往在负荷增长之后，或环境温度上升后，就会引发设备事故。主要针对电流型设备要采用“相对温差”法来判别故障是否存在。

对于温升小于10K，但相对温差很大的设备缺陷，如有条件改变负荷率，可增大负荷电流后进行复测，以确定设备缺陷的性质。如不能增大负荷电流，可暂定为一般缺陷，并注意监视。

同类比较法

同类比较法通常也称做“纵向比较法”和“横向比较法”。是指在同类设备之间进行比较，所谓“同类”设备的含义是指同一回路的同型设备和同一设备的三相，即它们的工作状况、环境温度及背景热噪音相同的同型设备。具体作法就是对同类设备的对应部位温度值进行比较，图像上进行比较就可以容易地判断出设备是否正常。在进行同类比较时，要注意不能排除三相设备有同时产生热故障的可能性。当三相负荷电流不对称时，应考虑负荷电流的影响。

热谱图分析法

这是一种常见的经验判断法，能发现一些特殊的设备缺陷。它根据同型设备在正常状态和异常状态下的热谱图的差异来判断设备是否正常。

档案分析法

档案分析法就是将测量结果与设备的红外技术档案相比较而进行分析，对重要的、结构复杂的设备进行正确判断。这种方法的基础是要为被

诊断的设备建立红外检测技术档案，在诊断设备有无异常时，可分析该设备在不同时期的红外检测结果，包括温度、温升和温度场分布有无变化，掌握设备发热的变化趋势，同时还应配合其他的检测实验结果，如油色谱分析等，进行综合判断。

7、井下电缆检查

利用红外热像仪在井下用于检查电缆效果明显。当电缆受潮时，受潮处的绝缘电阻降低；受损伤时，电缆截面减少，当电流流过受潮或受损伤处产生热量，使故障点的温度偏高。使用红外热像仪沿着电缆扫描，根据温度变化的大小可判断电缆受潮或损伤的程度。

红外热像仪可在电缆带电状态对其进行快速检测预警功能，迅速有效发现存在的安全隐患，在第一时间进行处理，及时起到预警作用，有效避免矿井外因火灾的发生。

8、井下救援热红外生命探测

救援人员可以利用热像仪在黑暗及浓烟浓雾环境下进行搜寻工作，确定受害者的确切位置，进行快速搜救。由于热像仪不仅能测物体表面温度，而且能显示物体的温度分布情况，形成“热图”，给救援队员提供物体状态的更多信息，因此热像仪还被用于对火场中的危险源进行监测，获得危险源的温度变化情况，可为火灾扑救工作提供参考，便于指挥员及时调整战斗方案，防止灾情的进一步扩大。

9、煤矸石山监测

储煤场堆放煤容易引起自燃，如储煤量太大时一旦发生自燃，造成的损失不可估计。这时，我们可以借助红外热像仪准确快速查找自燃点，将自燃点挖出处理，减少不必要的损失。同理，煤矸石山自燃释放的有毒有