张远征

（1.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆400039；2.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆400039）

随着我国综合国力的持续增强，生产生活活动需要大量的煤炭、石油、天然气等各种能源，现阶段我国能源结构仍然以煤炭资源为主，占据了50%以上的市场份额。煤炭的开采工艺复杂，开采难度大，近些年随着各种新的开采工艺和装备技术的涌现，煤炭开采产量常年维持在高量水平，为国家的经济建设做出了重要贡献。瓦斯是造成煤炭开采过程中安全事故的重要诱因，为了保障安全生产，防止瓦斯安全事故发生，在煤矿开采环节的胶轮车、采煤机、千米钻机等防爆机车上均安装车载式甲烷传感器，保障设备的安全运行[1]。因载体催化原理甲烷检测技术具有价格便宜，制造工艺成熟等特点，目前防爆机车监测普遍采用载体催化原理，然而载体催化原理受振动、环境等因素的影响，黑白催化元件上的铂金丝容易疲劳损坏引起检测误报、元件失效等情况，导致甲烷传感器易误报、易损坏、可靠性低，无法为设备提供及时可靠的安全保障[2]。

因此，本文根据车载甲烷检测领域的特殊性，提出了一种基于非色散红外检测原理，在矿用车载领域可长时间高可靠工作的甲烷检测技术，可大大提高检测的准确性，降低甲烷传感器的损坏率，降低甲烷检测的误报率，提高煤矿安全生产效率。

1 检测原理及传感器总体设计

1.1 非色散红外甲烷检测原理

非色散红外甲烷检测技术一般采用近红外光测量，其波长范围780 nm～3000 nm[3]，并且满足朗伯比尔定律，如式（1）所示：