本發(fā)明屬于煤礦采空區(qū)火災(zāi)防治的，尤其涉及一種采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備及其自燃三帶劃分方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)存的資源構(gòu)架中，煤炭資源仍占據(jù)著主要地位，隨著煤炭的持續(xù)高效開(kāi)采，煤自燃仍是煤礦急需解決的問(wèn)題，為了確保采空區(qū)遺煤不出現(xiàn)自燃危險(xiǎn)，需要?jiǎng)澐殖錾釒А⒀趸郎貛Ш椭舷?，即采空區(qū)遺煤自燃“三帶”。

2、公開(kāi)號(hào)為cn117420170b的發(fā)明專利公開(kāi)了一種煤礦采空區(qū)煤自燃三帶劃分方法，該方法包括：對(duì)采空區(qū)煤樣和指標(biāo)性氣體進(jìn)行分析，其中涉及到的氣體主要有氧氣、一氧化碳以及六氟化硫，獲取這三種氣體的濃度數(shù)值；然后對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的煤樣進(jìn)行采集，獲取該煤樣在空氣氛圍下燃燒所需的最低溫度，并測(cè)試其比熱、傳熱系數(shù)；然后將這些數(shù)據(jù)代入自行設(shè)計(jì)的公式中進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)公式計(jì)算得到的數(shù)值的大小可判斷采空區(qū)具體位置，劃分采空區(qū)三帶位置，并根據(jù)位置信息有效判斷具體實(shí)施措施。

3、但是上述劃分方法經(jīng)過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)際應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)仍舊存在一些缺點(diǎn)，較為明顯的就是溫度傳感器設(shè)置位置不夠合理，單一測(cè)點(diǎn)內(nèi)往往只設(shè)置有一個(gè)溫度傳感器，導(dǎo)致其單一測(cè)點(diǎn)內(nèi)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備及其自燃三帶劃分方法，通過(guò)在單一測(cè)點(diǎn)內(nèi)設(shè)置不同高度的兩個(gè)束管與溫度傳感器，從而可以獲取到更為準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)以及氧濃度數(shù)據(jù)，以提高監(jiān)測(cè)精度。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供一種采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備，包括布設(shè)管，所述布設(shè)管的左端設(shè)置有雙層位監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，所述雙層位監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括雙層位安裝機(jī)構(gòu)與兩組檢測(cè)機(jī)構(gòu)，兩組檢測(cè)機(jī)構(gòu)均穿過(guò)布設(shè)管并延伸至雙層位安裝機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，一組檢測(cè)機(jī)構(gòu)延伸至雙層位安裝機(jī)構(gòu)的內(nèi)腔中部，另一組檢測(cè)機(jī)構(gòu)延伸至雙層位安裝機(jī)構(gòu)的內(nèi)腔頂部。

4、優(yōu)選的，所述雙層位安裝機(jī)構(gòu)包括第一安裝管、第二安裝管、氣孔和礦用聚氨酯封堵板；所述第一安裝管設(shè)置有三通管且與布設(shè)管連接，所述第二安裝管固定連接于第一安裝管的頂部，所述氣孔設(shè)置有多個(gè)，多個(gè)所述氣孔均勻開(kāi)設(shè)于第一安裝管的外側(cè)頂部以及第二安裝管的外側(cè)頂部，所述礦用聚氨酯封堵板設(shè)置有多個(gè)，多個(gè)所述礦用聚氨酯封堵板分別設(shè)置于第一安裝管的內(nèi)側(cè)頂部與第二安裝管的內(nèi)側(cè)頂部。

5、進(jìn)一步的，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括束管、礦用電纜、溫度傳感器、紫銅防護(hù)管和橡膠密封板；所述束管與礦用電纜并列設(shè)置，所述溫度傳感器連接于礦用電纜的頂端，所述紫銅防護(hù)管套接設(shè)置于溫度傳感器的外側(cè)，所述橡膠密封板設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)所述橡膠密封板分別固定設(shè)置于紫銅防護(hù)管的兩端。

6、本發(fā)明還提供了一種基于采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備的自燃三帶劃分方法，具體包括以下步驟：

7、s1、在煤礦采空區(qū)附近設(shè)置進(jìn)風(fēng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)與出風(fēng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，分別在進(jìn)風(fēng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)與出風(fēng)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)設(shè)置采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備；

8、s2、兩組采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)置完畢后，多個(gè)束管與多個(gè)礦用電纜分別位于進(jìn)風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)、進(jìn)風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)、出風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)以及出風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)；

9、s3、位于進(jìn)風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)與進(jìn)風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)的溫度傳感器通過(guò)相鄰氣孔對(duì)采空區(qū)進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)不同高度的進(jìn)風(fēng)溫度進(jìn)行檢測(cè)，位于出風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)與出風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)的溫度傳感器通過(guò)相鄰氣孔對(duì)采空區(qū)出風(fēng)巷內(nèi)不同高度的出風(fēng)溫度進(jìn)行檢測(cè)；

10、s4、位于進(jìn)風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)與進(jìn)風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)的束管通過(guò)相鄰氣孔對(duì)采空區(qū)進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)不同高度的氣體進(jìn)行收集并輸出，位于出風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)與出風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)的束管通過(guò)相鄰氣孔對(duì)采空區(qū)出風(fēng)巷內(nèi)不同高度的氣體進(jìn)行收集并輸出，氣體輸出后被收集并檢測(cè)氧濃度；

11、s5、根據(jù)以相鄰兩次檢測(cè)溫度的變化進(jìn)行采空區(qū)散熱帶與氧化升溫帶的劃分，溫度首次上升1k的位置為采空區(qū)散熱帶臨界位置，此時(shí)記錄氧濃度，該濃度值為冷卻帶臨界氧濃度；

12、s6、根據(jù)溫度首次下降的位置確定采空區(qū)窒熄帶臨界氧濃度，溫度若連續(xù)三日下降，則記錄首次下降位置的氧濃度，則該氧濃度為窒熄帶臨界氧濃度。

13、由上，本發(fā)明的采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備及其自燃三帶劃分方法至少具有如下有益效果：

14、通過(guò)設(shè)置有采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備，以便于采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備設(shè)置完畢后，多個(gè)束管與多個(gè)礦用電纜分別位于進(jìn)風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)、進(jìn)風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)、出風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)以及出風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)，位于進(jìn)風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)與進(jìn)風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)的束管通過(guò)相鄰氣孔對(duì)采空區(qū)進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)不同高度的氣體進(jìn)行收集并輸出，位于出風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)與出風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)的束管通過(guò)相鄰氣孔對(duì)采空區(qū)出風(fēng)巷內(nèi)不同高度的氣體進(jìn)行收集并輸出，氣體輸出后被收集并檢測(cè)氧濃度，位于進(jìn)風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)與進(jìn)風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)的溫度傳感器通過(guò)相鄰氣孔對(duì)采空區(qū)進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)不同高度的進(jìn)風(fēng)溫度進(jìn)行檢測(cè)，位于出風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)與出風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)的溫度傳感器通過(guò)相鄰氣孔對(duì)采空區(qū)出風(fēng)巷內(nèi)不同高度的出風(fēng)溫度進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而通過(guò)在單一測(cè)點(diǎn)內(nèi)設(shè)置不同高度的兩個(gè)束管與溫度傳感器，從而可以獲取到更為準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)以及氧濃度數(shù)據(jù)，以提高監(jiān)測(cè)精度。

技術(shù)特征：

1.一種采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于，包括布設(shè)管(1)，所述布設(shè)管(1)的左端設(shè)置有雙層位監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，所述雙層位監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括雙層位安裝機(jī)構(gòu)(2)與兩組檢測(cè)機(jī)構(gòu)(3)，兩組檢測(cè)機(jī)構(gòu)(3)均穿過(guò)布設(shè)管(1)并延伸至雙層位安裝機(jī)構(gòu)(2)的內(nèi)部，一組檢測(cè)機(jī)構(gòu)(3)延伸至雙層位安裝機(jī)構(gòu)(2)的內(nèi)腔中部，另一組檢測(cè)機(jī)構(gòu)(3)延伸至雙層位安裝機(jī)構(gòu)(2)的內(nèi)腔頂部。

2.如權(quán)利要求1所述的采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述雙層位安裝機(jī)構(gòu)(2)包括第一安裝管(21)、第二安裝管(22)、氣孔(23)和礦用聚氨酯封堵板(24)；

3.如權(quán)利要求2所述的采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)(3)包括束管(31)、礦用電纜(32)、溫度傳感器(33)、紫銅防護(hù)管(34)和橡膠密封板(35)；

4.一種基于權(quán)利要求3所述的采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備的自燃三帶劃分方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種采空區(qū)雙層位監(jiān)測(cè)設(shè)備及其自燃三帶劃分方法，包括布設(shè)管，布設(shè)管的左端設(shè)置有雙層位監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)，雙層位監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)包括雙層位安裝機(jī)構(gòu)與兩組檢測(cè)機(jī)構(gòu)，兩組檢測(cè)機(jī)構(gòu)均穿過(guò)布設(shè)管并延伸至雙層位安裝機(jī)構(gòu)的內(nèi)部，一組檢測(cè)機(jī)構(gòu)延伸至雙層位安裝機(jī)構(gòu)的內(nèi)腔中部，另一組檢測(cè)機(jī)構(gòu)延伸至雙層位安裝機(jī)構(gòu)的內(nèi)腔頂部。本發(fā)明的多個(gè)束管與多個(gè)礦用電纜分別位于進(jìn)風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)、進(jìn)風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)、出風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)以及出風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)，位于出風(fēng)低位測(cè)點(diǎn)與出風(fēng)高位測(cè)點(diǎn)的溫度傳感器通過(guò)相鄰氣孔對(duì)采空區(qū)出風(fēng)巷內(nèi)不同高度的出風(fēng)溫度進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)在單一測(cè)點(diǎn)內(nèi)設(shè)置不同高度的兩個(gè)束管與溫度傳感器，獲取到更為準(zhǔn)確的溫度數(shù)據(jù)以及氧濃度數(shù)據(jù)，以提高監(jiān)測(cè)精度。

技術(shù)研發(fā)人員：劉旭東,劉宇,張古強(qiáng),姬周飛,龍?jiān)诤?樊永勇,王子偉,田峰峰,唐祥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)家能源集團(tuán)新疆能源有限責(zé)任公司烏東煤礦
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10