[實用新型]一種煤礦采空區溫度監測預警系統

有效

• 申請號: 201521103764.X
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN205262640U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 王偉峰;雷昌奎;鄧軍;文虎;馬礪;羅振敏;翟小偉;張嬿妮
• 申請（專利權）人: 西安科技大學;西安捷銳消防科技有限責任公司;南京迪泰克森測控科技有限公司
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 李艷春

技術領域

本實用新型屬于煤礦安全技術領域，具體涉及一種煤礦采空區溫度監測預警系 統。

背景技術

隨著社會的發展進步和科技的日新月異，煤礦機械化程度大幅度提高，開采深度 不斷增加，開采速度日益加快，且綜采工作面浮煤厚度大，造成采空區面積不斷擴大，冒落 高度不斷增大，導致采空區內煤自然發火事故頻發。煤自燃災害一旦發生，由于火源的隱蔽 性和不確定性將給防滅火工作造成極大的困難，而綜采工作面設備先進，產量大，采空區自 燃的發生勢必會造成巨大的經濟損失，甚至誘發瓦斯、煤塵爆炸或煙霧蔓延等災害，釀成人 員傷亡事故。可見，防治采空區煤自燃是保證我國煤礦安全高效生產與發展的重要保障。

是否能夠對釆空區內部進行實時監控，對溫度異常點的位置進行準確定位，是決 定能否及時采取預防措施，防止火災發生的關鍵。因此，煤炭自燃早期對采空區進行實時監 測是防滅火工作的重要環節。目前，我國煤自燃監測的技術主要有：指標氣體分析法、示蹤 氣體法、電式傳感器測溫法及熱紅外測溫法等。它們的不足之處顯而易見，共性是不能實現 連續監測，只能監測到特定點的溫度，很有可能漏掉故障隱患。指標氣體分析法需要全天候 采集、分析采空區氣體，勞動強度大，耗費人力物力。能夠滿足失蹤氣體法的失蹤物質非常 少，目前這種方法多以實驗室研究為主，真正煤礦應用較少。電式傳感器測溫法主要采用的 傳感器包括熱敏電阻傳感器和熱電偶傳感器，它們都是應用熱電效應進行溫度測量，傳輸 的信號是電信號，且傳輸距離短，因此對環境比較敏感，抗干擾能力較弱，可靠性較低，周圍 環境的好壞直接影響測溫結果；同時，傳感器需要電源供電，采空區內環境復雜，存在安全 隱患較多。熱紅外測溫法只能探測出物體表面與儀器垂直物體的溫度，采空區復雜環境對 測量結果影響很大，并且紅外溫度傳感器的火災預警系統造價昂貴，不易推廣。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種煤礦 采空區分布式光纖溫度監測預警系統，其溫度采集范圍廣，可靠性高，信號傳輸距離遠，監 測精度高，能夠實現整個采空區的溫度連續監測，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種煤礦采空區溫度監測 預警系統，其特征在于：包括井下工業環網和設置在地面上的地面監控計算機，均接入井下 工業環網且用于將光信號轉換為電信號的第一光端機和第二光端機，以及鋪設在煤礦采空 區的第一礦用感溫光纖和第二礦用感溫光纖；所述地面監控計算機接入井下工業環網，所 述第一礦用感溫光纖和第二礦用感溫光纖均呈方波形鋪設在煤礦采空區，且第一礦用感溫 光纖和第二礦用感溫光纖以煤礦采空區的中心線為對稱軸呈對稱鋪設，所述煤礦進風巷內 設置有第一礦用光纖測溫主機，所述煤礦回風巷內設置有第二礦用光纖測溫主機，所述第 一礦用感溫光纖沿煤礦進風巷的底板和煤壁交界線或與該交界線平行的方向從采煤工作 面的上端頭鋪設出煤礦采空區并接入第一礦用光纖測溫主機，所述第一礦用光纖測溫主機 通過第一礦用通訊光纖與第一光端機連接，所述第二礦用感溫光纖沿煤礦回風巷的底板和 煤壁交界線或與該交界線平行的方向從采煤工作面的下端頭鋪設出煤礦采空區并接入第 二礦用光纖測溫主機，所述第二礦用光纖測溫主機通過第二礦用通訊光纖與第二光端機連 接。

上述的一種煤礦采空區溫度監測預警系統，其特征在于：所述第一礦用感溫光纖 和第二礦用感溫光纖均為分布式鎧裝光纜。

上述的一種煤礦采空區溫度監測預警系統，其特征在于：所述第一礦用感溫光纖 與第二礦用感溫光纖在煤礦采空區的中心線附近距離最近的位置處的距離為10m～15m。

上述的一種煤礦采空區溫度監測預警系統，其特征在于：所述煤礦采空區中在與 采煤工作面平行的方向上相鄰鋪設的第一礦用感溫光纖之間的距離和相鄰鋪設的第二礦 用感溫光纖之間的距離相等且均為15m～20m。

上述的一種煤礦采空區溫度監測預警系統，其特征在于：所述煤礦采空區中第一 礦用感溫光纖和第二礦用感溫光纖在沿采煤工作面垂直方向鋪設時均懸掛在用于支撐采 煤工作面頂板的液壓支架上。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型在煤礦采空區采用了礦用感溫光纖的方形波鋪設方法，并以煤礦采 空區的中心線為對稱軸進行對稱鋪設，鋪設方法簡單易行，實現了整個煤礦采空區溫度場 的連接監測，監測范圍廣。