[發明專利]一種采空區遺煤氧化溫度間接測試與報警裝置

有效

• 申請號: 201610022546.6
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105545363B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 秦汝祥;張超;戴廣龍;唐明云;楊應迪;付婷婷
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及煤礦井下溫度探測領域，適用于人員不能到達地點的采空區內高溫點探測與報警。

背景技術

煤礦井下煤炭受采動暴露于空氣中后，與氧氣發生緩慢氧化，產生熱量，當條件適宜時，煤炭溫度逐漸升高以致發生自燃。溫度探測是判斷煤礦井下煤炭發生自燃的主要方法之一，但受礦井特定條件的限制，部分地點如采空區內遺煤氧化蓄熱狀況難以直接測試。目前提出的測試方法包括接觸式測溫和非接觸式測溫兩類方法。接觸式測溫包括熱電偶、熱電阻、分布光纖和光柵等測試方法和裝置，存在的問題是裝置的信號傳輸線易因煤層頂板冒落巖石的運動而發生斷裂，測試可靠性不高；非接觸式包括紅外探測方法和采用無線發射信號的測溫裝置直接測溫，也有利用井下局部地點溫升引起的磁異常、電阻率異常或氡氣變化等方法進行間接探測。無線測試技術的干擾因素多，紅外探測應用的地點有一定的限制，磁異常和電阻率異常測試難道大，這些非接觸式測溫方法均有一定的局限性。

發明內容

為實現煤礦井下如采空區等人員難以到達地點的煤氧化溫度的探測與報警，本發明提出一種煤低溫氧化溫度非接觸式間接測試與報警裝置。

該裝置的結構如圖1所示，由密封于玻璃球3內的溫感特殊氣味液體4、緩沖輕質夾層6、和高強度鋼球2和8組合而成，外部高強度鋼球2和8上有氣體釋放小孔1，小孔內填充鋼絲網5。

測溫原理為：

將玻璃球設置為不同溫度下發生破碎的系列產品，其中每種溫度對應一種氣味的感溫液體；當測溫裝置放置的地點，如采空區內某點的遺煤氧化溫度升高達到設定溫度后，溫感特殊氣味液體受熱膨脹，漲破玻璃球，特殊氣味液體經外部高強鋼球小孔向采空區緩慢釋放出特殊氣味；通過測試采空區上隅角漏風匯氣體氣味，判斷采空區某個測溫裝置的溫度達到了玻璃球設定破碎溫度；根據該測溫裝置的放置點判定采空區內該區域處于高溫報警狀態。

本發明原理簡單，容易操作，雖然井下條件惡劣，干擾因素多，但是由于本發明外部由高強度鋼球保護，所以抗干擾能力強，是一種能夠進行采空區遺煤氧化溫度間接測試與報警的有效裝置。

附圖說明

圖1為采空區遺煤氧化溫度間接測試與報警裝置。

圖中標號：1—氣體釋放小孔，2—上半高強度鋼球，3—玻璃球，4—溫感特殊氣味液體，5—鋼絲網，6—透氣緩沖輕質夾層，7—連接螺紋，8—下半高強度鋼球。

具體實施方式

如圖1所示，一種采空區遺煤氧化溫度間接測試與報警裝置，主要包括氣體釋放小孔1、上半高強度鋼球2、玻璃球3、溫感特殊氣味液體4、鋼絲網5、透氣緩沖輕質夾層6和下半高強度鋼球8；采煤工作面正常回采過程中，將該裝置從綜采支架架間縫隙按需求放置于采空區，隨著工作面向前推進，該裝置逐漸由散熱帶進入氧化帶；當測試地點采空區遺煤發生低溫氧化，且溫度達到裝置設置溫度后，裝置中溫感特殊氣味液體4的體積膨脹量達到一定值，此時玻璃球3破碎，溫感特殊氣味液體4得到釋放，揮發產生氣體，并經氣體釋放小孔1進入采空區，在采空區漏風作用下，擴散至工作面上隅角；在工作面上隅角測試采空區流出氣體的氣味種類，由此判斷采空區內某個具體的間接測溫裝置在高溫下發生了動作，也就是該地點的遺煤氧化溫度達到了設定的報警值。