專利名稱：回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及礦井密閉空間內(nèi)的發(fā)火監(jiān)測，尤其涉及一種回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
隨著煤炭資源需求的不斷攀升以及現(xiàn)代化采煤回采工藝的日益提高，致使采煤工作面的日回采量不斷增加導(dǎo)致瓦斯涌出量增大，同時由于種種原因造成采空區(qū)留有不同程度的遺煤，為了防止采空區(qū)的遺煤氧化進而產(chǎn)生自燃發(fā)火現(xiàn)象，往往通過向采空區(qū)注氮、注漿等被動措施。目前，為了檢驗所采取的各種措施的防火效果，要定期安排人員對上隅角充填袋內(nèi)采空區(qū)的瓦斯和一氧化碳等氣體情況進行觀測和檢查。采用人工的方式監(jiān)測上隅角瓦斯和一氧化碳等氣體存在以下缺陷:人工讀取光干涉儀數(shù)值，易因操作人員的熟練程度不同造成觀測結(jié)果的差異；如果上隅角充填不嚴，可能有高濃瓦斯和一氧化碳溢出，給觀測人員帶來危險；所測得的數(shù)據(jù)實時性差，不容易及時判斷充填袋內(nèi)瓦斯并積極采取處理措施。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于，針對上述人工方式監(jiān)測上隅角發(fā)火情況存在的諸多問題，提出一種回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，以實現(xiàn)準確、安全、實時的監(jiān)測采煤工作面上隅角內(nèi)溫度和/或氣體含量。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，包括監(jiān)測單元和顯示單元，所述監(jiān)測單元包括具有設(shè)定容置空間的探頭和空心的支撐桿，所述探頭與支撐桿連接，且所述探頭的容置空間和支撐桿的空心連通，所述探頭上設(shè)置有與容置空間·連通的通孔，所述探頭內(nèi)設(shè)置有用于監(jiān)測溫度和/或氣體濃度的敏感元件，所述敏感元件通過設(shè)置在空心支撐桿中的數(shù)據(jù)線與顯示單元連接。進一步地，所述探頭頭部為錐形部。進一步地，所述監(jiān)測氣體濃度的敏感元件為用于監(jiān)測瓦斯和/或一氧化碳的敏感元件。進一步地，所述支撐桿桿長為1.2_2m。進一步地,所述通孔為10-40個。進一步地，所述探頭與支撐桿桿螺紋連接。進一步地，所述支撐桿包括兩節(jié)由螺紋連接的空心桿。進一步地，所述顯示單元包括順次連接的傳感器表頭、監(jiān)控分站和地面數(shù)據(jù)控制中心，所述傳感器表頭能通過顯示窗直接顯示出采空區(qū)內(nèi)部溫度和/或氣體(瓦斯和一氧化碳)的情況，用于現(xiàn)場巡檢人員的觀測；所述監(jiān)控分站能接收到敏感元件所監(jiān)測的數(shù)值，并且將數(shù)值通過通訊線傳輸?shù)降孛鏀?shù)據(jù)控制中心；所述地面數(shù)據(jù)控制中心通過采集服務(wù)器對井下上隅角監(jiān)測裝置監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行采集，并進行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，用于地面的數(shù)據(jù)采集、報表制作、曲線繪制等工作。進一步地，所述傳感器表頭為具有聲光報警功能的表頭。本實用新型回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置的工作原理:以監(jiān)測上隅角填充袋外采空區(qū)瓦斯為例，將設(shè)置有敏感元件的探頭自上隅角填充袋間隙插入到采空區(qū)域內(nèi)，采空區(qū)域內(nèi)氣體自通孔進入探頭內(nèi)的容置空間與敏感元件接觸，敏感元件監(jiān)測氣體中的瓦斯含量通過數(shù)據(jù)線傳送到地面監(jiān)測中心的顯示單元供人觀察。本實用新型回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，為煤礦回采工作面上隅角瓦斯、防火等的監(jiān)測和監(jiān)控提供便捷、有效、科學(xué)的手段，與人工監(jiān)測溫度和/或氣體濃度相比較具有以下優(yōu)點:1、敏感元件能準確的監(jiān)測氣體濃度，有效實現(xiàn)防火情況監(jiān)測；2、操作人員通過觀察設(shè)置在監(jiān)測單元一定距離的顯示單元的讀數(shù)，掌握上隅角溫度和/或氣體的情況，該監(jiān)測過程安全可靠，即便出現(xiàn)上隅角充填不嚴，有高濃瓦斯和一氧化碳溢出的情況，也不會給人員帶來危險；3、監(jiān)測的數(shù)據(jù)實時性佳，敏感元件監(jiān)測的上隅角溫度和/或氣體的數(shù)據(jù)能及時傳送給顯示單元，操作人員能根據(jù)顯示單元讀數(shù)及時判斷充填袋外采空區(qū)瓦斯和/或一氧化碳情況并積極采取處理措施；4、減少瓦斯、防火檢測人員，有效節(jié)約礦井人力資源。

圖1為實施例1監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例1回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1圖1為實施例1監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例1回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例公開了一種回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，包括監(jiān)測單元和顯示單元，監(jiān)測單元如圖1所示，包括具有設(shè)定容置空間的探頭3和空心的支撐桿，支撐桿用于保護數(shù)據(jù)線，支撐桿包括兩節(jié)由螺紋連接的空心桿4、5，采用兩節(jié)空心桿4、5便于接線和檢查故障點；該支撐桿總桿長為1.2-2m，所述探頭3與支撐桿的通過螺紋連接緊密，以防止探頭3在充填袋袋間隙的插拔過程中自支撐桿上脫落，且探頭3的容置空間和支撐桿的空心連通，該探頭3上均布設(shè)置有與容置空間連通的通孔，本實施例中通孔共為24個，可有效保證上隅角充填袋外采空區(qū)內(nèi)的氣體能快速進入探頭中，與敏感元件充分的接觸。探頭3內(nèi)設(shè)置有用于監(jiān)測瓦斯和一氧化碳濃度的敏感元件2，該敏感元件2通過設(shè)置在空心支撐桿中的數(shù)據(jù)線與顯示單元連接。該敏感元件2 (該敏感元件為用于監(jiān)測甲烷的敏感元件)的工作原理為:采空區(qū)內(nèi)部空氣自通孔進入容置空間，與容置空間內(nèi)的敏感元件2接觸，甲烷在敏感元件2上催化劑的催化作用下，發(fā)生無焰燃燒，放出熱量，使敏感元件2的傳感元件升溫，進而使傳感元件電阻變大，通過測量傳感元件電阻變化就可測出甲烷氣體的濃度。相應(yīng)的當敏感 元件2為用于監(jiān)測一氧化碳敏感元件時，就能測量采空區(qū)內(nèi)一氧化碳濃度。本實施例中探頭3頭部為錐形部1，頭部為錐形部I的探頭3有利于通過上隅角充填袋的縫隙插入到采空區(qū)內(nèi)。本實用新型所述探頭3除頭部外的區(qū)域為柱形，可以理解該探頭3除頭部外的區(qū)域還可以為矩形或其他形狀。如圖2所示,本實施例中顯示單元包括順次連接的傳感器表頭6、監(jiān)控分站7和地面數(shù)據(jù)控制中心8，該傳感器表頭6為具有聲光報警功能的表頭，傳感器表頭6能通過顯示窗直接顯示出采空區(qū)內(nèi)部溫度和/或氣體(瓦斯和一氧化碳)的情況，監(jiān)控分站7能接收到敏感元件所監(jiān)測的數(shù)值，并且將數(shù)值通過通訊線傳輸?shù)降孛鏀?shù)據(jù)控制中心；所述地面數(shù)據(jù)控制中心8通過采集服務(wù)器對井下上隅角監(jiān)測裝置監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行采集，并進行數(shù)/模轉(zhuǎn)換。本實用新型回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置的工作原理:以監(jiān)測上隅角填充袋外采空區(qū)瓦斯為例，將設(shè)置有敏感元件2的探頭3自上隅角填充袋9間隙插入到采空區(qū)域內(nèi)，采空區(qū)域內(nèi)氣體自通孔進入探頭3內(nèi)的容置空間與敏感元件2接觸，敏感元件2監(jiān)測氣體中的瓦斯含量并轉(zhuǎn)化為電子信號傳送給位于地面的顯示單元，顯示單元將電子信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字供人觀察。即可在地面監(jiān)測工作面上隅角充填袋內(nèi)甲烷濃度和一氧化碳濃度情況，掌握充填袋內(nèi)瓦斯積聚情況以及是否有自燃發(fā)火現(xiàn)象發(fā)生，從而確保能及時對回采工作面的瓦斯、防火等的管理、治理采取必要的措施，具有較好的使用效果和推廣應(yīng)用價值。本實施例所述回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，能應(yīng)用在煤礦采煤工作面安全生產(chǎn)中，為回采工作面上隅角瓦斯、防火等的監(jiān)測監(jiān)控提供便捷、有效、科學(xué)的手段。本實用新型不局限于上述實施例所描述的回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，敏感元件的改變，探頭形狀的改變，探頭上通孔數(shù)量的改變均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行 等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
權(quán)利要求1.一種回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，其特征在于，包括監(jiān)測單元和顯示單元，所述監(jiān)測單元包括具有設(shè)定容置空間的探頭和空心的支撐桿，所述探頭與支撐桿連接，且所述探頭的容置空間和支撐桿的空心連通，所述探頭上設(shè)置有與容置空間連通的通孔，所述探頭內(nèi)設(shè)置有用于監(jiān)測溫度和/或氣體濃度的敏感元件，所述敏感元件通過設(shè)置在空心支撐桿中的數(shù)據(jù)線與顯示單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，其特征在于，所述探頭頭部為錐形部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，其特征在于，所述監(jiān)測氣體濃度的敏感元件為用于監(jiān)測瓦斯和/或一氧化碳的敏感元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，其特征在于，所述支撐桿桿長為1.2-2m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，其特征在于，所述通孔為10-40 個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，其特征在于，所述探頭與支撐桿螺紋連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，其特征在于，所述支撐桿包括兩節(jié)由螺紋連 接的空心桿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，其特征在于，所述顯示單元包括順次連接的傳感器表頭、監(jiān)控分站和地面數(shù)據(jù)控制中心。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，其特征在于，所述傳感器表頭為具有聲光報警功能的表頭。
專利摘要本實用新型提供一種回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置，包括監(jiān)測單元和顯示單元，所述監(jiān)測單元包括具有設(shè)定容置空間的探頭和空心的支撐桿，所述探頭與支撐桿連接，且所述探頭的容置空間和支撐桿的空心連通，所述探頭上設(shè)置有與容置空間連通的通孔，所述探頭內(nèi)設(shè)置有用于監(jiān)測溫度和/或氣體濃度的敏感元件，所述敏感元件通過設(shè)置在空心支撐桿中的數(shù)據(jù)線與顯示單元連接。本實用新型回采工作面采空區(qū)內(nèi)防火監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，克服了現(xiàn)有人工檢測的諸多缺點，實現(xiàn)了準確、安全、實時的監(jiān)測采煤工作面上隅角內(nèi)瓦斯和一氧化碳含量。
文檔編號E21F17/18GK203130160SQ201320135170
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者武金寶, 孫月庚, 李秀山, 許修龍, 沈杰, 王會泳, 葛新玉 申請人:淮南礦業(yè)(集團)有限責任公司