一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于煤矿采空区防灾减灾领域，涉及一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置。本发明专利技术中的装置由剪切增稠材料气囊墙和灾害监测系统组成，所述剪切增稠材料气囊墙包括剪切增稠材料层、支撑气囊、气压监测装置及充气组件；所述灾害监测系统由相应的传感组件、在线显示装置、信号分流器和信息传输系统组成。本发明专利技术提供一种采用防冲击材料材料制作的能够实现采空区快速密闭的装置，本装置采用新型材料，能够实现快速的密闭且具有良好的防火、防爆功能并能通过监测系统可实现采空区灾害因子收集、分析及预警，从而准确清晰的掌握采空区的相关动态，为矿井采空区防灾减灾工作提供有力支撑。

Anti impact sealing device for integrated goaf disaster monitoring system

The invention belongs to the field of coal mine goaf prevention and disaster reduction, and relates to an impact proof sealing device for an integrated goaf disaster monitoring system. The device of the invention by the shear thickening material bag wall and disaster monitoring system, the shear thickening material bag wall comprises a shear thickening material layer, support air bag, air pressure monitoring device and pneumatic components; the disaster monitoring system consists of sensor components, the corresponding online display device, signal and information. Transmission system. The invention provides a shock proof material made of materials to achieve fast closed goaf recovery device, the device adopts new materials, to achieve fast closed and has good function of fire and explosion and through the monitoring system can realize the goaf disaster factor collection, analysis and early warning, so accurate and clear master the dynamic of goaf, provide strong support for the coal mine goaf disaster prevention and mitigation.

【技术实现步骤摘要】
一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置
本专利技术属于煤矿采空区防灾减灾领域，涉及一种涉及矿井灾害可视化监测与减灾新型材料应用的隔离设施，尤其是一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置。
技术介绍
煤矿回采工作面推进至停采线后，将进行工作面搬家并及时封闭采空区。目前，常用的封闭采空区的方法包括砖块砌筑和浆液充填两类，前者主要是利用砖石、水泥等材料人工砌筑一堵密闭墙，后者通过预先架设特制充填袋，采用充填水泥浆液的方式构筑密闭墙体，二者目前存在的主要问题就是施工工艺复杂，工人劳动强度高，工程质量易受工人操作水平的影响，尤其是后者，存在接顶困难的问题，采空区密封效果较差。除此之外，二者均需在密闭墙上留设一出气孔，以供后期搜集采空区气体使用，需预先埋设管道通向采空区，搜集采空区气体时需要先将气孔内的空气排出后在取样分析，且依靠该技术仅能分析采空区有毒有害气体含量，对采空区积水及温度等问题无法检测，同时，操作过程较为繁琐，气体检测分析结果误差较大，无法实现采空区灾害因子的实时监测。
技术实现思路
本专利技术所解决现有技术中存在的技术问题是：施工工艺复杂，工人劳动强度高，工程质量易受工人操作水平的影响，尤其是浆液充填的方法存在接顶困难的问题，采空区密封效果较差；同时对采空区积水及温度等问题无法检测，气体检测分析结果误差较大，操作过程较为繁琐，无法实现采空区灾害因子的实时监测。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置由剪切增稠材料气囊墙和灾害监测系统组成。进一步，所述灾害监测系统由传感组件、在线显示装置、信号分流器和信息传输系统组成，传感组件位于一个由剪切增稠材料气囊墙封闭的密闭区域内，并且连接于在线显示装置，在线显示装置把信息通过显示屏显示，并且通过信号分流器把显示屏显示的信息经过信息传输系统传送到地面控制中心，实现对密闭区域进行监测。进一步，所述传感组件包含用于监测CH4、CO2、CO、温度及水量的传感探头。进一步，所述传感组件有5组，相互连接设置在一个由剪切增稠材料气囊墙封闭的密闭区域内，其中3组位于巷道内，分别位于停采线与剪切增稠材料气囊墙之间、停采线位置和采空区后方30m处，其中2组位于工作面内，布置在临近的被均分为四份的工作面的两份处。进一步，所述在线显示装置在线显示装置由六个传感器显示按钮和两个调节按钮，以及显示屏组成；其中六个传感器显示按钮分别为CO传感器按钮、C02传感器按钮、CH4传感器按钮、温度传感器按钮、水量传感器按钮和气压传感器按钮，其中的两个调节按钮，分别为返回按钮、回访数据按钮。进一步，所述剪切增稠材料气囊墙包括剪切增稠材料层、支撑气囊、气压监测装置及充气组件；支撑气囊内部设置气压监测装置，支撑气囊设置在工作面回采巷道开口位置，通过充气组件充入氮气，紧贴巷道表面，并且支撑剪切增稠材料层。进一步，所述剪切增稠材料层是由阻燃气囊体内氯丁橡胶复合材料层包裹浸染剪切增稠材料的纤维织物及液体剪切增稠剂组成。进一步，所述气压监测装置设置在支撑气囊内部，并且与在线显示装置相连接，在线显示装置内嵌设置在支撑气囊的墙体上，并由合金材料制作的骨架外框固定与支撑在线显示装置。本专利技术与现有技术相比所具有的有益效果是：本专利技术提供一种采用防冲击材料材料制作的能够实现采空区快速密闭的装置，本装置采用新型材料，能够实现快速的密闭且具有良好的防火、防爆功能并能通过监测系统可实现采空区灾害因子收集、分析及预警，从而准确清晰的掌握采空区的相关动态，为矿井采空区防灾减灾工作提供有力支撑。附图说明图1是本专利技术的剪切增稠材料气囊墙空间位置示意图。图2是本专利技术的整体系统平面示意图。图3是本专利技术的剪切增稠材料气囊墙结构示意图。图4是本专利技术的剪切增稠材料气囊墙剪切增稠材料层示意图。图5是本专利技术的剪切增稠材料气囊墙支撑气囊示意图。图6是本专利技术的剪切增稠材料气囊墙1-1剖面结构示意图。图7是本专利技术的在线显示装置示意图。具体实施方式下面将结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置由剪切增稠材料气囊墙1和灾害监测系统组成。如图3、图4、图6所示，所述剪切增稠材料气囊墙1包括剪切增稠材料层6、支撑气囊7、气压监测装置及充气组件10；剪切增稠材料层是由阻燃囊体内氯丁橡胶复合材料层包裹浸染剪切增稠材料的纤维织物及液体剪切增稠剂组成；通过充气组件10向支撑气囊内充入氮气，使得支持气囊紧贴巷道表面，起密闭采空区形成密闭区域和支撑剪切增稠材料层的作用；支撑气囊在内部设置气压监测装置，并且气压监测装置连接在线显示装置，如图3所示，在线显示装置9内嵌于支持气囊的墙体中，由合金材料制作的骨架外框8固定与支撑在线显示装置，且气囊墙体设置在工作面回采巷道开口位置。如图2、图5、图7所示，所述灾害监测系统由传感组件3（包含CH4、CO2、CO、温度及水量的传感探头）、在线显示装置9、信号分流器和信息传输系统组成；一个由剪切增稠材料气囊墙封闭的密闭区域内集成五组传感器组件，每个传感器组件都包含用于检测CH4、CO2、CO、温度及水量的传感探头，其中有三组传感器组件位于巷道内，分别位于停采线4与剪切增稠材料气囊墙1之间、停采线4处和采空区5后方30m处，工作面内设置另外两组传感器组件，布置在临近的被均分为四份的工作面的两份处，界外区域由邻近密闭区域结构集成监测装置监测；同时，在线显示装置9通过显示屏19不仅显示密闭墙内部传感组件收集的数据而且显示气囊墙内的气压，气压的监测可反映密封良好，防止有害气体外溢；信号分流器与在线显示装置集成在一起，传感组件所收集的数据通过信号分流器，实现在井下临近密闭区域的直接的在线显示和监测，同时通过信息传输系统中的传输线路2将信号传输至地面控制中心，为矿井采空区灾害分析与预警提供监测数据。如图7所示，在线显示装置9由六个传感器显示按钮和两个个调节按钮，以及显示屏19组成；其中六个传感器显示按钮分别为CO传感器按钮13、C02传感器按钮14、CH4传感器按钮15、温度传感器按钮16、水量传感器按钮17和气压传感器按钮18，其中的两个调节按钮，分别为返回按钮11、回访数据按钮12；传感器组件3收集数据通过线路传输到在线显示装置9上通过显示屏19显示出来，并与分流器连接通过数据传输线路2传送到地面控制中心，在线显示装置9通过显示屏19可实现数据的可视化并根据相关数据的范围及时作出预警。使用常态下，显示屏19上分别显示五个传感器组件的数据信息和气囊气压数据，例如通过CO传感器按钮13可全屏查看五个传感器所传输的C0数据，并可通过回访数据按钮12查看以前的CO数据，最后可通过返回按钮11返回主界面。综上所述，本专利技术的一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置，通过新型材料剪切增稠剂与气囊体的结合，可以快速的实现采空区的密闭且具有良好的防火、防爆功能并通过传感器组件、在线显示装置、信号分流器和信息传输系统构成的监测系统可实现采空区灾害数据收集、分析及预警，实时监测采空区灾害演变，为矿井采空区防灾减灾工作提供有力支撑。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置，其特征在于，由剪切增稠材料气囊墙和灾害监测系统组成。

【技术特征摘要】
1.一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置，其特征在于，由剪切增稠材料气囊墙和灾害监测系统组成。2.根据权利要求1所述的一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置，其特征在于，所述灾害监测系统由传感组件、在线显示装置、信号分流器和信息传输系统组成，传感组件位于一个由剪切增稠材料气囊墙封闭的密闭区域内，并且连接于在线显示装置，在线显示装置把信息通过显示屏显示，并且通过信号分流器把显示屏显示的信息经过信息传输系统传送到地面控制中心，实现对密闭区域进行监测。3.根据权利要求2所述的一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置，其特征在于，所述传感组件包含用于监测CH4、CO2、CO、温度及水量的传感探头。4.根据权利要求3所述的一种集成采空区灾害监测系统的防冲击密闭装置，其特征在于，所述传感组件有5组，相互连接设置在一个由剪切增稠材料气囊墙封闭的密闭区域内，其中3组位于巷道内，分别位于停采线与剪切增稠材料气囊墙之间、停采线位置和采空区后方30m处，其中2组位于工作面内，布置在临近的被均分为四份的工作面的两份处。5.根据权利要求4所述的一种集成采空区灾害监测系统的防冲击...

【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，刘恩来，肖同强，褚廷湘，司英涛，胡景宝，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41