【技术实现步骤摘要】
基于次声波信息传输的煤矿采空区火区探测系统及方法
本专利技术涉及矿井防火安全
，尤其是一种基于次声波信息传输的煤矿采空区火区探测系统及方法。
技术介绍
煤矿开采过程中由以前是采空区受到煤自燃的威胁，由于煤层自身具有发火危险，开采过后采空区内残留的煤更容易发生自燃，一旦自燃将对矿井安全生产及矿工安全带来重大威胁，因此需要对煤矿采空区的火源进行快速、有效的探测。煤自燃火灾的探测是矿井火灾防治的重要手段，根据煤氧化升温过程中产生温度场、电磁场、气体等产物的变化，进而判定火灾的危险程度和判定火源的位置。目前火源的探测方法主要有钻探法、物探方法和化探方法，钻探法是非常准确的一种探测方法，但是成本高，一般作为探测后验证方法，物探方法主要有红外法、遥感法、瞬变电磁法、高密度电阻率法等，化探方法主要有氡气法，物探和化探方法是目前应用比较高的方法，在煤田火区的探测和定位方面均取得较大进展。上述方法也有应用在矿井高温异常区域的探测，但是由于井下特殊环境的影响，目前还不能实现高效的采空区煤自燃的探测及定位。温度和气体监测预测...
【技术保护点】
1.一种基于次声波信息传输的煤矿采空区火区探测系统，其特征在于，包括温度和气体采集模块、信息分析处理模块、次声波发射模块、次声波接收模块、数据处理模块和保护模块，温度和气体采集模块将温度和气体监测数据传输至信息分析处理模块，信息分析处理模块通过次声波发射模块发出次声波信息，次声波接收模块接收次声波信息并传输至数据处理模块；所述温度和气体采集模块布置在采空区，温度和气体采集模块包括矿用感温传感器和气体传感器；所述信息分析处理模块将温度和气体监测数据通过次声波发射模块传输信息分析处理模块包括模数转换器、信号放大器、单片机、电-声转换单元和通讯接口；所述次声波接收模块接收并传输次...
【技术特征摘要】
1.一种基于次声波信息传输的煤矿采空区火区探测系统，其特征在于，包括温度和气体采集模块、信息分析处理模块、次声波发射模块、次声波接收模块、数据处理模块和保护模块，温度和气体采集模块将温度和气体监测数据传输至信息分析处理模块，信息分析处理模块通过次声波发射模块发出次声波信息，次声波接收模块接收次声波信息并传输至数据处理模块；所述温度和气体采集模块布置在采空区，温度和气体采集模块包括矿用感温传感器和气体传感器；所述信息分析处理模块将温度和气体监测数据通过次声波发射模块传输信息分析处理模块包括模数转换器、信号放大器、单片机、电-声转换单元和通讯接口；所述次声波接收模块接收并传输次声波信息，次声波接收模块包括单片机、声-电转换模块和滤波器；所述数据处理模块反演得到井下采空区温度和气体的时空变化趋势，所述保护模块用于保护温度和气体采集模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于次声波信息传输的煤矿采空区火区探测系统，其特征在于，所述信息分析处理模块将温度和气体采集模块探测到的温度和气体监测数据转换成次声波信号，并通过次声波发生模块向次声波接收模块发射次声波；所述次声波接收模块接收次声波信号，并将声波信号通过单片机和声-电转换单元转换成电信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于次声波信息传输的煤矿采空区火区探测系统，其特征在于，所述信息分析处理模块和次声波发射模块控制次声波的发射频率和能量，所述次声波的传播长度最大值大于1KM，所述次声波接收模块通过单片机控制关停。
4.根据权利要求1所述的一种基于次声波信息传输的煤矿采空区火区探测系统，其特征在于，所述数据处理模块分析井下采空区温度和气体的监测数据，数据处理模块将监测数据传输至井下分站。
5.根据权利要求1所述的一种基于次声波信息传输的煤矿采空区火区探测系统，其特征在于，所述温度和气体采集模块还包括测线...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆伟，孔彪，程卫民，亓冠圣，贺正龙，李金亮，胡相明，曹英嘉子，李家亮，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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