一种采空区煤自燃监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种采空区煤自燃监测装置，包括金属壳体、卡设在金属壳体内的安装壳体、设置在安装壳体内的气室、用于将金属壳体外的气体抽取至气室内的抽气泵、设置在气室内的气体传感器模组、以及设置在安装壳体内的控制电路板、外界气压监测组件和温度传感器。本实用新型专利技术通过设置多种传感器检测采空区状态，将气体检测与温度和压力检测隔离开来，保证气体传感器模组探测区域的被测气体浓度，测量结果更加准确，同时，针对各种气体的特性，分别采用电化学、红外和激光传感器以达到灵敏度高、稳定性好和寿命长的要求，多种传感器运算后的数据皆为煤自燃预警提供重要的信息。后的数据皆为煤自燃预警提供重要的信息。后的数据皆为煤自燃预警提供重要的信息。

【技术实现步骤摘要】
一种采空区煤自燃监测装置


[0001]本技术属于采空区煤自燃监测
，具体涉及一种采空区煤自燃监测装置。

技术介绍

[0002]随着矿井重组和数年来持续的开采，煤炭生产基地下方已形成大量的采空区。各种类型的矿井火灾时有发生，造成大量的直接或间接经济损失。为了防治矿井内因火灾，研究了此空区煤自燃特征信息无线传感器，及时监测井下采空区煤自燃指标性气体，为逃生和防治煤自燃争取宝贵的时间。现有的煤火预警措施比较分散单一，矿用束管检测系统、矿用分布式光纤测温系统和分级预警系统等不能有效的联通和播报预警，耽误了疏散逃生和灭火作业。煤自燃的防范和处理措施主要分为四部分：首先是检测预警阶段，及时连续的对标志气体检测、分析和汇总得出该片区煤层自燃发火的危险性；其次是要提高工作面煤炭回收率，降低遗煤量；若发现有煤自燃情况，应封堵隐患漏风通道，及时灌注封堵材料或喷涂堵漏材料；最终对遗煤区域针对性灌注相应防灭火材料。由此可见，前期掌握煤炭自燃情况，及时的识别、预断并采取有效的防治措施，对防灭火工作具有举足轻重的作用。矿井火灾是煤矿生产过程中最主要的灾害之一，内因火灾占据了矿井火灾的90％，每年会烧毁大量的煤炭资源和设备，大量的高温烟流和有害气体严重威胁井下人员的生命安全。因此煤火灾害的预防是必不可少的，在火灾形成初期，有效的进行预防和采取扑救措施，确保完成灭早、灭小、灭初期，防止引起瓦斯及煤尘爆炸等更严重的事故。目前采用单一的气体传感器或者人工巡检，人工巡检效率低下，不能实时的分析监测数据和及时上报预警。井下环境复杂，巡检的数量和质量难易确保。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种采空区煤自燃监测装置，其结构简单，设计合理，实用性强，通过设置多种传感器检测采空区状态，将气体检测与温度和压力检测隔离开来，保证气体传感器模组探测区域的被测气体浓度，测量结果更加准确，同时，针对各种气体的特性，分别采用电化学、红外和激光传感器以达到灵敏度高、稳定性好和寿命长的要求，多种传感器运算后的数据皆为煤自燃预警提供重要的信息。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种采空区煤自燃监测装置，其特征在于：包括金属壳体、卡设在金属壳体内的安装壳体、设置在安装壳体内的气室、用于将金属壳体外的气体抽取至气室内的抽气泵、设置在气室内的气体传感器模组、以及设置在安装壳体内的控制电路板、外界气压监测组件和温度传感器；
[0005]所述抽气泵的进气端通过抽气管与金属壳体外部连通，抽气管与外部连通的一端安装有第一烧结滤片和隔水透气膜，所述气室的底部设置有进气管，气室的顶部设置有出气管，抽气泵的出气端与进气管连接，出气管远离气室的一端与金属壳体外部连通且安装
有第二烧结滤片；
[0006]所述外界气压监测组件包括设置在控制电路板上的外界气压传感器和连接在外界气压传感器探测端的延长管，延长管远离外界气压传感器的一端与金属壳体外部连通且安装有第三烧结滤片；
[0007]所述气体传感器模组设置在气体探测电路板上，所述气体传感器模组包括氢气传感器、一氧化碳传感器、甲烷气体传感器、以及用于检测氧气浓度的VCSEL激光器、用于检测乙烯浓度的第一DFB激光器和用于检测乙炔浓度的第二DFB激光器。
[0008]上述的一种采空区煤自燃监测装置，其特征在于：所述VCSEL激光器、第一DFB激光器和第二DFB激光器均靠近气室底部布设。
[0009]上述的一种采空区煤自燃监测装置，其特征在于：所述控制电路板上集成有微控制器和与微控制器连接且用于与中心服务器远程通信的无线通信模块。
[0010]上述的一种采空区煤自燃监测装置，其特征在于：所述金属壳体外侧设置有通信天线，通信天线与无线通信模块连接。
[0011]上述的一种采空区煤自燃监测装置，其特征在于：所述温度传感器为缆式线型感温传感器，所述缆式线型感温传感器的一端依次穿过金属壳体和安装壳体伸入至安装壳体内并与控制电路板上的微控制器连接。
[0012]上述的一种采空区煤自燃监测装置，其特征在于：所述抽气泵外套设有减振橡胶套。
[0013]上述的一种采空区煤自燃监测装置，其特征在于：所述金属壳体外侧设置有显示屏，显示屏与微控制器连接。
[0014]本技术与现有技术相比具有以下优点：
[0015]1、本技术通过设置多种传感器检测采空区状态，针对各种气体的特性，分别采用电化学、红外和激光传感器以达到灵敏度高、稳定性好和寿命长的要求，多种传感器运算后的数据皆可为煤自燃预警提供重要的信息。
[0016]2、本技术通过设置气室将气体传感器模组与其他器件隔离开来，保证气体传感器模组探测区域的被测气体浓度，测量结果更加准确，同时避免在安装壳体与气室之间的空间安装的元器件受采空区气体影响，延长电路板及其它元器件的使用寿命。
[0017]3、本技术通过设置烧结滤片和隔水透气膜过滤抽入气室内的气体，防止采空区煤渣、粉尘和水汽等杂质进入气室，从而保证气体传感器模组检测的准确度。
[0018]4、本技术通过设置延长管以延长设置在安装壳体内的外界气压传感器的检测范围，使外界气压传感器安装灵活，将外界气压传感器设置在安装壳体内，以满足装置的防爆要求，使用更加安全可靠。
[0019]综上所述，本技术结构简单，设计合理，实用性强，通过设置多种传感器检测采空区状态，将气体检测与温度和压力检测隔离开来，保证气体传感器模组探测区域的被测气体浓度，测量结果更加准确，同时，针对各种气体的特性，分别采用电化学、红外和激光传感器以达到灵敏度高、稳定性好和寿命长的要求，多种传感器运算后的数据皆为煤自燃预警提供重要的信息。
[0020]下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0021]图1为本技术的结构示意图。
[0022]图2为本技术的电路原理框图。
[0023]图3为本技术显示屏的安装位置示意图。
[0024]附图标记说明:
[0025]1‑
金属壳体；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
安装壳体；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
气室；
[0026]4‑
抽气泵；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ5‑
控制电路板；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6‑
温度传感器；
[0027]7‑
抽气管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8‑
第一烧结滤片；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ9‑
隔水透气膜；
[0028]10
‑
进气管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11
‑
出气管；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
‑
第二烧结滤片；
[0029]13
‑
外界气压传感器；
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采空区煤自燃监测装置，其特征在于：包括金属壳体(1)、卡设在金属壳体(1)内的安装壳体(2)、设置在安装壳体(2)内的气室(3)、用于将金属壳体(1)外的气体抽取至气室(3)内的抽气泵(4)、设置在气室(3)内的气体传感器模组、以及设置在安装壳体(2)内的控制电路板(5)、外界气压监测组件和温度传感器(6)；所述抽气泵(4)的进气端通过抽气管(7)与金属壳体(1)外部连通，抽气管(7)与外部连通的一端安装有第一烧结滤片(8)和隔水透气膜(9)，所述气室(3)的底部设置有进气管(10)，气室(3)的顶部设置有出气管(11)，抽气泵(4)的出气端与进气管(10)连接，出气管(11)远离气室(3)的一端与金属壳体(1)外部连通且安装有第二烧结滤片(12)；所述外界气压监测组件包括设置在控制电路板(5)上的外界气压传感器(13)和连接在外界气压传感器(13)探测端的延长管(14)，延长管(14)远离外界气压传感器(13)的一端与金属壳体(1)外部连通且安装有第三烧结滤片(15)；所述气体传感器模组设置在气体探测电路板(16)上，所述气体传感器模组包括氢气传感器(17)、一氧化碳传感器(18)、甲烷气体传感器(19)、以及用于检测氧气浓度的VCSEL激光器(20)、用于检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：任浩，马旭，杨博，张连峰，刘韩飞，刘建忠，王伟峰，霍宇航，王京，路翠珍，何地，杨泽，纪晓涵，王奕琛，李志勇，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：