专利名称：回采工作面采空区内防火监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿井密闭空间内的发火监测，尤其涉及一种回采工作面采空区内防火监测装置。
背景技术：
随着煤炭资源需求的不断攀升以及现代化采煤回采工艺的日益提高，致使采煤工作面的日回采量不断增加导致瓦斯涌出量增大，同时由于种种原因造成采空区留有不同程度的遗煤，为了防止采空区的遗煤氧化进而产生自燃发火现象，往往通过向采空区注氮、注浆等被动措施。目前，为了检验所采取的各种措施的防火效果，要定期安排人员对上隅角充填袋内采空区的瓦斯和一氧化碳等气体情况进行观测和检查。采用人工的方式监测上隅角瓦斯和一氧化碳等气体存在以下缺陷:人工读取光干涉仪数值，易因操作人员的熟练程度不同造成观测结果的差异；如果上隅角充填不严，可能有高浓瓦斯和一氧化碳溢出，给观测人员带来危险；所测得的数据实时性差，不容易及时判断充填袋内瓦斯并积极采取处理措施。
实用新型内容本实用新型的目的在于，针对上述人工方式监测上隅角发火情况存在的诸多问题，提出一种回采工作面采空区内防火监测装置，以实现准确、安全、实时的监测采煤工作面上隅角内温度和/或气体含量。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种回采工作面采空区内防火监测装置，包括监测单元和显示单元，所述监测单元包括具有设定容置空间的探头和空心的支撑杆，所述探头与支撑杆连接，且所述探头的容置空间和支撑杆的空心连通，所述探头上设置有与容置空间·连通的通孔，所述探头内设置有用于监测温度和/或气体浓度的敏感元件，所述敏感元件通过设置在空心支撑杆中的数据线与显示单元连接。进一步地，所述探头头部为锥形部。进一步地，所述监测气体浓度的敏感元件为用于监测瓦斯和/或一氧化碳的敏感元件。进一步地，所述支撑杆杆长为1.2_2m。进一步地,所述通孔为10-40个。进一步地，所述探头与支撑杆杆螺纹连接。进一步地，所述支撑杆包括两节由螺纹连接的空心杆。进一步地，所述显示单元包括顺次连接的传感器表头、监控分站和地面数据控制中心，所述传感器表头能通过显示窗直接显示出采空区内部温度和/或气体(瓦斯和一氧化碳)的情况，用于现场巡检人员的观测；所述监控分站能接收到敏感元件所监测的数值，并且将数值通过通讯线传输到地面数据控制中心；所述地面数据控制中心通过采集服务器对井下上隅角监测装置监测的数据进行采集，并进行数/模转换，用于地面的数据采集、报表制作、曲线绘制等工作。进一步地，所述传感器表头为具有声光报警功能的表头。本实用新型回采工作面采空区内防火监测装置的工作原理:以监测上隅角填充袋外采空区瓦斯为例，将设置有敏感元件的探头自上隅角填充袋间隙插入到采空区域内，采空区域内气体自通孔进入探头内的容置空间与敏感元件接触，敏感元件监测气体中的瓦斯含量通过数据线传送到地面监测中心的显示单元供人观察。本实用新型回采工作面采空区内防火监测装置结构简单、合理、紧凑，为煤矿回采工作面上隅角瓦斯、防火等的监测和监控提供便捷、有效、科学的手段，与人工监测温度和/或气体浓度相比较具有以下优点:1、敏感元件能准确的监测气体浓度，有效实现防火情况监测；2、操作人员通过观察设置在监测单元一定距离的显示单元的读数，掌握上隅角温度和/或气体的情况，该监测过程安全可靠，即便出现上隅角充填不严，有高浓瓦斯和一氧化碳溢出的情况，也不会给人员带来危险；3、监测的数据实时性佳，敏感元件监测的上隅角温度和/或气体的数据能及时传送给显示单元，操作人员能根据显示单元读数及时判断充填袋外采空区瓦斯和/或一氧化碳情况并积极采取处理措施；4、减少瓦斯、防火检测人员，有效节约矿井人力资源。
图1为实施例1监测单元的结构示意图；图2为实施例1回采工作面采空区内防火监测装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1图1为实施例1监测单元的结构示意图；图2为实施例1回采工作面采空区内防火监测装置的结构示意图。本实施例公开了一种回采工作面采空区内防火监测装置，包括监测单元和显示单元，监测单元如图1所示，包括具有设定容置空间的探头3和空心的支撑杆，支撑杆用于保护数据线，支撑杆包括两节由螺纹连接的空心杆4、5，采用两节空心杆4、5便于接线和检查故障点；该支撑杆总杆长为1.2-2m，所述探头3与支撑杆的通过螺纹连接紧密，以防止探头3在充填袋袋间隙的插拔过程中自支撑杆上脱落，且探头3的容置空间和支撑杆的空心连通，该探头3上均布设置有与容置空间连通的通孔，本实施例中通孔共为24个，可有效保证上隅角充填袋外采空区内的气体能快速进入探头中，与敏感元件充分的接触。探头3内设置有用于监测瓦斯和一氧化碳浓度的敏感元件2，该敏感元件2通过设置在空心支撑杆中的数据线与显示单元连接。该敏感元件2 (该敏感元件为用于监测甲烷的敏感元件)的工作原理为:采空区内部空气自通孔进入容置空间，与容置空间内的敏感元件2接触，甲烷在敏感元件2上催化剂的催化作用下，发生无焰燃烧，放出热量，使敏感元件2的传感元件升温，进而使传感元件电阻变大，通过测量传感元件电阻变化就可测出甲烷气体的浓度。相应的当敏感 元件2为用于监测一氧化碳敏感元件时，就能测量采空区内一氧化碳浓度。本实施例中探头3头部为锥形部1，头部为锥形部I的探头3有利于通过上隅角充填袋的缝隙插入到采空区内。本实用新型所述探头3除头部外的区域为柱形，可以理解该探头3除头部外的区域还可以为矩形或其他形状。如图2所示,本实施例中显示单元包括顺次连接的传感器表头6、监控分站7和地面数据控制中心8，该传感器表头6为具有声光报警功能的表头，传感器表头6能通过显示窗直接显示出采空区内部温度和/或气体(瓦斯和一氧化碳)的情况，监控分站7能接收到敏感元件所监测的数值，并且将数值通过通讯线传输到地面数据控制中心；所述地面数据控制中心8通过采集服务器对井下上隅角监测装置监测的数据进行采集，并进行数/模转换。本实用新型回采工作面采空区内防火监测装置的工作原理:以监测上隅角填充袋外采空区瓦斯为例，将设置有敏感元件2的探头3自上隅角填充袋9间隙插入到采空区域内，采空区域内气体自通孔进入探头3内的容置空间与敏感元件2接触，敏感元件2监测气体中的瓦斯含量并转化为电子信号传送给位于地面的显示单元，显示单元将电子信号转换为数字供人观察。即可在地面监测工作面上隅角充填袋内甲烷浓度和一氧化碳浓度情况，掌握充填袋内瓦斯积聚情况以及是否有自燃发火现象发生，从而确保能及时对回采工作面的瓦斯、防火等的管理、治理采取必要的措施，具有较好的使用效果和推广应用价值。本实施例所述回采工作面采空区内防火监测装置，能应用在煤矿采煤工作面安全生产中，为回采工作面上隅角瓦斯、防火等的监测监控提供便捷、有效、科学的手段。本实用新型不局限于上述实施例所描述的回采工作面采空区内防火监测装置，敏感元件的改变，探头形状的改变，探头上通孔数量的改变均在本实用新型的保护范围之内。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行 等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
权利要求1.一种回采工作面采空区内防火监测装置，其特征在于，包括监测单元和显示单元，所述监测单元包括具有设定容置空间的探头和空心的支撑杆，所述探头与支撑杆连接，且所述探头的容置空间和支撑杆的空心连通，所述探头上设置有与容置空间连通的通孔，所述探头内设置有用于监测温度和/或气体浓度的敏感元件，所述敏感元件通过设置在空心支撑杆中的数据线与显示单元连接。
2.根据权利要求1所述回采工作面采空区内防火监测装置，其特征在于，所述探头头部为锥形部。
3.根据权利要求1所述回采工作面采空区内防火监测装置，其特征在于，所述监测气体浓度的敏感元件为用于监测瓦斯和/或一氧化碳的敏感元件。
4.根据权利要求1所述回采工作面采空区内防火监测装置，其特征在于，所述支撑杆杆长为1.2-2m。
5.根据权利要求1所述回采工作面采空区内防火监测装置，其特征在于，所述通孔为10-40 个。
6.根据权利要求1所述回采工作面采空区内防火监测装置，其特征在于，所述探头与支撑杆螺纹连接。
7.根据权利要求1或6所述回采工作面采空区内防火监测装置，其特征在于，所述支撑杆包括两节由螺纹连 接的空心杆。
8.根据权利要求1所述回采工作面采空区内防火监测装置，其特征在于，所述显示单元包括顺次连接的传感器表头、监控分站和地面数据控制中心。
9.根据权利要求8所述回采工作面采空区内防火监测装置，其特征在于，所述传感器表头为具有声光报警功能的表头。
专利摘要本实用新型提供一种回采工作面采空区内防火监测装置，包括监测单元和显示单元，所述监测单元包括具有设定容置空间的探头和空心的支撑杆，所述探头与支撑杆连接，且所述探头的容置空间和支撑杆的空心连通，所述探头上设置有与容置空间连通的通孔，所述探头内设置有用于监测温度和/或气体浓度的敏感元件，所述敏感元件通过设置在空心支撑杆中的数据线与显示单元连接。本实用新型回采工作面采空区内防火监测装置结构简单、合理、紧凑，克服了现有人工检测的诸多缺点，实现了准确、安全、实时的监测采煤工作面上隅角内瓦斯和一氧化碳含量。
文档编号E21F17/18GK203130160SQ201320135170
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月22日 优先权日2013年3月22日
发明者武金宝, 孙月庚, 李秀山, 许修龙, 沈杰, 王会泳, 葛新玉 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司