一种煤堆自燃监测设备及监测方法与流程

本发明涉及监测设备，具体为一种煤堆自燃监测设备及监测方法。

背景技术：

1、影响煤堆自燃的因素包括：

2、（1）水分的影响：影响煤自燃最主要的因素是水分的含量及变化，水分蒸发时从外界吸收大量的热，与之相反，水分冷凝时释放热量至煤堆；

3、（2）颗粒细度的影响：颗粒大小与其表面积成反比，颗粒小，则其表面积大，颗粒与空气的接触面积大，更容易产生氧化反应，产生热量。但考虑堆积时，颗粒度也不宜太大；

4、（3）挥发分的影响：按挥发分的多少，可以将煤分为烟煤、褐煤、无烟煤等几种，其热值递增，而自发热与热值成反比；

5、（4）温度的影响：最重要的参数，根据相关实验，80℃以下，随着温度上升，反应率下降；超过80℃，随着温度上升，反应率随之上升；

6、因此存储在煤场内的煤堆需要工人定期检测，一旦出现内部自燃，不仅容易造成火灾事故，还会造成资源的浪费；

7、现有的解决方法是，采用人工插入温度探针插入到煤堆内部进行温度监测，采用此种方式人工工作量大，另一方面当煤堆高度大于2米时，温度探针插入困难，同时人员进入煤堆进行人工检测时，存在煤堆倒塌造成人员掩埋的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种煤堆自燃监测设备及监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤堆自燃监测设备，包括煤堆放置区，所述煤堆放置区处设有输送机，沿着所述煤堆放置区设置一条轨道，所述轨道上设有轨道车，所述轨道车上设有承载台，所述承载台上设有升降机和安装架，所述安装架同样也是可升降式的结构设计，

3、所述升降机的顶部设有摆动式监控机构，

4、所述安装架上设有多节伸缩气缸，所述多节伸缩气缸前端设有冷却机构，所述冷却机构前端设有扩孔机构，所述扩孔机构上还安装有温度探针；

5、所述轨道车、升降机、摆动式监控机构、多节伸缩气缸、冷却机构以及扩孔机构，均与总控台信号连接。

6、优选的，所述摆动式监控机构包括安装块，所述安装块固定于升降机的顶部；

7、所述安装块上设有轴承座，所述轴承座内穿插有转轴，所述转轴的下方设有齿轮，所述转轴的上方设有固定架；

8、所述齿轮上啮合有齿条，所述齿条的端部固定于气缸的活塞杆上，所述气缸安装在安装块上；

9、所述安装架上设有红外热成像监控机，所述红外热成像监控机具有报警输出功能，所述红外热成像监控机信号连接总控台。

10、优选的，所述冷却机构包括支撑杆，所述支撑杆固定于多节伸缩气缸的活塞杆上，所述支撑杆的端部固定有扩孔机构；

11、所述支撑杆上绕有冷却水管，所述冷却水管通过输送软管连接至冷却水循环系统。

12、优选的，所述扩孔机构包括安装板，所述安装板固定于支撑杆的端部，所述安装板上设有微型旋转电机，所述微型旋转电机的圆柱轴连接着扩孔钻头；

13、安装板上还安装有温度探针，所述温度探针信号连接总控台。

14、优选的，一种煤堆自燃监测设备的监测方法，包括以下步骤：

15、s1:根据煤堆的高度来调整升降机的高度，使其顶部的摆动式监控机构能够对准煤堆；

16、s2:启动轨道车沿着煤堆外围移动，移动过程中摆动式监控机构在齿轮和齿条的牵动下，使红外热成像监控机做一定范围的摆动，确保始终对着煤堆，从而对煤堆进行扫描，生成实时监控煤堆的红外热成像视频，将上述监控视频实时显示在总控台的监控屏幕上；

17、s3:当监测到煤堆某个区域的温度超过设定值时，硬盘录像机发出报警声光信号，同时硬盘录像机的监控屏幕上的高温区域画面变色，提示运行人员煤堆温度异常；

18、s4：运行人员根据报警提示，先调整安装架的高度，使扩孔机构对准高温区域，在启动扩孔钻头旋转，同时启动多节伸缩气缸伸展，使得扩孔钻头深入煤堆，此时冷却机构随着多节伸缩气缸的伸展进入煤堆内部；

19、s5:运行人员启动冷却水循环系统，利用冷却机构不断的在煤堆内部进行循环冷却，同时扩孔机构上安装的温度探针也实时监测煤堆内部温度，当温度达到稳定数值时，温度探针将信号反馈给总控台；

20、s6:运行人员关闭扩孔机构和冷却机构，同时将多节伸缩气缸的活塞杆收回之后，再下降安装架的高度，使这些设备都处于底部，随后再次运行轨道车沿着煤堆外围移动监测。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，设计新颖，通过设置监测设备来实时监测煤堆温度，以替代传统的人工检测，不仅检测效果精准，还杜绝了人工操作的安全隐患；

22、另外，通过特设的多节伸缩气缸、冷却机构以及扩孔机构的配合，主要利用多节伸缩气缸推进扩孔机构在煤堆开孔的同时，也将冷却机构推入煤堆，从而对高温区域进行降温，以防煤堆自燃。

技术特征：

1.一种煤堆自燃监测设备，包括煤堆放置区（1），所述煤堆放置区处设有输送机（2），沿着所述煤堆放置区（2）设置一条轨道（3），所述轨道（3）上设有轨道车（31），其特征在于：所述轨道车（31）上设有承载台（32），所述承载台（32）上设有升降机（33）和安装架（34），所述安装架（34）同样也是可升降式的结构设计，

2.根据权利要求1所述的一种煤堆自燃监测设备，其特征在于：所述摆动式监控机构（4）包括安装块（41），所述安装块（41）固定于升降机（33）的顶部；

3.根据权利要求1所述的一种煤堆自燃监测设备，其特征在于：所述冷却机构（6）包括支撑杆（61），所述支撑杆（61）固定于多节伸缩气缸（5）的活塞杆上，所述支撑杆（61）的端部固定有扩孔机构（7）；

4.根据权利要求3所述的一种煤堆自燃监测设备，其特征在于：所述扩孔机构（7）包括安装板（71），所述安装板（71）固定于支撑杆（61）的端部，所述安装板（71）上设有微型旋转电机（72），所述微型旋转电机（72）的圆柱轴连接着扩孔钻头（73）；

5.根据权利要求1所述的一种煤堆自燃监测设备的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种煤堆自燃监测设备，包括煤堆放置区，所述煤堆放置区处设有输送机，沿着所述煤堆放置区设置一条轨道，所述轨道上设有轨道车，所述轨道车上设有承载台，所述承载台上设有升降机和安装架，所述升降机的顶部设有摆动式监控机构，所述安装架上设有多节伸缩气缸，所述多节伸缩气缸前端设有冷却机构，所述冷却机构前端设有扩孔机构，所述扩孔机构上还安装有温度探针；本发明结构简单，设计新颖，通过设置监测设备来实时监测煤堆温度，以替代传统的人工检测，不仅检测效果精准，还杜绝了人工操作的安全隐患。

技术研发人员：谢德财,刘文明,高晋
受保护的技术使用者：山鹰国际控股股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7