[发明专利]一种采空区遗煤氧化温度间接测试与报警装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿井下温度探测领域，适用于人员不能到达地点的采空区内高温点探测与报警。

背景技术

煤矿井下煤炭受采动暴露于空气中后，与氧气发生缓慢氧化，产生热量，当条件适宜时，煤炭温度逐渐升高以致发生自燃。温度探测是判断煤矿井下煤炭发生自燃的主要方法之一，但受矿井特定条件的限制，部分地点如采空区内遗煤氧化蓄热状况难以直接测试。目前提出的测试方法包括接触式测温和非接触式测温两类方法。接触式测温包括热电偶、热电阻、分布光纤和光栅等测试方法和装置，存在的问题是装置的信号传输线易因煤层顶板冒落岩石的运动而发生断裂，测试可靠性不高；非接触式包括红外探测方法和采用无线发射信号的测温装置直接测温，也有利用井下局部地点温升引起的磁异常、电阻率异常或氡气变化等方法进行间接探测。无线测试技术的干扰因素多，红外探测应用的地点有一定的限制，磁异常和电阻率异常测试难道大，这些非接触式测温方法均有一定的局限性。

发明内容

为实现煤矿井下如采空区等人员难以到达地点的煤氧化温度的探测与报警，本发明提出一种煤低温氧化温度非接触式间接测试与报警装置。

该装置的结构如图1所示，由密封于玻璃球3内的温感特殊气味液体4、缓冲轻质夹层6、和高强度钢球2和8组合而成，外部高强度钢球2和8上有气体释放小孔1，小孔内填充钢丝网5。

测温原理为：

将玻璃球设置为不同温度下发生破碎的系列产品，其中每种温度对应一种气味的感温液体；当测温装置放置的地点，如采空区内某点的遗煤氧化温度升高达到设定温度后，温感特殊气味液体受热膨胀，涨破玻璃球，特殊气味液体经外部高强钢球小孔向采空区缓慢释放出特殊气味；通过测试采空区上隅角漏风汇气体气味，判断采空区某个测温装置的温度达到了玻璃球设定破碎温度；根据该测温装置的放置点判定采空区内该区域处于高温报警状态。

本发明原理简单，容易操作，虽然井下条件恶劣，干扰因素多，但是由于本发明外部由高强度钢球保护，所以抗干扰能力强，是一种能够进行采空区遗煤氧化温度间接测试与报警的有效装置。

附图说明

图1为采空区遗煤氧化温度间接测试与报警装置。

图中标号：1—气体释放小孔，2—上半高强度钢球，3—玻璃球，4—温感特殊气味液体，5—钢丝网，6—透气缓冲轻质夹层，7—连接螺纹，8—下半高强度钢球。

具体实施方式

如图1所示，一种采空区遗煤氧化温度间接测试与报警装置，主要包括气体释放小孔1、上半高强度钢球2、玻璃球3、温感特殊气味液体4、钢丝网5、透气缓冲轻质夹层6和下半高强度钢球8；采煤工作面正常回采过程中，将该装置从综采支架架间缝隙按需求放置于采空区，随着工作面向前推进，该装置逐渐由散热带进入氧化带；当测试地点采空区遗煤发生低温氧化，且温度达到装置设置温度后，装置中温感特殊气味液体4的体积膨胀量达到一定值，此时玻璃球3破碎，温感特殊气味液体4得到释放，挥发产生气体，并经气体释放小孔1进入采空区，在采空区漏风作用下，扩散至工作面上隅角；在工作面上隅角测试采空区流出气体的气味种类，由此判断采空区内某个具体的间接测温装置在高温下发生了动作，也就是该地点的遗煤氧化温度达到了设定的报警值。