[发明专利]一种采空区煤自燃灾害智能在线监测与联动处置装置

说明书

本发明公开了一种采空区煤自燃灾害智能在线监测与联动处置装置，涉及智能联动装置技术领域，包括智能在线监测分析模块、数据智能显示模块、智能判识模块和防灭火联动控制模块。智能判识模块通过将对实时数据的在线判识，当实时数据超过预警设置临界值时，防灭火联动控制模块及时响应，控制采空区注氮管路的开启，对采空区煤自燃危险进行干预，智能判识模块通过持续监测采空区指标信息，若措施实施一定周期后，采空区预警指标达到安全状态，则防灭火联动控制单元发出指令，注氮管路电磁阀自动关闭，进而实现采空区在线预警与智能防控的目的。

技术领域

本发明涉及智能联动装置技术领域，更具体地说，它涉及一种采空区煤自燃灾害智能在线监测与联动处置装置。

背景技术

我国煤矿安全形势依然严峻，危害频发。据统计，超过50％的国有重点矿井有煤层自然发火倾向，因煤炭自燃而引起的火灾占矿井火灾总数的85％-90％。近年来，我国广泛采用综采放顶煤开采技术，使得生产效率大幅提高的同时，采空区遗留残煤多、冒落高度大、漏风的情况也越发严重，使得自燃火灾频繁发生，时常会导致价值成百上千万的综采装备被封闭在火区中，此外还使大龄的煤炭被火区冻结，造成巨大的经济损失。煤炭自燃已成为制约高产高效矿井安全生产与发展的主要因素之一。

目前国内为了防止采空区遗煤自燃，在完成采煤工作以后，不间断的往采空区中注入防灭火材料，例如氮气、黄泥浆等，并没有对采空区煤自燃发火情况的进行判断，而智能在线联动化的防灭火工艺较少，这种方式增加了经济成本，且频繁的注入氮气或黄泥浆，会造成富裕产生，导致降低环保效益。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种采空区煤自燃灾害智能在线监测与联动处置装置，解决了现有采空区煤自燃预测和防灭火不能够智能实时响应处置问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种采空区煤自燃灾害智能在线监测与联动处置装置，包括智能在线监测分析模块、数据智能显示模块、智能判识模块和防灭火联动控制模块；

智能在线监测分析模块包括多指标气体浓度传感器和温度传感器；数据智能显示模块包括实时显示单元和变化趋势单元，实时显示单元用于显示气体浓度和温度，变化趋势单元用于显示气体浓度、温度随时间变化的规律信息；当实时气体浓度、温度超过预设值时，智能判识模块发出预警；防灭火联动控制模块用于当接收到智能判识模块预警后，控制防灭火装置对采空区进行干预；当气体浓度、温度不高于预设值，且防灭火装置工作状态下，智能判识模块发出信号，防灭火联动控制模块控制防灭火装置关闭。

作为一种优选方案，智能在线监测分析模块包括井下取样装置和分析单元，井下取样装置包括主管，主管内设有若干支管，不同支管端部位于采空区内不同高度位置，每个支管端部均设有温度传感器和抽气泵；分析单元包括多指标气体浓度传感器和/或气相色谱仪，支管管道连接多指标气体浓度传感器和/或气相色谱仪。

作为一种优选方案，多指标气体浓度传感器用于测量包括CO、CH₄、C₂H₄和O₂在内的气体。

作为一种优选方案，分析单元和智能判识模块集成式设置在主机内，主机上设有电源开关和重启开关。

作为一种优选方案，主机上还设有存储器，存储器分别与分析单元和智能判识模块信号连接。

作为一种优选方案，防灭火装置为注氮装置或注浆装置，防灭火装置上设有电磁阀，电磁阀与防灭火联动控制模块信号连接，防灭火脸孔质控模块用于控制电磁阀的启闭。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过智能在线监测分析模块，对从采空区中采集出来的气体和温度进行实时的数值以及变化趋势线可视化显示，从而为技术人员掌握煤自燃的进度提供了充分的数据；