[发明专利]一种煤矿采空区高温探测预警及防灭火智能协同管控系统

说明书

本申请属于矿井安全技术领域，具体提供了一种煤矿采空区高温探测预警及防灭火智能协同管控系统，系统中，感温模块为多组分布式铠装测温光纤，测温光纤以固定布线方式和移动布线方式呈网格状埋设于采空区；信号解调模块接收测温光纤监测到的采空区的温度信号，基于光时域和拉曼散射对温度信号进行解调转换，基于预设的校准数据库对解调转换得到的监测温度数据进行自校准；可视化预警模块中部署有煤矿的开采时空动态模型，对采空区温度场的时空分布进行显示，并对高于预设温度阈值的校准温度数据对应的温度位置进行定位显示并报警；防灭火协同管控模块中部署有防灭火设备，防灭火设备根据可视化预警模块发出的报警信息自动启动。

技术领域

本申请涉及矿井安全技术领域，特别涉及一种煤矿采空区高温探测预警及防灭火智能协同管控系统。

背景技术

煤矿井下采空区遗煤自燃是威胁矿井安全高效生产的重要灾害之一，采用煤岩氧化升温产生的标志性气体来预测预报采空区自燃发火，本身具有滞后性。煤体氧化放热的直接作用是导致温度升高，因此，用温度指标来预警火灾是可行的、合理的。

近年来，分布式光纤测温技术由于其本质安全的特性，被广泛应用各领域，但在采空区测温使用中，一般将光纤布置在采空区边界处，对采空区更大面积的内部区域的温变情况未做全面监测，所得数据不足以反映采空区内部温度变化；且利用采空区的温度数据仅用来分析当时状态下的自燃发火情况，没有结合采空区温度变化规律实现数据推演以及对灾害风险进行超前预测，也未与防控系统实现智能联动管控。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种煤矿采空区高温探测预警及防灭火智能协同管控系统，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供了一种煤矿采空区高温探测预警及防灭火智能协同管控系统，包括：感温模块、信号解调模块、可视化预警模块和防灭火协同管控模块；所述感温模块、所述可视化预警模块分别与所述信号解调模块通讯连接，所述防灭火协同管控模块与所述可视化化预警模型通讯连接；所述感温模块为多组分布式铠装测温光纤，多组分布式的所述测温光纤以固定布线方式和移动布线方式呈网格状埋设于所述采空区，用于对所述采空区的温度进行实时监测；所述信号解调模块接收所述测温光纤监测到的所述采空区的温度信号，并基于光时域和拉曼散射对所述温度信号进行解调转换，以及基于预设的校准数据库对解调转换得到的监测温度数据进行自校准，得到所述采空区的校准温度数据；所述可视化预警模块中部署有所述煤矿的开采时空动态模型，用于根据所述校准温度数据对所述采空区温度场的时空分布进行显示，并对高于预设温度阈值的所述校准温度数据对应的温度位置进行定位显示并报警；所述防灭火协同管控模块中部署有防灭火设备，所述防灭火设备根据所述可视化预警模块发出的报警信息自动启动，以对高于预设温度阈值的所述校准温度数据对应的温度位置进行灭火准备。

优选的，以所述固定布线方式沿倾向布设所述测温光纤在所述煤矿的采煤工作面支架后方，从所述采煤工作面一侧的顺槽向另一侧顺槽布设。

优选的，以所述移动布线方式沿走向布设的所述测温光纤，从所述煤矿的采煤工作面支架的后方向所述采空区布设；和/或，以所述移动布线方式沿走向布设的所述测温光纤，随所述煤矿的采煤工作面支架的前移，埋设于所述采空区的底板形成的缝槽。

优选的，所述测温光纤的外侧包覆有柔性保护套，所述柔性保护套能够随所述测温光纤的布设进行弯折，且所述柔性保护套的表面设有抗压金属钢丝，以对所述测温光纤进行保护。

优选的，所述柔性保护套有多段，相邻两端所述柔性保护套之间通过快接接头固定连接。

优选的，所述信号解调模块设置于所述采煤工作面一侧的顺槽中，对应的，所述测温光纤沿所述采煤工作面的巷道帮部与所述信号解调模块连接，且所述测温光纤朝向所述巷道帮部内侧位于所述巷道帮部中的其它管路下。