[发明专利]一种煤矿采空区温度监测方法及监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种温度监测方法及监测装置，特别是一种煤矿采空区温度监测方法及监测装置。

背景技术

自燃火灾作为矿井五大自然灾害之一，对我国煤炭生产影响非常严重。根据统计数据，我国煤矿自燃火灾约占矿井火灾的70％，在已开采过的220个综放工作面中发生了约182次自燃火灾事故，一些自然发火严重的矿区，如兖州、抚顺、鹤岗、窑街、义马、淮南和六枝等矿区，其自然发火占矿井火灾次数的90％以上。据不完全统计，50％以上的国有重点煤矿都存在自然发火危险。

采空区内煤体温度是表征煤自然发火特征的重要参数，因此监测采空区内温度对于预防采空区发生自燃具有重要的意义。我国煤矿大多采取综采或综放开采工艺，全部垮落式管理顶板，采空区随采随冒，被冒落的顶板压实，这就造成测量采空区温度的不便。目前采用的监测方法一般是，通过向采空区内钻孔，然后将测温探头送入钻孔内监测温度。但采用这种方法监测温度不仅成本较高，而且因为需要在生产过程中向采空区打钻，因此影响生产，费时费力，同时也无法实现对采空区内温度的实时监测。

除上述方法外，目前还存在两种方法，一种是全光纤温度监测方法。例如，专利文献CN202417600U公开了一种煤矿井下采空区全光纤温度监测系统及监测方法，监测系统包括分布式光纤温度测量主机、工控机、消防电源、报警装置、感温光缆和放线装置。此种监测方法即是：将感温光缆一端与测量主机连接，另一端与放线装置连接，放线装置安装在液压支架上，随液压支架前移而前移，感温光缆随之铺设在采空区内，通过感温光缆对采空区温度的感应实现监测目的。这种方法成本很高，且在放线铺设感温光缆中同样影响生产，感温光缆依然不能避免顶板垮落可能造成的损坏和采空区积水对其正常工作的影响。

另一种方法是无线监测方法，例如，专利文献CN101706466A公开了一种采空区煤炭自燃无线监测装置及方法，监测装置包括信号发射器和便携式接收器，信号发射器又包括间隔布设的传感器、A/D转换器、单片机及无线收发模块等。此种监测方法包含的步骤为：(a)随工作面推进在采空区内间隔布置多排信号发射器，(b)在工作面附近设置接收信号发射器的便携式接收器，通过接收器获得信号发射器发出的信号来监测采空区温度。这种方法采用无线传输信号的手段来监测温度同样成本很高，且因为采空区内无线信号极易受到屏蔽，传输信号极差，极大的影响了监测效果。同时，这种监测方法也没有解决监测易受顶板垮落和采空区积水影响的难题。

综上所述，现有技术中尚没有一种成本较低、操作方便且监测效果较为理想的监测方法及监测装置。

发明内容

为了有效降低采空区温度监测成本，并操作方便，且不易受顶板垮落和积水影响，从而使得监测效果较为理想，本发明提供了一种煤矿采空区温度监测方法及监测装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种煤矿采空区温度监测方法，包括如下步骤：

①在工作面顺槽内选择布设温度传感元件的测温点，测温点至少为一个；

②在测温点安设固定支撑装置，将所述温度传感元件安装于所述固定支撑装置上；

③将所述固定支撑装置与保护元件连接，并使所述温度传感元件与底板保持一定高度；

④将所述温度传感元件与信号传输元件连接，所述信号传输元件通过所述固定支撑装置和所述保护元件延伸到预设停采线以外；

⑤随着工作面向前推进，所述测温点及所述温度传感元件逐渐埋入采空区内；

⑥使用信号采集分析装置接收所述信号传输元件传输的信号，分析获得采空区内温度变化情况，实现监测目的。

上述监测方法中，在所述步骤①中，所述测温点布设为上下顺槽各三个，同一顺槽内所述各个测温点间隔一定距离。

上述监测方法中，在所述步骤①中，同一顺槽内所述各个测温点与最近监测点的间隔距离为30m。

上述监测方法中，在所述步骤③中，同一顺槽内所述各个测温点的所述固定支撑装置与同一个保护元件连接。

上述监测方法中，在所述步骤④中，同一顺槽内所述各个温度传感元件与各自信号传输元件连接，所述信号传输元件通过各个固定支撑装置和同一个保护元件延伸到预设停采线以外。

上述监测方法中，在所述步骤③中，所述温度传感元件与底板保持1.5m的高度。