[发明专利]一种煤矿采空区自燃三带的判定方法与测量系统

权利要求书

1.一种煤矿采空区自燃三带的判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在井下巷道里布置网络集中控制器，在井下采空区塌陷前，在井下采空区内布置三个以上的无线气体浓度传感器，并且其中三个无线气体浓度传感器的坐标已知；或者在井下采空区塌陷后，通过打孔在塌陷的井下采空区内布置三个以上的无线气体浓度传感器，并且其中三个无线气体浓度传感器的坐标已知；

2)所述无线气体浓度传感器之间在通信范围内通过自组网形成透地通信系统，将各个无线气体浓度传感器的定位信息和气体浓度测量信息发送给网络集中控制器；

3)网络集中控制器根据各个无线气体浓度传感器的定位信息和气体浓度测量信息，判定采空区的自燃带、不燃带或窒息带。

2.根据权利要求1所述的煤矿采空区自燃三带的判定方法，其特征在于，所述气体浓度测量信息包括氧气浓度，将采空区内所述氧气浓度在第一设定值和第二设定值之间范围内的区域判定为自燃带，第一设定值小于第二设定值。

3.根据权利要求2所述的煤矿采空区自燃三带的判定方法，其特征在于，将采空区内所述氧气浓度大于第二设定值的区域判定为不燃带。

4.根据权利要求2所述的煤矿采空区自燃三带的判定方法，其特征在于，将采空区内所述氧气浓度小于第一设定值的区域判定为窒息带。

5.根据权利要求2-4任一项所述的煤矿采空区自燃三带的判定方法，其特征在于，所述第一设定值为10％的氧气浓度，所述第二设定值为18％的氧气浓度。

6.根据权利要求1所述的煤矿采空区自燃三带的判定方法，其特征在于，根据已知坐标的三个无线气体浓度传感器的位置信息，采用比较接收信号强度定位算法计算剩余无线气体浓度传感器的位置信息，得到所述剩余无线气体浓度传感器的定位信息。

7.根据权利要求1所述的煤矿采空区自燃三带的判定方法，其特征在于，每个无线气体浓度传感器均包括微处理器，及连接微处理器的透地通信定位模块和气体浓度测量模块、电池。

8.根据权利要求1所述的煤矿采空区自燃三带的判定方法，其特征在于，在布置无线气体浓度传感器时，按照以下步骤布置：

根据采空区内不同位置的气体浓度测量需求，沿着采煤工作面液压支架走向以每隔设定的第一距离布置一列无线气体浓度传感器，当所述采煤工作面推进到设定的第二距离时，沿着所述采煤工作面液压支架走向以每隔设定的第一距离布置下一列无线气体浓度传感器；

或者在采空区塌陷后，根据测量需求通过打钻方式将无线气体浓度传感器布置到采空区的预期位置。

9.一种煤矿采空区自燃三带的测量系统，其特征在于，包括网络集中控制器和三个以上的无线气体浓度传感器，其中，在井下巷道里布置网络集中控制器，在井下采空区塌陷前，在井下采空区内布置三个以上的无线气体浓度传感器，并且其中三个无线气体浓度传感器的坐标已知；或者在井下采空区塌陷后，通过打孔在塌陷的井下采空区内布置三个以上的无线气体浓度传感器，并且其中三个无线气体浓度传感器的坐标已知；

所述无线气体浓度传感器之间在通信范围内通过自组网形成透地通信系统，将各个无线气体浓度传感器的定位信息和气体浓度测量信息发送给网络集中控制器；网络集中控制器根据各个无线气体浓度传感器的定位信息和气体浓度测量信息，判定采空区的自燃带、不燃带或窒息带。

10.根据权利要求9所述的煤矿采空区自燃三带的测量系统，其特征在于，所述气体浓度测量信息包括氧气浓度，将采空区内所述氧气浓度在第一设定值和第二设定值之间范围内的区域判定为自燃带，第一设定值小于第二设定值。