[发明专利]一种监测防范煤层自燃的装置及其监控方法

权利要求书

1.一种监测防范煤层自燃的装置，其特征在于：所述装置包括若干个负压气路管，若干个负压气路管由外界伸入到采空区内，负压气路管伸入采空区的一端呈封口状设置，负压气路管侧面设置有若干个通气孔，若干个通气孔均位于采空区内，通气孔上设置有吸气管线切换控制盒并通过吸气管线切换控制盒与吸气管的一端相连通，吸气管的另一端设置有除尘滤水机构；负压气路管位于外界的一端设置有快速切换接头并通过快速切换接头与安装管的一端相连通，安装管的另一端与气路切换控制设备相连通，气路切换控制设备与气体浓度成分检测仪管路连接；所述负压气路管上设置有正压泵，正压泵与启停控制器电性连接。

2.如权利要求1所述的监测防范煤层自燃的装置，其特征在于：所述吸气管线切换控制盒包括保护外壳、闭合控制模组、管路闭合开关，保护外壳套设在负压气路管外侧，通气孔位于保护外壳内，吸气管的一端穿入保护外壳后与通气孔相连通，通气孔内设置有管路闭合开关，保护外壳内设置有闭合控制模组且闭合控制模组与管路闭合开关电性连接。

3.如权利要求2所述的监测防范煤层自燃的装置，其特征在于：所述除尘滤水机构包括钢板外壳、震动除尘弹簧、净化垫；所述钢板外壳呈一端开口的壳体状且钢板外壳通过该开口端套设在吸气管的端头外侧，吸气管的端头通过固定架与钢板外壳内壁固定连接，吸气管外侧套接有净化垫，净化垫位于钢板壳体内，净化垫内侧壁可相对于吸气管外侧壁滑动，净化垫外侧壁可相对于钢板外壳内侧壁滑动，净化垫顶端通过震动除尘弹簧与钢板外壳内壁相连接。

4.如权利要求3所述的监测防范煤层自燃的装置，其特征在于：所述净化垫的内径与吸气管的外径相适配，净化垫的外径与钢板壳体的内径相适配；所述净化垫由滤尘网、隔尘吸水棉絮构成，滤尘网折弯形成壳体并在壳体内填充隔尘吸水棉絮；所述吸气管的端头内填充有压缩海绵。

5.如权利要求4所述的监测防范煤层自燃的装置，其特征在于：所述装置还包括气体采样泵，气体采样泵与气体浓度成分检测仪管路连接。

6.如权利要求5所述的监测防范煤层自燃的装置，其特征在于：所述装置还包括控制模块、数据采集模块、工作站、展示屏幕、打印设备；控制模块与气体浓度成分检测仪线路连接，数据采集模块、工作站、展示屏幕、打印设备分别与控制模块线路连接。

7.如权利要求6所述的监测防范煤层自燃的装置，其特征在于：所述安装管上设置有水气分离过滤器且安装管与水气分离过滤器相连通。

8.如权利要求7所述的监测防范煤层自燃的装置，其特征在于：所述吸气管远离负压气路管的一端端头与采空区底板之间的距离不小于1米。

9.一种如权利要求8所述的监测防范煤层自燃的装置的监控方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、根据现场工作面实际开采情况或者预设方案确定监测防范位置，依据监测防范位置打开控制该监测防范位置所属吸气管启闭状态的吸气管线切换控制盒，令该监测防范位置所属吸气管与负压气路管相连通；

S2、打开正压泵，监测防范位置的气体经过除尘滤水机构进行除尘、滤水操作后进入吸气管内，经负压气路管、正压泵后从快速切换接头进入到安装管内；

S3、监测防范位置的气体在安装管内经过水气分离过滤器对气体中含有的水汽进行处理后到达气路切换控制设备中，气路切换控制设备经过气路切换控制后，依次令每一个负压气路管中的气体在气体采样泵的作用下进入气体浓度成分检测仪中，进行气体浓度与成分的检测操作；

S4、气体浓度成分检测仪在检测过后，将检测结果发送给控制模块，控制模块根据检测结果分析监测防范位置的煤层氧化状态，然后将检测结果以及监测防范位置的煤层氧化状态发送给工作站并记录在数据采集模块中，工作站依据用户需求使用展示屏幕、打印设备进行信息展示、报告打印操作；

S5、当控制模块根据检测结果分析到监测防范位置的煤层存在自燃时，由技术人员将快速切换接头与安装管断开并将快速切换接头与氮气罐相连通；

S6、启动正压泵，令氮气罐中的氮气依次经负压气路管、吸气管后到达监测防范位置，从而对监测防范位置的煤层自燃进行灭火操作。