一種采空區災害指標的綜合連續監測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種采空區災害指標的監測裝置，特別是關于一種采空區災害指標的綜合連續監測裝置。
【背景技術】
[0002]目前，國內外綜合觀測氣體成分及濃度、溫度和礦壓的儀器設備還沒有，主要的觀測方法是各種指標分別觀測。I)采空區氣體成分和濃度觀測。采空區氣體成分和濃度觀測主要是通過在采空區內設置采樣點，埋設采樣膠管進行。采樣膠管由采樣點鋪設到進風工作面、回風巷和回采工作面，定期抽取氣樣到球膽中（一般每天取一次樣），帶到地面用氣相色譜儀分析氣體的成分和濃度。此種方法受人為操作的影響較大，所測數據經常不準確。另一種采空區氣體成分和濃度觀測儀器是礦井束管監測系統，它是將所埋束管與監測系統直接相連，連續監測采空區內各測點氣體成分及濃度的變化。國內煤礦常用的束管監測系統是KSS-2100煤礦自然火災束管監測系統和JSG-8型井下火災束管監測系統，另外還有北京東西分析儀器公司生產的SG-2003型礦井自然火災束管監測系統。KSS-2100系統和SG-2003系統監測的氣體種類多，精度高，但氣路長，系統復雜;JSG-8系統結構簡單，管路短，抽氣阻力小，便于和礦井安全監控系統聯網，但監測的氣體種類少，精度低，并且傳感器需要定期校正。
[0003]2)采空區溫度觀測。井下采空區測溫方法主要有兩種，一種是利用紅外測溫儀測溫，主要用于礦井的日常溫度檢測。由于紅外線測溫儀只能探測物體表面溫度，而且要求中間無遮擋物，所以對于檢測煤壁、煤柱與浮煤堆的表面溫度比較適合，不適應于松散煤體內部或采空區內部的溫度檢測。另一種是利用溫度傳感器測溫，常用的溫度傳感器有熱電阻、熱電偶、半導體測溫元件和半導體溫度傳感器等。熱電阻和熱電偶的工作原理是熱電效應，其檢測方法是在自然發火幾率較高的區域埋設溫度傳感器，遠距離連續檢測松散煤體的溫度。熱電偶、測溫電阻和半導體溫度傳感器等因其價格低廉、測試簡單、操作方便而被廣泛應用。但是由于安裝、維護工作量大，特別是探頭、引線極易破壞，導致使用效果不理想。
[0004]3)采空區礦壓觀測。在煤礦礦壓觀測中以回采工作面和巷道的礦壓觀測為主，觀測儀器有支柱測力計、頂板動態儀表和離層儀等。由于這些儀器都是專門設計用于支架和頂板的壓力觀測，它們不能應用到采空區的礦壓觀測中。
[0005]綜上所述，在采空區氣體成分及濃度觀測、采空區溫度觀測方面已有較為廣泛使用的監測裝置，在采空區礦壓觀測方面并沒有一種專用裝置。同時，以上監測裝置只能對單一方面進行觀測，并未有一種裝置，可以對采空區災害指標進行綜合連續的監測。
【發明內容】
[0006]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種采空區災害指標的綜合連續監測裝置，其操作簡單，綜合連續監測和數據實時分析。
[0007]為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種采空區災害指標的綜合連續監測裝置，其特征在于:它包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵壓力傳感器、光纖、監測控制主機、濾塵器及濾水器、束管、真空栗、控制線、進氣管、氣體濃度控制箱和數據線;所述光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵壓力傳感器通過所述光纖與所述監測控制主機連接，所述濾塵器及濾水器位于采空區內，并與所述束管的進口管連接，所述束管出口端連接至所述真空栗，所述真空栗經所述控制線與所述監測控制主機連接;所述真空栗出口經所述進氣管連接至所述氣體濃度控制箱，所述氣體濃度控Φ1J箱經所述數據線與所述監測控制主機連接。
[0008]所述氣體濃度控制箱包括密封氣室和氣體傳感器組，所述密封氣室進口與所述真空栗出口連接，所述密封氣室出口與所述氣體傳感器組連接。
[0009]所述監測控制主機內設置有光纖光柵調制解調儀、氣樣采集控制接口、輸入接口和主控制器;光波信號經所述光纖傳輸至所述光纖光柵調制解調儀內進行調制解調后，傳輸至所述主控制器;所述真空栗經所述氣樣采集控制接口與所述主控制器連接，所述氣體濃度控制箱經所述輸入接口與所述主控制器連接。
[0010]本實用新型由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、本實用新型可以連續監測采空區內的氣體成分及濃度。2、本實用新型可以進行采空區的溫度與壓力實時連續監測。3、本實用新型對采空區災害指標進行連續監測和數據進行實時處理分析。4、本實用新型可以綜合采集采空區內的氣體成分及濃度、溫度和礦壓的參數。
【附圖說明】
[0011]圖I是本實用新型整體結構示意圖；
[0012]圖2是本實用新型原理示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細的描述。
[0014]如圖1、2所示，本實用新型提供一種采空區災害指標的綜合連續監測裝置，其包括光纖光柵溫度傳感器I、光纖光柵壓力傳感器2、光纖3、監測控制主機4、濾塵器及濾水器5、束管6、真空栗7、控制線8、進氣管9、氣體濃度控制箱10和數據線U。光纖光柵溫度傳感器I和光纖光柵壓力傳感器2通過光纖3與監測控制主機4連接，將采集到的采空區溫度和礦壓光波信號傳輸至監測控制主機4。濾塵器及濾水器5放置在采空區內，并與束管6的進口管連接，用于將進入束管6內的樣氣濾除灰塵和水份，束管6出口端連接至真空栗7，真空栗7經控制線8與監測控制主機4連接，由監測控制主機4控制其工作。真空栗7出口端經進氣管9連接至氣體濃度控制箱10，將樣氣傳輸至氣體濃度控制箱內進行成分及濃度測量，測量后的信號經數據線11傳輸至監測控制主機4。監測控制主機4根據接收到的信號進行處理后將數據以報表形式輸出，完成采空區樣氣的采集監測。
[0015]上述實施例中，氣體濃度控制箱10包括密封氣室12和氣體傳感器組13，密封氣室12進口與真空栗7出口連接，密封氣室12出口與氣體傳感器組13連接。其中，氣體傳感器組13由多種氣體傳感器組成，例如C02氣體傳感器、CH4氣體傳感器、CO氣體傳感器等。
[0016]上述各實施例中，監測控制主機4內設置有光纖光柵調制解調儀14、氣樣采集控制接口 15、輸入接口 16和主控制器17。光波信號經光纖3傳輸至光纖光柵調制解調儀14內，對光波信號進行調制解調后，傳輸至主控制器17。真空栗7經氣樣采集控制接口 15與主控制器17連接，氣體濃度控制箱IO經輸入接口 16與主控制器17連接。
[0017]上述各實施例僅用于說明本實用新型，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本實用新型的保護范圍之外。
【主權項】
1.一種采空區災害指標的綜合連續監測裝置，其特征在于：它包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵壓力傳感器、光纖、監測控制主機、濾塵器及濾水器、束管、真空栗、控制線、進氣管、氣體濃度控制箱和數據線;所述光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵壓力傳感器通過所述光纖與所述監測控制主機連接，所述濾塵器及濾水器位于采空區內，并與所述束管的進口管連接，所述束管出口端連接至所述真空栗，所述真空栗經所述控制線與所述監測控制主機連接;所述真空栗出口經所述進氣管連接至所述氣體濃度控制箱，所述氣體濃度控制箱經所述數據線與所述監測控制主機連接。2.如權利要求I所述的一種采空區災害指標的綜合連續監測裝置，其特征在于:所述氣體濃度控制箱包括密封氣室和氣體傳感器組，所述密封氣室進口與所述真空栗出口連接，所述密封氣室出口與所述氣體傳感器組連接。3.如權利要求I或2所述的一種采空區災害指標的綜合連續監測裝置，其特征在于:所述監測控制主機內設置有光纖光柵調制解調儀、氣樣采集控制接口、輸入接口和主控制器；光波信號經所述光纖傳輸至所述光纖光柵調制解調儀內進行調制解調后，傳輸至所述主控制器;所述真空栗經所述氣樣采集控制接口與所述主控制器連接，所述氣體濃度控制箱經所述輸入接口與所述主控制器連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種采空區災害指標的綜合連續監測裝置，它包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵壓力傳感器、光纖、監測控制主機、濾塵器及濾水器、束管、真空泵、控制線、進氣管、氣體濃度控制箱和數據線；光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵壓力傳感器通過光纖與監測控制主機連接，濾塵器及濾水器位于采空區內，并與束管進口端連接，束管出口端連接至真空泵，真空泵經控制線與監測控制主機連接；真空泵出口經進氣管連接至氣體濃度控制箱，氣體濃度控制箱經數據線與監測控制主機連接。本實用新型操作簡單，可以綜合連續監測和數據實時分析。
【IPC分類】G01L1/24, G01N33/00, G01K11/32
【公開號】CN205157535
【申請號】CN201520955764
【發明人】朱建芳, 許育銘, 郭文杰, 高亮, 段嘉敏
【申請人】華北科技學院
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月26日