一种新型测温装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种新型测温装置，包括：气体监测器，用于监测煤层中CO的浓度；服务器，用于接收气体监测器传输的数据信息，并将CO的浓度值与0进行比较，若CO的浓度值大于0，则服务器判断煤层温度大于25℃；若CO的浓度值小于0，则服务器判断煤层温度小于25℃。由于煤层煤样的CO在初始温度25℃左右时已开始出现，CO的产生量随着煤温的升高而增大，CO的出现表明煤层已经开始氧化，CO浓度越来越高则表明煤层复合作用越剧烈，煤层自然发火危险性越高。因此，本发明专利技术将CO作为预测预报煤自然发火的标志气体之一，采用气体监测器监测煤层的CO浓度，服务器判断CO浓度大于0后，认为煤层温度接近25℃，服务器发出煤层开始氧化的报警信息。

【技术实现步骤摘要】
一种新型测温装置
本专利技术属于预防煤层自然发火的检测设备领域，尤其涉及一种新型测温装置。
技术介绍
目前，矿井通常采用综采放顶煤工艺开采的厚煤层或特厚煤层，由于综放面推进速度相对较慢，采空区一次冒落空间大，漏风严重，且遗留大量浮煤，这就增强了采空区遗煤的自燃危险性。由于采空区破碎煤体存在大量的孔隙，且煤体具有较好的蓄热性，导热性能较差，随着氧化自热过程的进行，放出的热量会使煤体温度上升，遗煤温度升高又会加速遗煤氧化自热，最终导致遗煤自燃或出现明火。此外，煤自燃火灾事故也是造成瓦斯爆炸事故的主要诱因之一，尤其是在因煤自燃封闭区域、巷道高冒顶、破碎煤柱及采空区等特殊地点，高温火点比较隐蔽，难以发现。可见如何处理高产高效的综合机械化采煤矿井的煤层自燃等一系列自然发火问题是制约煤矿安全生产的主要因素，也是亟需我们去研究解决的关键问题。
技术实现思路
为了加强矿井自燃发火监控技术、提高煤炭自燃早期预报能力，本专利技术提供了一种新型无源测温装置，采用分布式光纤测温方法建立采空区自燃监测预警系统，为防止煤矿自然发火事故的发生与发展、保障煤矿生产和职工人身安全提供支撑。实现本专利技术目的的技术方案如下：一种新型测温装置，包括：气体监测器，用于监测煤层中CO的浓度；服务器，用于接收气体监测器传输的数据信息，并将CO的浓度值与0进行比较，若CO的浓度值大于0，则服务器判断煤层温度大于25℃；若CO的浓度值小于0，则服务器判断煤层温度小于25℃。由于煤层煤样的CO在初始温度25℃左右时已开始出现，CO的产生量随着煤温的升高而增大，CO的出现表明煤层已经开始氧化，CO浓度越来越高则表明煤层复合作用越剧烈，煤层自然发火危险性越高。因此，本专利技术将CO作为预测预报煤自然发火的标志气体之一，采用气体监测器监测煤层的CO浓度，服务器判断CO浓度大于0后，认为煤层温度接近25℃，服务器发出煤层开始氧化的报警信息。作为本专利技术的进一步改进，所述气体监测器还用于监测煤层中C2H4的浓度，所述服务器将C2H4的浓度值与0进行比较，若C2H4的浓度值大于0，则服务器判断煤层温度大于160℃；若C2H4的浓度值小于0，则服务器判断煤层温度小于160℃。随着煤温的升高而增大，C2H4的产生与煤温之间基本呈单一递增关系，由于C2H4是煤氧化过程中的产物，当煤层未氧化之前，煤层中不含有C2H4，况且煤层产生C2H4时的温度为160℃左右。煤层中C2H4的出现表明煤的氧化已经进入快速氧化阶段。同时，C2H4与CO气体相比，有一个明显的时间差和温度差，这比单用CO的浓度值分析又准确了一步。如果现场检测到C2H4，则表明煤层局部已经达到活性温度值(160℃左右)，因此，C2H4是测试煤样进入加速氧化阶段的一个标志性气体指标。作为本专利技术的进一步改进，所述气体监测器还用于监测煤层中C2H2的浓度，所述服务器将C2H2的浓度值与0进行比较，若C2H2的浓度值大于0，则服务器判断煤层温度超过170℃，同时，服务器发出报警信号。由于在煤层的整个升温氧化过程中都未检测到C2H2气体，C2H2又是煤自然发火的重要标志气体，是煤进入激烈氧化阶段的标志。在煤层的整个升温氧化过程中没有检测到C2H2，说明一旦C2H2出现，则煤温已经超过170℃。本专利技术的新型测温装置密切注意C2H2气体，一旦监测到C2H2的浓度值大于0，则发出报警信号，提醒操作者在采取措施时要谨慎小心，以免高温煤体引发爆炸等事故。作为本专利技术的进一步改进，还包括：若干个温度传感光缆、信号采集仪，若干个所述温度传感光缆分别布设在井下，用于采集巷道以及采空区的温度；所述信号采集仪既与每个温度传感光缆电连接，还与服务器电连接，所述信号采集仪将每个温度传感光缆传输的信号处理成温度值后发送给服务器；所述服务器将接收到的温度值经过处理后显示在矢量地图上。本专利技术的矢量地图上显示有每条温度传感光缆的铺设线路，经服务器处理后的温度值显示在对应的铺设线路上，若要查看某一条线路的实时温度值，可用鼠标选中此线路并缓慢移动鼠标，即可随时查看到线路上任一地点的实时温度数据。本专利技术采用的分布式光纤测温系统能够自动连续地测定采空区各点的温度，具有灵敏性高、精度高和抗干扰能力强等特点，适时反映温度变化情况，减少了其他测温手段带来的人工强度大的问题，较大程度上提高了温度测试及预警的效率。作为本专利技术的进一步改进，所述服务器将每条线缆的温度值与根据气体的浓度值判断煤层的温度范围相关联，给出工作面和采空区的发火预测。本专利技术的温度传感光缆采用拉曼散射原理和光时域反射技术实现温度和距离的测定，结合光纤温度分布监测测温技术，实现工作面及采空区发火点定位和预警；研究建立基于工作面光纤温度分布与相邻采空区温度数据的相关性，建立基于温度分布的工作面及采空区发火预测预报及定位技术。作为本专利技术的进一步改进，所述气体监测器为光纤气体监测器。本专利技术采用光纤气体监测器，对采空区实现现场在线监测，结合采空区温度监测，建立基于采空区光纤温度分布与采空区气体数据的相关联，完成温度分布和气体参数的采空区发火预测预报及定位技术。作为本专利技术的进一步改进，所述服务器内设置有救援系统，所述救援系统检测每条线缆上的温度值和浓度值，所述服务器预测任一条线路上任一地点发火，所述救援系统在该地点对应的线路上显示求救图标。本专利技术服务器的显示模块中显示的绿色线路即表示分布式温度监控系统的光缆铺设线路，若要查看某一条线路的实时温度值，可用鼠标选中此线并缓慢移动鼠标，即可随时查看到线路上任一地点的实时温度数据。本专利技术服务器的显示模块中显示的黄黑斑马线代表了实际中救援系统光缆铺设线路(即监测线路)。当监控过程中出现求救信号，在该地点的对应的线路上会出现求救图标，鼠标选中该图标会显示出此时求救的具体位置。附图说明图1为加热升温实验流程图；图2为煤样产生的CO气体浓度变化情况折线图；图3为煤样中C2H6和C2H4浓度与温度关系曲线图；图4为温度传感光缆分布的示意图；图5为温度传感光缆在工作面设置的示意图；图6为温度传感光缆安装的示意图。图中，1、测温表；2、恒温箱；3、气相色谱仪；4、流量计；5、空气；6、煤块；100、温度传感光缆；100-1、巷帮；100-2、底板；100-21、沟槽；200、信号采集仪；300、服务器；10、井上部分；20、井下部分；01、工作面；01-1、皮带延伸上山；01-2、回风上山；02、掘进工作面；03、采空区；a1、南三回风巷；a2、南三轨道巷；a3、中央轨道巷；b1、北二轨道巷；b2、北二回风巷；b3、北三轨道巷；b4、西轨道巷。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型测温装置，其特征在于，包括：气体监测器，用于监测煤层中CO的浓度；服务器，用于接收气体监测器传输的数据信息，并将CO的浓度值与0进行比较，若CO的浓度值大于0，则服务器判断煤层温度大于25℃；若CO的浓度值小于0，则服务器判断煤层温度小于25℃。

【技术特征摘要】
1.一种新型测温装置，其特征在于，包括：气体监测器，用于监测煤层中CO的浓度；服务器，用于接收气体监测器传输的数据信息，并将CO的浓度值与0进行比较，若CO的浓度值大于0，则服务器判断煤层温度大于25℃；若CO的浓度值小于0，则服务器判断煤层温度小于25℃。2.根据权利要求1所述的新型测温装置，其特征在于，所述气体监测器还用于监测煤层中C2H4的浓度，所述服务器将C2H4的浓度值与0进行比较，若C2H4的浓度值大于0，则服务器判断煤层温度大于160℃；若C2H4的浓度值小于0，则服务器判断煤层温度小于160℃。3.根据权利要求1或2所述的新型测温装置，其特征在于，所述气体监测器还用于监测煤层中C2H2的浓度，所述服务器将C2H2的浓度值与0进行比较，若C2H2的浓度值大于0，则服务器判断煤层温度超过170℃，同时，服务器发出报警信号。4.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：师同民，许敏，袁增云，黄克军，
申请(专利权)人：陕西陕煤铜川矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61