[发明专利]一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置及方法

权利要求书

1.一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置，其特征在于，包括安装板(11)、混料桶(6)、原料仓(8)、输送管道(3)、数据采集装置(5)、监控中心 (9)、混料系统和预先布置的工控环网；

混料桶(6)、原料仓(8)、输送管道(3)、数据采集装置(5)、监控中心(9)、混料系统均设置在安装板(11)上；安装板(11)上设置有滑轨(12)和定位孔(13)；原料仓(8)设置多个；混料系统包括混料桶(6)和混料控制机(10)；混料控制机(10)控制原料仓(8)中的原料朝向混料桶(6)输送；输送泵安装在混料桶(6)的输出端；输送管道(3)安装在输送泵的输出端并延伸至煤层(2)的注浆钻孔中；煤层(2)的注浆钻孔预设嵌入式传感器(1)；嵌入式传感器(1)包括气体采集模块和测温模块；数据采集装置(5)包括管道检测模块(4)；管道检测模块(4)集成在输送管道(3)上；气体采集模块和测温模块与数据采集装置(5)通讯连接；气体采集模块采集注浆钻孔中一氧化碳浓度；测温模块测量注浆钻孔中的温度信息；数据采集系统通过工控环网与监控中心(9)通信连接；数据采集装置(5)与监控中心(9)通讯连接；监控中心(9)内置预警模型；混料系统还包括监测模块；监测模块包括水流压力监测模块和水流量监测模块；混料控制机(10)包括计算处理模块、无线通讯模块和控制模块；计算处理模块计算输入混料控制机(10)的参数，计算注浆压力、注浆流量以及注浆时间；无线通讯模块与工控环网无线信号连接；控制模块包括注浆压力调节模块、注浆流量调节模块和注浆时间控制模块；注浆压力调节模块调节输出的泥浆的压力值；注浆流量调节模块调节输出的泥浆的流量；注浆时间控制模块控制输出泥浆的时间。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置，其特征在于，混料桶(6)、原料仓(8)、输送管道(3)、数据采集装置(5)、监控中心(9)、混料系统上设置有与滑轨(12)和定位孔(13)配合安装的连接件(14）。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置，其特征在于，测温模块为矿用分布式测温器。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置，其特征在于，注浆钻孔的原始参数包括孔径、孔深、间距、倾角、封孔长度。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置，其特征在于，水流压力监测模块设置在输送管道(3)内，水流压力监测模块监测输送管道(3)内的瞬时注浆压力。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置，其特征在于，水流量监测模块设置在输送管道(3)内，水流量监测模块监测输送管道(3)内的瞬时流量和累积流量。

7.根据权利要求1所述的一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置，其特征在于，监控中心(9)上设置有显示监控信息的显示模块。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置的注浆方法，其特征在于，包括以下具体步骤：S1、获取注浆钻孔的原始参数；获取注浆钻孔的一氧化碳浓度和注浆钻孔中的温度信息；并发送至监控中心(9)；S2、获取的参数带入预警模型中和混料系统中；S3、混料控制机(10)计算注浆压力、注浆流量以及注浆时间；S4、根据计算的注浆压力、注浆流量以及注浆时间在原料桶内的原料按比例在注浆桶内混合成注浆；S5、输送泵通过输送管道(3)将注浆输送到煤层(2)；S6、管道检测模块(4)和煤层(2)内部的嵌入式传感器(1)与地面上监控中心(9)相连接，根据煤层(2)内部传感器的情况控制输送泵的启动和停止，管道检测模块(4)监测输送管道(3)状态，对输送管道(3)进行维护；S7、水流压力监测模块监测输送管道(3)内的瞬时注浆压力；水流量监测模块监测输送管道(3)内的瞬时流量和累积流量。

9.根据权利要求8所述的一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置的注浆方法，其特征在于，S1中注浆钻孔的原始参数、一氧化碳浓度和温度信息通过工控环网发送至监控中心(9)。

10.根据权利要求8所述的一种煤矿智能防灭火一体化注浆装置的注浆方法，其特征在于，S2中监控中心(9)的预警模型根据输入参数值发出预警信息。