[发明专利]一种煤矿井下采空区浸水风干煤自燃监测系统及预警方法

说明书

本发明涉及一种煤矿井下采空区浸水风干煤自燃监测系统，包括煤样温度监测器、水体监测机构、压力监测机构、气体监测装置、承压监测器及主控系统，煤样温度监测嵌于采空区内的遗煤内，水体监测机构嵌于采空区留存水体内，气体监测装置嵌于采空区内并通过连接机构与采空区顶板连接，压力监测机构嵌于采空区的塌落区域内支撑岩块堆内，承压监测器沿采空区顶板轴线方向分布。其运行方法包括系统装配，数据采集及自燃判断等三个步骤。本发明系统通用性好、系统调整、拓展能力强，可有效满足各类地质结构、环境采空区内煤层自燃检测预警作业的需要，且检测作业时的检测数据获取全面，数据采集精度高。

技术领域

本发明涉及一种煤矿井下采空区浸水风干煤自燃监测系统及使用方法，属煤矿防火灾技术领域。

背景技术

煤炭一直是我国主要的能源之一，在三大化石能源中，我国的煤炭储量远高于石油和天然气，在未来较长一段时间内，煤炭在一次能源占比和消费中始终占据着最为重要的位置。在我国西北地区的浅埋煤层，开采过后的采空区存在大量的地下水涌入，再次开采下覆煤层时，需要对上覆采空区进行疏放水，在此过程中，上覆采空区很容易出现水退氧进的现象，采空区内的煤样在风干后很容易发生浸水煤自燃事故，如发生在补连塔煤矿的浸水煤自燃事故。另外一种可能是预氧化煤样采空区内浸水后，可能会因为地下水位的下降，预氧化煤样自然风干，造成的煤自燃事故。

目前，在对下覆煤层开采时多数的防治方法是用探水和放水来防止水害的产生，但是这些措施往往会加快上覆采空区内浸水遗煤自燃的发生，忽略了会促进煤自燃的发生以下问题：1.上采空区内遗煤浸水量以及浸水时长的变化，2.水退后堆积遗煤热量积聚的大小，3.上覆采空区内气体含量（主要为瓦斯与氧气），4.强矿压下浸水风干散煤自然灾害特性，5.采空区内水退后残留有害物质对煤热积聚的影响。因此，通过探索采空区内浸水煤自燃测试系统和实施方法是当下需要亟需解决的问题。

因此针对这一问题，为了提高深层煤层自燃风险预警判断精度，迫切需要开发深部煤自燃早期预警系统及使用方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

为了解决现有技术上的不足，本发明提供一种煤矿井下采空区浸水风干煤自燃监测系统及使用方法。

一种煤矿井下采空区浸水风干煤自燃监测系统，包括煤样温度监测器、水体监测机构、压力监测机构、气体监测装置、承压监测器及主控系统，主控系统分别与煤样温度监测器、水体监测机构、压力监测机构、气体监测装置、承压监测器间电气连接并通过通讯网络建立数据连接，煤样温度监测器若干，嵌于采空区内的遗煤内，水体监测机构均至少一个，嵌于采空区留存水体内，并与采空区留存水体对应的采空区底板连接，气体监测装置至少一个，嵌于采空区内并通过连接机构与采空区顶板连接，且气体监测装置与采空区轴线间间距均不大于采空区高度的1/3，压力监测机构若干，并嵌于采空区的塌落区域内支撑岩块堆内，承压监测器若干，嵌于采空区顶部内并沿采空区顶板轴线方向分布。