技术领域
[0001] 本发明属于煤矿采空区火灾防治的技术领域，尤其涉及一种采空区双层位监测设备及其自燃三带划分方法。
相关背景技术
[0002] 在现存的资源构架中，煤炭资源仍占据着主要地位，随着煤炭的持续高效开采，煤自燃仍是煤矿急需解决的问题，为了确保采空区遗煤不出现自燃危险，需要划分出散热带、氧化升温带和窒息带，即采空区遗煤自燃“三带”。
[0003] 公开号为CN117420170B的发明专利公开了一种煤矿采空区煤自燃三带划分方法，该方法包括：对采空区煤样和指标性气体进行分析，其中涉及到的气体主要有氧气、一氧化碳以及六氟化硫，获取这三种气体的浓度数值；然后对监测点的煤样进行采集，获取该煤样在空气氛围下燃烧所需的最低温度，并测试其比热、传热系数；然后将这些数据代入自行设计的公式中进行计算，通过公式计算得到的数值的大小可判断采空区具体位置，划分采空区三带位置，并根据位置信息有效判断具体实施措施。
[0004] 但是上述划分方法经过本领域技术人员实际应用后发现仍旧存在一些缺点，较为明显的就是温度传感器设置位置不够合理，单一测点内往往只设置有一个温度传感器，导致其单一测点内实际监测数据不够准确。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
[0024] 如图1和图2所示，本发明的采空区双层位监测设备包括布设管1，布设管1的左端设置有双层位监测机构，双层位监测包括双层位安装机构2与两组检测机构3，两组检测机构3均穿过布设管1并延伸至双层位安装机构2的内部，一组检测机构3延伸至双层位安装机构2的内腔中部，另一组检测机构3延伸至双层位安装机构2的内腔顶部。
[0025] 如图2所示，双层位安装机构2包括第一安装管21、第二安装管22、气孔23和矿用聚氨酯封堵板24。其中，第一安装管21设置有三通管且与布设管1连接，第二安装管22固定连接于第一安装管21的顶部，气孔23设置有多个，多个气孔23均匀开设于第一安装管21的外侧顶部以及第二安装管22的外侧顶部，矿用聚氨酯封堵板24设置有多个，多个矿用聚氨酯封堵板24分别设置于第一安装管21的内侧顶部与第二安装管22的内侧顶部。
[0026] 通过设置上述结构，以便于实际布设时，第一安装管21与第二安装管22可以对检测机构3进行防护，避免检测机构3因磕碰而损坏，气孔23的设置则可以保证进风巷与出风巷的气流可以进入到第一安装管21与第二安装管22的内部被检测机构3所检测或采集。
[0027] 如图2所示，检测机构3包括束管31、矿用电缆32、温度传感器33、紫铜防护管34和橡胶密封板35，其中，束管31与矿用电缆32并列设置，温度传感器33连接于矿用电缆32的顶端，紫铜防护管34套接设置于温度传感器33的外侧，橡胶密封板35设置有两个，两个橡胶密封板35分别固定设置于紫铜防护管34的两端。
[0028] 通过设置上述结构，以便于两组采空区双层位监测设备设置完毕后，多个束管31与多个矿用电缆32分别位于进风低位测点、进风高位测点、出风低位测点以及出风高位测点，位于进风低位测点与进风高位测点的束管31通过相邻气孔23对采空区进风巷内不同高度的气体进行收集并输出，位于出风低位测点与出风高位测点的束管31通过相邻气孔23对采空区出风巷内不同高度的气体进行收集并输出，气体输出后被收集并检测氧浓度，位于进风低位测点与进风高位测点的温度传感器33通过相邻气孔23对采空区进风巷内不同高度的进风温度进行检测，位于出风低位测点与出风高位测点的温度传感器33通过相邻气孔23对采空区出风巷内不同高度的出风温度进行检测，进而通过在单一测点内设置不同高度的两个束管31与温度传感器33，从而可以获取到更为准确的温度数据以及氧浓度数据，以提高监测精度。
[0029] 本发明的基于采空区双层位监测的自燃三带划分方法通过采空区双层位监测设备实现，本发明的基于采空区双层位监测的自燃三带划分方法包括以下步骤：
[0030] S1、在煤矿采空区附近设置进风数据采集点与出风数据采集点，分别在进风数据采集点与出风数据采集点设置采空区双层位监测设备；
[0031] S2、两组采空区双层位监测设备设置完毕后，多个束管31与多个矿用电缆32分别位于进风低位测点、进风高位测点、出风低位测点以及出风高位测点；
[0032] S3、位于进风低位测点与进风高位测点的温度传感器33通过相邻气孔23对采空区进风巷内不同高度的进风温度进行检测，位于出风低位测点与出风高位测点的温度传感器33通过相邻气孔23对采空区出风巷内不同高度的出风温度进行检测；
[0033] S4、位于进风低位测点与进风高位测点的束管31通过相邻气孔23对采空区进风巷内不同高度的气体进行收集并输出，位于出风低位测点与出风高位测点的束管31通过相邻气孔23对采空区出风巷内不同高度的气体进行收集并输出，气体输出后被收集并检测氧浓度；
[0034] S5、根据以相邻两次检测温度的变化进行采空区散热带与氧化升温带的划分，温度首次上升1K的位置为采空区散热带临界位置，此时记录氧浓度，该浓度值为冷却带临界氧浓度；
[0035] S6、根据温度首次下降的位置确定采空区窒熄带临界氧浓度，温度若连续三日下降，则记录首次下降位置的氧浓度，则该氧浓度为窒熄带临界氧浓度。
[0036] 以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
