采空区自燃三带监测系统及监测方法
【专利摘要】本发明公开了一种采空区自燃三带监测系统，包括用于对采空区水平方向进行自燃三带监测的水平监测设备和用于对采空区垂直方向进行自燃三带监测的垂直监测设备。本发明还公开了一种采空区自燃三带监测方法。本发明公开的采空区自燃三带监测系统及监测方法，能够对采空区内水平方向和垂直方向上的自燃三带进行监测，弥补了现有技术中对采空区三维空间三带监测的不足，能够准确判断极近距离煤层复合采空区的自燃危险区域。
【专利说明】
采空区自燃三带监测系统及监测方法
技术领域
[0001]本发明涉及采空区自燃三带监测技术领域，尤其涉及一种采空区自燃三带监测系统及监测方法。
【背景技术】
[0002]国内外对煤层自燃发火防治技术的研究主要集中在煤层自燃早期预测预报和自燃火灾的治理技术上，对综放面自燃发火规律的研究，主要集中在预测技术、采空区后部流场模拟和采空区二维三带的划分上，在采空区的二维空间内，也即是水平方向上，可以按煤的自燃条件划分为三个带，即散热带、氧化带和窒息带。而对采空区三维空间三带考察研究相对薄弱。
[0003]由于近距离煤层二次采动影响，其上覆采空区与本煤层采空区冒落后，上下采空区相互贯通，形成的复合采空区冒落高度更大，遗煤分布呈立体分布。上层采空区遗煤也有自燃发火危险，在对本煤层的采空区三带进行考察同时，也应对上层煤层的采空区进行考察。在采空区三维空间上，不仅在采空区走向方向上存在自燃三带，在垂直距离上也同样存在自燃三带，因此对于极近距离煤层开采，冒落高度较大的复合采空区，也应考察垂直距离上的三带分布，才能准确判定极近距离煤层复合采空区的自燃危险区域。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种能够监测采空区内水平和垂直方向上的自燃三带的采空区自燃三带监测系统及监测方法。
[0005]本发明技术方案提供一种采空区自燃三带监测系统，包括用于对采空区水平方向进行自燃三带监测的水平监测设备和用于对采空区垂直方向进行自燃三带监测的垂直监测设备;所述垂直监测设备包括布置在所述采空区的回风顺槽内的第一抽气栗和设置在所述采空区内的多个垂直采样点；所述垂直采样点通过多芯束管与所述第一抽气栗连通;其中，多个所述垂直采样点在所述采空区内从上向下依次设置，且任意相邻的两个所述垂直采样点之间的垂直距离相等;所述多芯束管内包括多条相互独立的分支束管，每个所述垂直采样点通过一条所述分支束管与所述第一抽气栗连通;所述第一抽气栗与气相色谱分析仪连接。
[0006]进一步地，所述水平监测设备包括布置在所述采空区的回风顺槽内的第二抽气栗和设置在所述采空区内的多个水平采样点；其中，多个所述水平采样点沿着所述采空区的工作面的长度方向依次设置，且任意两个所述水平采样点之间的水平距离相等；多个所述水平采样点之间的连线与所述采空区的工作面推进方向垂直;每个所述水平采样点通过一条所述分支束管与所述第二抽气栗连通;所述第二抽气栗与气相色谱分析仪连接。
[0007]进一步地，所述多芯束管上套有保护钢管。
[0008]进一步地，套在连接所述垂直采样点的所述多芯束管上的所述保护钢管通过木垛固定在所述采空区内。
[0009]进一步地，每个所述垂直采样点和每个所述水平采样点处都设置有花眼套管；其中，每条所述花眼套管上都具有通气孔，每条所述花眼套管内都设置有密封段;任意相邻的两条所述花眼套管螺纹连接在一起，靠近所述保护钢管的所述花眼套管与所述保护钢管螺纹连接在一起;每条所述分支束管依次穿过相应的所述花眼套管内的所述密封段，并将所述分支束管的管口置于相应的所述花眼套管内。
[0010]进一步地，多个所述垂直采样点之间的连线与水平面垂直。
[0011]进一步地，多个所述垂直采样点之间的连线与水平面之间形成有锐角。
[0012]进一步地，所述锐角为45°。
[0013]进一步地，在所述采空区的运输顺槽内还设置有第三抽气栗，所述第三抽气栗与气相色谱分析仪连接;多个所述水平采样点分别被分为第一组水平采样点和第二组水平采样点，其中所述第一组水平采样点通过所述多芯束管与所述第二抽气栗连接，所述第二组水平采样点通过所述多芯束管与所述第三抽气栗连接。
[0014]本发明技术方案还提供一种采空区自燃三带监测方法，包括如下步骤:SOOl:在采空区内布置用于对采空区水平方向进行自燃三带监测的水平监测设备；S002:在所述采空区和所述采空区内布置用于对采空区垂直方向进行自燃三带监测的垂直监测设备；S003:通过气相色谱分析仪分别对所述水平监测设备和所述垂直监测设备所抽取的气体进行分析;S004:确定采空区在水平方向和垂直方向上的散热带、氧化带和窒息带。
[0015]进一步地，在步骤SOOl中包括如下步骤:沿着所述采空区的工作面的长度方向依次设置多个水平采样点；在所述采空区的回风顺槽内布置第二抽气栗;将每个所述水平采样点分别通过多芯束管内的相互独立的分支束管与所述第二抽气栗连通。
[0016]进一步地，沿着所述工作面的开采方向上，依次设置所述多个水平采样点，随着所述工作面的开采，所述多个水平采样点埋入所述采空区内。
[0017]进一步地，在步骤S002中包括如下步骤:在所述采空区的回风顺槽内布置第一抽气栗;在所述采空区内从上往下依次布置多个垂直采样点；在所述回风顺槽的顺槽顶板向上层煤层的上煤层底板进行钻孔形成顶板钻孔;将一根多芯束管穿过所述顶板钻孔;将每个所述垂直采样点分别通过所述多芯束管内的相互独立的分支束管与所述第一抽气栗连通。
[0018]进一步地，所述顶板钻孔与水平面垂直。
[0019]进一步地，所述顶板钻孔与水平面之间形成有锐角。
[0020]进一步地，所述锐角为45。。
[0021]进一步地，在所述采空区的运输顺槽内布置第三抽气栗;将多个所述水平采样点分为第一组水平采样点和第二组水平采样点，将所述第一组水平采样点通过所述多芯束管与所述第二抽气栗连接，将所述第二组水平采样点通过所述多芯束管与所述第三抽气栗连接。
[0022]采用上述技术方案，具有如下有益效果:
[0023]本发明提供的采空区自燃三带监测系统及监测方法，能够对采空区内水平方向和垂直方向上的自燃三带进行监测，弥补了现有技术中对采空区三维空间三带监测的不足，能够准确判断极近距离煤层复合采空区的自燃危险区域。
【附图说明】
[0024]图1为本发明一实施例提供的采空区自燃三带监测系统布置在采空区内水平示意图；
[0025]图2为图1所示沿着回风顺槽的剖视图；
[0026]图3为本发明另一实施例提供的采空区自燃三带监测系统布置在采空区内水平示意图；
[0027]图4为多芯束管的示意图；
[0028]图5为花眼套管的示意图。
[0029]附图标记对照表:
[0030]100-采空区；101-回风顺槽； 102-运输顺槽；
[0031]103-顺槽顶板；104-上煤层底板；105-本煤层顶板；
[0032]1-垂直监测设备；11-第一抽气栗； 12-垂直采样点；
[0033]13-木垛；2-水平监测设备；21-第二抽气栗；
[0034]22-水平采样点；23-第三抽气栗；3_多芯束管；
[0035]31-分支束管；4-保护钢管；5-花眼套管；
[0036]51-通气孔；52-密封段；53-内螺纹；
[0037]54-外螺纹。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图来进一步说明本发明的【具体实施方式】。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0039]如图1-5所示，本发明一实施例提供的采空区自燃三带监测系统，包括用于对采空区100水平方向进行自燃三带监测的水平监测设备2和用于对采空区100垂直方向进行自燃三带监测的垂直监测设备I。
[0040]垂直监测设备I包括布置在采空区100的回风顺槽101内的第一抽气栗11和设置在采空区100内的多个垂直采样点12。垂直采样点12通过多芯束管3与第一抽气栗11连通。
[0041]其中，多个垂直采样点12在采空区100从上向下依次设置，且任意相邻的两个垂直采样点12之间的垂直距离相等。
[0042]多芯束管3内包括多条相互独立的分支束管31，每个垂直米样点12通过一条分支束管31与第一抽气栗11连通。
[0043]第一抽气栗11与气相色谱分析仪连接。
[0044]该采空区自燃三带监测系统，主要用于对复合采空区的三维空间内进行水平方向和垂直方向上的自燃三带监测。自燃三带按煤的自燃条件划分为三个带，即散热带、氧化带和窒息带。自燃三带按照氧气浓度划分:散热带的氧气浓度大于18%，氧化带的氧气浓度为18%?7%，窒息带的氧气浓度低于7%。散热带通风效果好，煤不会自燃；窒息带氧气含量低，煤也不会自燃;处于氧化带的煤容易引起自燃。本发明的主要目的就是监测出复合采空区在水平方向和垂直方向上的氧化带，为工作面防灭火工作提供指导和安全保障。
[0045]该采空区自燃三带监测系统包括垂直监测设备I和水平监测设备2。垂直监测设备I用于对采空区100垂直方向进行自燃三带监测，水平监测设备2用于对采空区100水平方向进行自燃三带监测。
[0046]采空区100为复合采空区，本层煤层的本煤层顶板105位于上层煤层的上煤层底板104的下方，本层煤层的回风顺槽101的顺槽顶板103位于本层煤层的本煤层顶板105的下方。
[0047]将水平监测设备2布置在采空区100内，用于对采空区100水平方向进行自燃三带监测。
[0048]下面主要描述垂直监测设备I的构造及原理:
[0049]在采空区100内布置多个垂直采样点12，采样点是用于抽取气体的点。
[0050]该多个垂直采样点12沿着采空区100从上向下依次设置，且任意相邻的两个垂直采样点12之间的垂直距离相等。即多个垂直采样点12在垂直方向上等间距设置。
[0051 ]在采空区100内布置第一抽气栗11，其与气相色谱分析仪连接，通过气相色谱分析仪分析出从垂直采样点12抽取的气体中的氧气含量，从而确定采空区在垂直方向上自燃三带的位置。
[0052]将垂直采样点12通过多芯束管3与第一抽气栗11连通。具体地，多芯束管3内包括多条相互独立的分支束管31，每个垂直采样点12通过一条分支束管31与第一抽气栗11连通，以保证每个垂直采样点12的气体单独供至第一抽气栗11，不会在传输中造成气体混合，确保经气相色谱分析仪分析的数据的准确性。
[0053]垂直采样点12可以在工作面开采一段距离后，再在下一指定位置布置该多个垂直米样点。
[0054]多芯束管3和分支束管31都为柔性管，便于将其拉动至指定位置。
[0055]由此，本发明提供的采空区自燃三带监测系统，能够对采空区内水平方向和垂直方向上的自燃三带进行监测，弥补了现有技术中对采空区三维空间三带监测的不足，能够准确判断极近距离煤层复合采空区的自燃危险区域。
[0056]较佳地，如图1-5所示，水平监测设备2包括布置在采空区100的回风顺槽1I内的第二抽气栗21和设置在采空区100内的多个水平采样点22。
[0057]其中，多个水平采样点22沿着采空区100的工作面的长度方向依次设置，且任意两个水平采样点22之间的水平距离相等。
[0058]多个水平采样点22之间的连线与采空区的工作面推进方向垂直，每个水平采样点22通过一条分支束管31与第二抽气栗21连通。
[0059]第二抽气栗21与气相色谱分析仪连接。
[0060]采空区的一端顺槽为回风顺槽101，另一端顺槽为运输顺槽102，工作面介于两个顺槽之间。回风顺槽1I与运输顺槽102之间的连线方向为工作面的长度方向。
[0061]水平监测设备2的第二抽气栗21布置在采空区100的回风顺槽101内，水平采样点22布置在采空区100内。
[0062]多个水平采样点22沿着采空区100的工作面的长度方向等间距设置。该多个水平采样点22之间的连线与采空区的工作面推进方向垂直，每个水平采样点22通过一条分支束管31与第二抽气栗21连通，以保证每个水平采样点22的气体单独供至第二抽气栗21，不会在传输中造成气体混合。
[0063]第二抽气栗21与气相色谱分析仪连接，经第二抽气栗21抽取的各水平采样点22的气体，最后经气相色谱分析仪分析，确定采空区在水平方向上自燃三带的范围。
[0064]较佳地，如图4所示，多芯束管3上套有保护钢管4，起到保护作用，避免多芯束管3受损。
[0065]较佳地，如图1-2所示，套在连接垂直采样点12的多芯束管3上的保护钢管4通过木垛13固定在采空区100内。木垛4便于取材和布置，并且不会对保护钢管4造成损害。
[0066]较佳地，如图5所示，每个垂直采样点12和每个水平采样点22处都设置有花眼套管5。
[0067]其中，每条花眼套管5上都具有通气孔51，每条花眼套管5内都设置有密封段52。
[0068]任意相邻的两条花眼套管5螺纹连接在一起，靠近保护钢管4的一条花眼套管5与保护钢管4螺纹连接在一起。
[0069]每条分支束管31依次穿过相应的花眼套管5内的密封段52，并将分支束管31的管口置于相应的花眼套管5内。
[0070]通过在每个垂直采样点12和每个水平采样点22上分别设置花眼套管5，以保证各采样点处的气体能够顺利进入分支束管31，避免造成分支束管31的管口处于采空区内被煤堵塞。
[0071 ]花眼套筒5优选地为钢管，其与保护钢管4 一体成型。
[0072]花眼套管5的前端设置有内螺纹53，其后端设置有外螺纹54，其主体部上设置有通气孔51，用于气体进入。在主体部内还设置有密封段52，避免相邻的两条花眼套管5的气体混合。
[0073]多个垂直采样点12上的花眼套管5依次螺纹连接在一起，多个水平采样点22上的花眼套管5也依次螺纹连接在一起。即多个垂直采样点12上的花眼套管5中相邻的两条花眼套管5螺纹连接在一起，多条花眼套管5中靠近保护钢管4的一条花眼套管5与保护钢管4螺纹连接在一起；多个水平采样点22上的花眼套管5中相邻的两条花眼套管5螺纹连接在一起，多条花眼套管5中靠近保护钢管4的一条花眼套管5与保护钢管4螺纹连接在一起。
[0074]下面以垂直采样点12上的花眼套管5组装举例说明:
[0075]将多芯束管3从保护钢管4侧依次穿过连接在一起的各花眼套管5中的密封段52，并在每个花眼套管5内留有一条分支束管31，分支束管31的管口处于花眼套管5内，优选地位于该条花眼套管5的通气孔51处。也即是，每条分支束管31依次穿过相应的花眼套管5内的密封段52，并将分支束管31的管口置于相应的花眼套管5内。
[0076]由此，每个垂直采样点12处的气体分别进过其上面的花眼套管5的通气孔51进入，然后经处于该段花眼套管5内的分支束管31输出，保证了气体的顺利流通，并且不会造成分支束管31的管口堵塞。
[0077]由于花眼套管5上设置有多个通气孔51，如果部分通气孔51被堵塞，其余部分还可以保证进气。
[0078]花眼套管5优选地为金属管或钢管，如果通气孔51被堵塞严重，可以分段拆下被堵塞的花眼套管5进行清洗，而无需更换分支束管31。
[0079]由于每段花眼套管5内都设置有密封段52，相邻的花眼套管51内的气体不会混合，保证了监测的准确性。
[0080]水平采样点22上的花眼套管5组装与垂直采样点12上的花眼套管5组装相同，在此不再赘述。
[0081]优选地，将通气孔51布置在靠近外螺纹54的一端，将密封段52布置在靠近内螺纹53的一端，如此可以使得密封段52与通气孔51之间具有一定距离，两者之间的空间内可以起到临时储存气体的作用，起到一定缓冲作用，避免气体因没有流动空间而过激地进入分支束管31内，对部件造成损坏。该部分空间还可以起到对气体中的粉尘和采空区内的水进行初步沉淀的作用，避免堵塞分支束管31的管口。
[0082]较佳地，多个垂直采样点12之间的连线与水平面垂直。该处所指的水平面为工作面，将多个垂直采样点12之间的连线与水平面垂直，可以保证最精准地监测出采空区在垂直方向上的自燃三带。
[0083]在顺槽顶板103上朝向上层煤层的上煤层底板104打孔，形成底板钻孔，并将该底板钻孔设置为垂直于工作面或水平面的孔，则将多芯束管3穿过该底板钻孔，直接在垂直方向上依次用过分支束管31与多个垂直采样点12连接。
[0084]较佳地，多个垂直采样点12之间的连线与水平面之间形成有锐角。由于施工的原因，在采空区100的顺槽顶板103上开垂直孔不易实施。可以在顺槽顶板103上开斜孔，将多芯束管3穿过，依次与垂直采样点12连接，从而使得多个垂直采样点12之间的连线与水平面之间形成有锐角，提高了施工的便利性。
[0085]较佳地，锐角为45°，可以实现既方便施工开孔，又能够比较精确地监测出采空区在垂直方向上的自燃三带。
[0086]较佳地，如图3所示，在采空区100的运输顺槽102内还设置有第三抽气栗23，第三抽气栗23与气相色谱分析仪连接。
[0087]多个水平采样点12分别被分为第一组水平采样点和第二组水平采样点，其中第一组水平采样点通过多芯束管3与第二抽气栗连接21，第二组水平采样点通过多芯束管3与第三抽气栗连接23。如此设置，便于布置，并提高了监测的精准度。
[0088]参照图1-5所示，本发明一实施例还提供一种采空区自燃三带监测方法，包括如下步骤:
[0089]SOOl:在采空区100内布置用于对采空区100水平方向进行自燃三带监测的水平监测设备2;
[0090]S002:在采空区100和采空区100内布置用于对采空区100垂直方向进行自燃三带监测的垂直监测设备I;
[0091]S003:通过气相色谱分析仪分别对水平监测设备2和垂直监测设备I所抽取的气体进行分析；
[0092]S004:确定采空区100在水平方向和垂直方向上的散热带、氧化带和窒息带。
[0093]本发明提供的采空区自燃三带监测方法，能够对采空区内水平方向和垂直方向上的自燃三带进行监测，弥补了现有技术中对采空区三维空间三带监测的不足，能够准确判断极近距离煤层复合采空区的自燃危险区域。
[0094]较佳地，在步骤SOOl中包括如下步骤:
[0095]沿着采空区100的工作面的长度方向依次设置多个水平采样点22;
[0096]在采空区100的回风顺槽101内布置第二抽气栗21;
[0097]将每个水平采样点22分别通过多芯束管3内的相互独立的分支束管31与第二抽气栗21连通。
[0098]每个水平采样点22通过一条分支束管31与第二抽气栗21连通，以保证每个水平采样点22的气体单独供至第二抽气栗21，不会在传输中造成气体混合。
[0099]第二抽气栗21与气相色谱分析仪连接，经第二抽气栗21抽取的各水平采样点22的气体，最后经气相色谱分析仪分析，确定采空区在水平方向上自燃三带的位置。
[0100]较佳地，沿着工作面的开采方向上，依次设置多个水平采样点22，随着工作面的开采，多个水平采样点22埋入采空区100内，以监测采空区各段内的自燃三带的位置。
[0101]优选地，水平采样点22的布置速度保持与工作面的开采速度同步。较佳地，在步骤S002中包括如下步骤:
[0102]在采空区100的回风顺槽101内布置第一抽气栗11;
[0103 ]在采空区100内从上往下依次布置多个垂直采样点12;
[0104]在回风顺槽101的顺槽顶板103向上层煤层的上煤层底板104进行钻孔形成顶板钻孔；
[0105]将一根多芯束管3穿过顶板钻孔；
[0106]将每个垂直采样点12分别通过多芯束管3内的相互独立的分支束管31与第一抽气栗11连通。
[0107]将每个垂直采样点12通过一条分支束管31与第一抽气栗11连通，以保证每个垂直采样点12的气体单独供至第一抽气栗11，不会在传输中造成气体混合，确保经气相色谱分析仪分析的数据的准确性。
[0108]第一抽气栗11与气相色谱分析仪连接，通过气相色谱分析仪分析出从垂直采样点12抽取的气体中的氧气含量，从而确定采空区在垂直方向上自燃三带的位置。
[0109]较佳地，顶板钻孔与水平面垂直，也即是，在顺槽顶板103上朝向上层煤层的上煤层底板104打垂直孔。如此，可以使的多芯束管3垂直穿过，使得多个垂直采样点12之间的连线与水平面垂直，保证最精准地监测出采空区在垂直方向上的自燃三带。
[0110]较佳地，顶板钻孔与水平面之间形成有锐角。也即是，在顺槽顶板103上朝向上层煤层的上煤层底板104打斜孔。
[0111]由于施工的原因，在采空区100的顺槽顶板103上开垂直孔不易实施。可以在顺槽顶板103上开斜孔，将多芯束管3穿过，依次与垂直采样点12连接，从而使得多个垂直采样点12之间的连线与水平面之间形成有锐角，提高了施工的便利性。
[0112]较佳地，锐角为45°，可以实现既方便施工开孔，又能够比较精确地监测出采空区在垂直方向上的自燃三带。
[0113]较佳地，如图3所示，在采空区100的运输顺槽102内布置第三抽气栗23。
[0114]将多个水平采样点22分为第一组水平采样点和第二组水平采样点，将第一组水平采样点通过多芯束管3与第二抽气栗21连接，将第二组水平采样点通过多芯束管3与第三抽气栗23连接。如此设置，便于布置，并提高了监测的精准度。
[0115]综上，本发明提供的采空区自燃三带监测系统及监测方法，能够对采空区内水平方向和垂直方向上的自燃三带进行监测，弥补了现有技术中对采空区三维空间三带监测的不足，能够准确判断极近距离煤层复合采空区的自燃危险区域。
[0116]根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。
[0117]以上的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种采空区自燃三带监测系统，其特征在于，包括用于对采空区水平方向进行自燃三带监测的水平监测设备和用于对采空区垂直方向进行自燃三带监测的垂直监测设备； 所述垂直监测设备包括布置在所述采空区的回风顺槽内的第一抽气栗和设置在所述采空区内的多个垂直采样点； 所述垂直采样点通过多芯束管与所述第一抽气栗连通； 其中，多个所述垂直采样点在所述采空区内从上向下依次设置，且任意相邻的两个所述垂直采样点之间的垂直距离相等； 所述多芯束管内包括多条相互独立的分支束管，每个所述垂直米样点通过一条所述分支束管与所述第一抽气栗连通； 所述第一抽气栗与气相色谱分析仪连接。2.根据权利要求1所述的采空区自燃三带监测系统，其特征在于，所述水平监测设备包括布置在所述采空区的回风顺槽内的第二抽气栗和设置在所述采空区内的多个水平采样占.V ， 其中，多个所述水平采样点沿着所述采空区的工作面的长度方向依次设置，且任意两个所述水平采样点之间的水平距离相等； 多个所述水平采样点之间的连线与所述采空区的工作面推进方向垂直； 每个所述水平采样点通过一条所述分支束管与所述第二抽气栗连通； 所述第二抽气栗与气相色谱分析仪连接。3.根据权利要求2所述的采空区自燃三带监测系统，其特征在于，所述多芯束管上套有保护钢管。4.根据权利要求3所述的采空区自燃三带监测系统，其特征在于，套在连接所述垂直采样点的所述多芯束管上的所述保护钢管通过木垛固定在所述采空区内。5.根据权利要求4所述的采空区自燃三带监测系统，其特征在于，每个所述垂直采样点和每个所述水平采样点处都设置有花眼套管； 其中，每条所述花眼套管上都具有通气孔，每条所述花眼套管内都设置有密封段； 任意相邻的两条所述花眼套管螺纹连接在一起，靠近所述保护钢管的一条所述花眼套管与所述保护钢管螺纹连接在一起； 每条所述分支束管依次穿过相应的所述花眼套管内的所述密封段，并将所述分支束管的管口置于相应的所述花眼套管内。6.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的采空区自燃三带监测系统，其特征在于，多个所述垂直采样点之间的连线与水平面垂直。7.根据权利要求1-5中任一权利要求所述的采空区自燃三带监测系统，其特征在于，多个所述垂直采样点之间的连线与水平面之间形成有锐角。8.根据权利要求7所述的采空区自燃三带监测系统，其特征在于，所述锐角为45°。9.根据权利要求2所述的采空区自燃三带监测系统，其特征在于， 在所述采空区的运输顺槽内还设置有第三抽气栗，所述第三抽气栗与气相色谱分析仪连接； 多个所述水平采样点分别被分为第一组水平采样点和第二组水平采样点，其中所述第一组水平采样点通过所述多芯束管与所述第二抽气栗连接，所述第二组水平采样点通过所述多芯束管与所述第三抽气栗连接。10.一种采空区自燃三带监测方法，其特征在于，包括如下步骤: SOOl:在采空区内布置用于对采空区水平方向进行自燃三带监测的水平监测设备；S002:在所述采空区和所述采空区内布置用于对采空区垂直方向进行自燃三带监测的垂直监测设备； S003:通过气相色谱分析仪分别对所述水平监测设备和所述垂直监测设备所抽取的气体进行分析； S004:确定采空区在水平方向和垂直方向上的散热带、氧化带和窒息带。11.根据权利要求10所述的采空区自燃三带监测方法，其特征在于，在步骤SOOl中包括如下步骤: 沿着所述采空区的工作面的长度方向依次设置多个水平采样点； 在所述采空区的回风顺槽内布置第二抽气栗； 将每个所述水平采样点分别通过多芯束管内的相互独立的分支束管与所述第二抽气栗连通。12.根据权利要求11所述的采空区自燃三带监测方法，其特征在于，沿着所述工作面的开采方向上，依次设置所述多个水平采样点，随着所述工作面的开采，所述多个水平采样点埋入所述采空区内。13.根据权利要求10-12中任一权利要求所述的采空区自燃三带监测方法，其特征在于，在步骤S002中包括如下步骤: 在所述采空区的回风顺槽内布置第一抽气栗； 在所述采空区内从上往下依次布置多个垂直采样点； 在所述回风顺槽的顺槽顶板向上层煤层的上煤层底板进行钻孔形成顶板钻孔； 将一根多芯束管穿过所述顶板钻孔； 将每个所述垂直采样点分别通过所述多芯束管内的相互独立的分支束管与所述第一抽气栗连通。14.根据权利要求13所述的采空区自燃三带监测方法，其特征在于，所述顶板钻孔与水平面垂直。15.根据权利要求13所述的采空区自燃三带监测方法，其特征在于，所述顶板钻孔与水平面之间形成有锐角。16.根据权利要求15所述的采空区自燃三带监测方法，其特征在于，所述锐角为45°。17.根据权利要求11所述的采空区自燃三带监测方法，其特征在于，在所述采空区的运输顺槽内布置第三抽气栗； 将多个所述水平采样点分为第一组水平采样点和第二组水平采样点，将所述第一组水平采样点通过所述多芯束管与所述第二抽气栗连接，将所述第二组水平采样点通过所述多芯束管与所述第三抽气栗连接。
【文档编号】E21F5/00GK105863714SQ201610203185
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】李 东, 梁运涛, 张光德, 刘志忠, 周勇, 崔杰, 杨波, 艾兴
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 煤科集团沈阳研究院有限公司