(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210981431.5 (22)申请日 2022.08.16 (71)申请人 华晋焦煤有限责任公司 地址 033300 山西省吕梁市柳林县 沙曲村 申请人 太原理工大 学 (72)发明人 梁春豪　年军　吴凯彬　曹怀建　 闫大鹤　吕晓波　邓春生　 (74)专利代理 机构 太原晋科知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 14110 专利代理师 祁宏伟 (51)Int.Cl. G01N 33/24(2006.01) G01N 33/00(2006.01) G01N 30/02(2006.01) E21F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种H型通风工作面采空 区自燃三带监测装 置和方法 (57)摘要 本发明涉及矿井三带测定技术领域， 具体涉 及一种H型通风采空区自燃三带监测装置及方 法。 包括布设在采空区的顶管监测部分和布设在 巷道内的气体检测部分， 顶管监测部分包括布置 在采空区内的内螺纹保护钢管， 内螺纹保护钢管 设置有多根， 多根内螺纹保护钢管互相连通设置 在采空区中部， 内螺纹保护钢管内部设置有多根 相互连接的外螺纹定位钢管； 气体检测部分包括 设置在沿空留巷中的束管和保护钢管， 束管设置 在保护钢管中， 在各采样点所在位置分别连通的 分支束管与束管连接； 束管与抽气泵相连接， 抽 气泵在主进风顺槽I与主进风顺槽II中间隔设 置， 抽气泵与分路箱连接， 分路箱与气相色谱分 析仪相连接。 本发明解决现有技术中预先埋设的 管道在顶板垮落时容易破损、 堵塞、 甚至断裂等 问题。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 115420877 A 2022.12.02 CN 115420877 A 1.一种H型通风采空区自燃三带监测装置， 其特征在于： 包括布设在采空区的顶管监测 部分和布设在巷道内的气体 检测部分， 顶管监测部分包括布置在采空区 （4） 内的内螺纹保护钢管 （13） ， 内螺纹保护钢管 （13） 设置有多根， 多根内螺纹保护钢管 （13） 互相连通设置在采空区 （4） 中部， 内螺纹保护钢管 （13） 内部 设置有多根相互连接的外螺纹定位钢管 （14） ， 内螺纹保护钢管 （13） 和外螺纹定位 钢管 （14） 上设置有位置一一对应的筛眼， 外螺纹定位钢管 （14） 内布置多个采样点， 分支束 管 （15） 固定在外 螺纹定位钢管 （14） 中与采样点连接； 气体检测部分包括设置在沿空留巷 （12） 中的束管 （10） 和 保护钢管 （6） ， 束管 （10） 设置 在保护钢管 （6） 中， 在各采样点所在位置分别连通的分支束管 （15） 与束管 （10） 连接； 束管 （10） 与抽气泵 （8） 相连接， 抽气泵 （8） 在主进风顺槽I （1） 与主进风顺槽II （5） 中间 隔设置， 抽气泵 （8） 与分路箱 （7） 连接， 分路箱 （7） 与气相色谱分析仪相连接 。 2.根据权利要求1所述的H型通风采空区自燃三带监测装置， 其特征在于： 所述的工作 面采用H型通风， 风流从主进风顺槽I （1） 进入， 一部分经主进风顺槽I侧的沿空留巷 （12） 流 出， 一部分流经工作面 （3） 后， 会合主进风顺槽II （5） 的风流， 再经主进风顺槽II侧的沿空留 巷 （12） 引出， 形成回流。 3.根据权利要求1所述的H型通风采空区自燃三带监测装置， 其特征在于： 所述内螺纹 保护钢管 （13） 的外壁为光滑表面， 内壁有凹凸的内螺纹， 内螺纹保护钢管 （13） 的两端设置 有内外螺纹， 相邻两根内螺纹保护钢管 （13） 前后端之间的螺纹可以互相旋合， 用于内螺纹 保护钢管 （13） 之间的连接， 内螺纹保护钢管 （13） 壁 面有均匀分布的筛眼。 4.根据权利要求3所述的H型通风采空区自燃三带监测装置， 其特征在于： 所述外螺纹 定位钢管 （14） 外壁有凹凸的外螺纹， 内壁上设置有固定装置用于分支束管 （15） ， 外螺纹定 位钢管 （14） 的两端设有内外螺纹， 相邻两根外螺纹定位钢管 （14） 的前后端之间互相旋合， 用于外螺纹定位钢管 （14） 之间的连接， 在外螺纹定位钢管 （14） 壁面有均匀分布的筛眼， 其 分布位置与内螺纹保护钢管 （13） 上的筛眼相同， 外螺纹定位钢管的 （14） 外螺纹与内螺纹保 护钢管 （13） 的内螺纹之间互相旋合。 5.根据权利要求1或4所述的H型通风采空区自燃三带监测装置， 其特征在于： 所述保护 钢管 （6） 与外 螺纹定位钢管 （14） 之间通过弯头 （1 1） 连接。 6.一种如权利要求1所述的H型通风采空区自燃三带监测装置的测定方法， 其特征在 于： 包括以下步骤， S100： 待采空区 （4） 的顶板垮落后， 在采空区 （4） 还未被压实时， 从两侧沿空留巷 （12） ， 利用伸缩千斤顶， 将内螺纹保护钢管 （13） 顶入采空区内， 内螺纹保护钢管 （13） 之间通过螺 纹连接， 在顶管的过程中， 避开较大块的岩石； S200： 在将内螺纹保护钢管 （13） 顶入采 空区内 （4） 后， 将气体检测部分布设在主进风顺 槽I （1） 、 主进风顺槽II （5） 和沿空留巷 （12） 中， 将外螺纹定位钢管 （14） 旋入内螺纹保护钢管 （13） ； S300： 定期通过监测装置监测采空区中采样点的气体变化， 从而判定采样点所处区域 的三带属性； S400： 当所述采空区自燃三带监测装置所处区域位于窒息带且一短时间内气体变化不 明显时， 拆去弯头 （11） ， 将位于采空区 （4） 内的外螺纹定位钢管 （14） 与位于沿空留巷内的保权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115420877 A 2护钢管 （6） 断开， 将外螺纹定位钢管 （14） 和束管 （10） 从内螺纹保护钢管 （13） 内取出， 再将内 螺保护钢管 （13） 抽出， 最后将位于沿空留巷内的检测装置拆卸， 封堵内螺纹保护钢管 （13） 抽出后留下的孔洞， 拆卸后的监测装置将其用于新的区域的采空区自燃三带测定 。 7.根据权利要求6所述的H型通风采空区自燃三带监测装置的测定方法， 其特征在于： 所述的步骤S300中， 依据气体检测部分判断三带属性的标准为： 氧气浓度＜8%为窒息带， 18%≥氧气浓度≥8%为氧化带， 氧气浓度≥18%为散热 带。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115420877 A 3