CN204831606U - 一种准分布式工作面底板温度场测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及煤炭安全预警领域，提供了一种准分布式工作面底板温度场测试装置，包括温度传感器、金属套管、连接管和矿用聚四氟屏蔽传输线缆，所述温度传感器通过环氧树脂封装固定在所述金属套管内壁上，所述温度传感器连接所述矿用聚四氟屏蔽传输线缆，所述金属套管与所述连接管之间为可拆卸连接。本实用新型将封装的传感器分段式设置，针对于不同的钻孔深度和测试需要，分段之间通过不同长度的连接管连接，实现密集型数据采集或稀疏型数据采集，能够实现线性数据的采集与对比，有效避免单点传感器设计存在的操作误差与测试误差。

Description

一种准分布式工作面底板温度场测试装置

技术领域

本实用新型涉及煤炭安全预警领域，具体涉及一种准分布式工作面底板温度场测试装置。

背景技术

矿井的水文地质条件是安全生产的重要影响因素，其中工作面底板突水事故影响尤为突出，因此需要对工作面在回采过程中底板温度场的变化进行超前预测、预报，实现对底板突水事故的防治。

目前利用温度传感器和水压传感器能够获得底板温度场的相关物理特征的分布，根据底板突水过程中底板温度升高，压强变大等特征进行底板突水事故的预测与防治。

现有底板温度场变化测试方法：(1)设计放水孔进行水温、流量的直接测试；(2)设计常规温度传感单点测试计；(3)设计常规压力单点传感测试计等方法。其设计测试数据存在较大误差操作，并且数量相对不够丰富，受环境影响较大，而且传统的单一传感器没办法适用于不同的测试深度和测试范围，组合型较差。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种准分布式工作面底板温度场测试装置，利用多个柱状铂电阻温度传感器进行分布式数据采集，结合底板钻孔方法进行底板温度场变化测试，确保了测量精度，同时组合式的可拆卸连接能适应不同的检测深度和测量要求，根据温度变化的异常评价底板突水可能性，实现底板水害事故的预测、预报来指导安全生产。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种准分布式工作面底板温度场测试装置，包括温度传感器、金属套管、连接管和矿用聚四氟屏蔽传输线缆，所述温度传感器通过环氧树脂封装固定在所述金属套管内壁上，所述温度传感器连接所述矿用聚四氟屏蔽传输线缆，所述金属套管与所述连接管之间为可拆卸连接。

优选的，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。

优选的，所述金属套管与所述连接管为螺纹连接或插接。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种准分布式工作面底板温度场测试装置，将封装的传感器分段式设置，针对于不同的钻孔深度和测试需要，分段之间通过不同长度的连接管连接，实现密集型数据采集或稀疏型数据采集；使用过程中结合底板钻孔方法测试，十分方便；采用螺纹连接的方式增大了测试装置的组合性，方便装置的拆装；采用金属套管，温度传导性较高；采用铂电阻温度传感器，检测更灵敏；温度传感器的准分布式设计，能够实现线性数据的采集与对比，有效避免单点传感器设计存在的操作误差与测试误差，同时还能满足钻孔设计不同深度的温度场特征值测试与温度变化的捕捉，获得底板温度场的分布情况，提高测试精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1测试装置示意图；

图2测试位置示意图。

附图标记如下：

1：铂电阻温度传感器，2：金属套管，3：连接管，4：矿用聚四氟屏蔽传输线缆。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1、图2所示，一种准分布式工作面底板温度场测试装置，包括铂电阻温度传感器1、金属套管2、连接管3和矿用聚四氟屏蔽传输线缆4，铂电阻温度传感器1通过环氧树脂封装固定在金属套管2内壁上，铂电阻温度传感器1连接矿用聚四氟屏蔽传输线缆4，金属套管2与连接管3之间为可拆卸连接，本实施中金属套管2与连接管3为螺纹连接。

首先将温度传感器和矿用聚四氟屏蔽传输线缆连接，利用环氧树脂封装使得温度传感器能够固定在金属套管内壁上，再将金属套管和连接管旋为一体完成测试装置的组合安装，安装时预先卡定双芯屏蔽线，以防在安装过程中拉伸，造成线路断裂，然后在待测点通过钻孔的方式打出测试孔，这里需要说明的是，对于不同的测试孔深度和测试环境的要求，通过短距离或长距离的连接管可以实现密集式数据采集或稀疏式数据采集，因此针对于不同的测试长度和测试密集度将组装后的测试装置放入测试孔进行定点检测，温度传感器接入方式采用并联式接入，相互的点之间不会受到影响，传感器通过矿用聚四氟屏蔽传输线缆将采集的底板温度数据传至地面的采集主机。

数据处理：数据完成采集后，以设计采集区域范围内的水文地质条件下的常规岩体温度、地下水温度等特征参数作为基础评价数值，进行采集数据与基础评价数值对比，采集温度变化情况可直观反映温度场的异常情况，不同水文地质条件下，温度场特征不同。同时，由于第一天采集的数据更接近与自然态数据，之后的数据由于钻孔原因会导致底板位移等误差，而且误差会随着时间变大，因此选择第一天采集的数据为背景数据，之后采集数据与背景数据进行数据作差分析，观测数据采集过程中的变化情况，

底板温度场变化评价：煤层底板岩层受到采动影响破坏，受到采动应力和承压水共同作用，岩体出现裂隙，地下水沿裂隙导升。由于地温梯度作用，深部水温和岩体温度较浅部岩体温度要高，当出现底板温度异常时实现突水可能的超前预测。通常当测试区测试温度出现迅速升高或者温度曲线差值出现异常增大时，说明温度场源发生改变。结合基础探测区域水文地质数据进行判断、解释异常，并给出底板温度场变化异常特征，提前做好底板突水的防治工作。

本实用新型提供了一种准分布式工作面底板温度场测试装置，将封装的传感器分段式设置，针对于不同的钻孔深度和测试需要，分段之间通过不同长度的连接管连接，实现密集型数据采集或稀疏型数据采集；使用过程中结合底板钻孔方法测试，十分方便；采用金属套管，温度传导性较高；采用铂电阻温度传感器，检测更灵敏；温度传感器的准分布式设计，能够实现线性数据的采集与对比，有效避免单点传感器设计存在的操作误差与测试误差，同时还能满足钻孔设计不同深度的温度场特征值测试与温度变化的捕捉，获得底板温度场的分布情况，提高测试精度。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种准分布式工作面底板温度场测试装置，其特征在于，包括温度传感器、金属套管、连接管和矿用聚四氟屏蔽传输线缆，所述温度传感器通过环氧树脂封装固定在所述金属套管内壁上，所述温度传感器连接所述矿用聚四氟屏蔽传输线缆，所述金属套管与所述连接管之间为可拆卸连接。

2.如权利要求1所述的准分布式工作面底板温度场测试装置，其特征在于，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。

3.如权利要求1所述的准分布式工作面底板温度场测试装置，其特征在于，所述金属套管与所述连接管为螺纹连接或插接。