基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的煤炭自燃火源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

煤礦井下絕大多數(shù)的自燃火災(zāi)都是發(fā)生在回采工作面的采空區(qū)或相鄰的老空區(qū)內(nèi),由于火源位置無(wú)法接近,往往無(wú)法確定火源的實(shí)際位置,給防滅火工作帶來(lái)了很大的盲目性。因此,預(yù)測(cè)礦井生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的煤炭自燃發(fā)火的時(shí)間和空間分布,準(zhǔn)確探測(cè)地下火源的位置及其范圍至關(guān)重要。

煤炭自燃高溫火源監(jiān)測(cè)技術(shù)是防治煤炭自然發(fā)火亟待解決的重大難題之一。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者為此進(jìn)行了長(zhǎng)期的基礎(chǔ)理論研究和科學(xué)試驗(yàn),取得了大量的研究成果[1～2 ] :預(yù)埋熱電偶可進(jìn)行遠(yuǎn)距離巡回檢測(cè),但僅限于幾個(gè)可疑點(diǎn)采樣,且監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、數(shù)據(jù)采集速度慢,不便于火情的早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)告;遙感技術(shù)雖然已經(jīng)成熟,但只能對(duì)數(shù)十甚至數(shù)百平方千米的范圍進(jìn)行圈定,無(wú)法滿足生產(chǎn)礦井的需要;紅外成像儀可在井下探測(cè)溫度的三維空間變化規(guī)律,但如何消除人體、設(shè)備及重疊高溫源的影響尚處于試驗(yàn)階段;氣體探測(cè)法、磁力探測(cè)法、電磁波探測(cè)法、電阻法等均是通過(guò)測(cè)定氣體成份變化、磁場(chǎng)強(qiáng)度變化以及電參數(shù)(電阻、電磁波頻率) 的變化間接探測(cè),因受大地雜散電流、磁場(chǎng)、山區(qū)復(fù)雜地形等多因素的干擾,探測(cè)準(zhǔn)確度很低。