專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明旨在提供一種煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法，屬煤礦監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及煤礦煤層自燃火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)煤礦煤層自燃火災(zāi)早期預(yù)測(cè)的方法，主要有煤礦自然發(fā)火束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，2008年12月10日，國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局以公開(kāi)號(hào)CN101320024. 4，公開(kāi)的發(fā)明專(zhuān)利“礦井氣體束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及氣體爆炸性與火災(zāi)危險(xiǎn)識(shí)別方法”，該方法借助束管將礦井井下各測(cè)點(diǎn)氣體經(jīng)抽氣泵負(fù)壓抽取、匯總至指定地點(diǎn)，在借助氣相色譜檢測(cè)裝置對(duì)束管所采集的井下氣體進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)CO、CO2、CH、C2H2、C2H4、C2H6、O2, N2, H2等氣體的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)結(jié)果以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)告、分析日?qǐng)?bào)表等方式提供數(shù)據(jù)的同時(shí)，亦可自動(dòng)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，以便今后對(duì)某種氣體含量的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井自燃火災(zāi)的早期預(yù)測(cè)。煤礦礦井自燃火災(zāi)發(fā)生后，自燃火災(zāi)火源探測(cè)技術(shù)中，同位素測(cè)氡法不但能準(zhǔn)確識(shí)別火源中心位置、火區(qū)的范圍以及火源的發(fā)展情況，而且具備推測(cè)和數(shù)據(jù)處理速度快、成本低等優(yōu)勢(shì)，是目前理想的地下火源探測(cè)技術(shù)。同位素測(cè)氡法探測(cè)地下火源位置的原理在同樣的地質(zhì)地層條件，當(dāng)?shù)叵旅簩影l(fā)生氧化升溫或自燃時(shí)，其周?chē)吧细矌r層中天然放射性氡的析出率增大。由于氡衰變時(shí)的離子交換作用，使其反映到地表而形成放射性異常，該異?？勺鳛榉从硿囟鹊男畔⒍粰z測(cè)出來(lái)，檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)處理后，可得出火源中心位置及火區(qū)范圍、火源的性質(zhì)及發(fā)展趨勢(shì)和火源中心及邊緣溫度預(yù)測(cè)范圍。1998年6月15日，中國(guó)國(guó)土資源航空物探遙感中心主辦的《物探與化探》第22卷第3期，發(fā)表了成都理工大學(xué)方方和賈文懿的論文《杯法測(cè)氡原理及應(yīng)用》，該文介紹了 α杯法測(cè)氡原理、α杯測(cè)氡儀、α杯法的工作方法及野外應(yīng)用，應(yīng)用的是電離室測(cè)氡法。2003年8月25日，中國(guó)地震局地球物理研究所和中國(guó)地震學(xué)會(huì)地震觀測(cè)技術(shù)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主辦的《地震地磁觀測(cè)與研究》第24卷第4期，發(fā)表了珠海市泰德企業(yè)有限公司劉桂生、張國(guó)育、陳粵堅(jiān)和吳懷壯的論文《智能化TDR-25型氣氡傳感器的設(shè)計(jì)》，該文介紹了 智能化TDR-25型氣氡傳感器檢測(cè)原理和設(shè)計(jì)要求、工作原理及結(jié)構(gòu)框圖、主要性能指標(biāo)，應(yīng)用的是閃爍室測(cè)氡法。2009年6月15日，山西省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所和山西省科學(xué)技術(shù)情報(bào)學(xué)會(huì)主辦的《科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)》第19卷第17期，發(fā)表了太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院董魁、部劍明和吳玉國(guó)的論文《煤升溫過(guò)程中氡析出率與溫度之間關(guān)系的試驗(yàn)研究》，該文分析了氡析出率的影響因素，通過(guò)進(jìn)行模擬煤炭自燃過(guò)程的試驗(yàn)，測(cè)量不同溫度下氡的析出量，根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)分析了煤氧化過(guò)程中溫度與氡析出率之間的正相關(guān)關(guān)系，為自燃煤礦控制氡析出提供了重要依據(jù)。礦井氣體束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，首先要在煤礦井下預(yù)埋提取氣體的束管，以提取井下采空區(qū)的各種氣體，其次由氣相色譜儀對(duì)提取氣體進(jìn)行分析，然后得出煤礦井下煤層發(fā)火情況。這種方法通常由于井下條件復(fù)雜，在老空區(qū)尤其是有發(fā)火傾向區(qū)域預(yù)埋束管較難，從而受到很大局限。智能化TDR-25型氣氡傳感器主要應(yīng)用于地下流體前兆觀測(cè)項(xiàng)目；電離室同位素測(cè)氡法是近幾年剛剛研發(fā)的新技術(shù)，目前僅應(yīng)用于煤層自燃發(fā)火后滅火前的火區(qū)探測(cè)，而且探測(cè)時(shí)間是間隔性的。以是兩種測(cè)氡技術(shù)均未應(yīng)用于煤層早期自然發(fā)火的監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服目前煤層自然發(fā)火監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法，利用測(cè)氡法，測(cè)得是否因地下煤層發(fā)生的氧化升溫或自燃，引起周?chē)吧细矌r層天然放射性氡的析出量增大或平穩(wěn)，達(dá)到煤層早期自然發(fā)火監(jiān)測(cè)的目的。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是將測(cè)氡法應(yīng)用于煤層早期自然發(fā)火監(jiān)測(cè)方法，由以下步驟完成
第一步,地面布置測(cè)點(diǎn)101、選擇自然發(fā)火監(jiān)測(cè)區(qū)域在煤層自然發(fā)火傾向性鑒定結(jié)果為自燃或容易自燃的煤礦礦井井田范圍內(nèi)，選取一個(gè)自然發(fā)火監(jiān)測(cè)區(qū)域；102、在監(jiān)測(cè)區(qū)域布置測(cè)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)在上述區(qū)域邊界和區(qū)域內(nèi)布置若干測(cè)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)；103、由基準(zhǔn)點(diǎn)布置測(cè)點(diǎn)一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)一般為四個(gè)測(cè)點(diǎn)，形狀為長(zhǎng)方形、正方形或不規(guī)則方格網(wǎng)，網(wǎng)格邊長(zhǎng)一般為 200m X 200m;104、確定是否加大監(jiān)測(cè)密度監(jiān)測(cè)礦井自然發(fā)火傾向性等級(jí)為自燃或容易自燃，但本礦井及周邊礦從沒(méi)有發(fā)生過(guò)自然發(fā)火現(xiàn)象，正常布置測(cè)點(diǎn)，轉(zhuǎn)到206 ;否則，轉(zhuǎn)到105 ；105、加大測(cè)點(diǎn)密度在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，根據(jù)煤層賦存情況、礦井開(kāi)采情況及監(jiān)測(cè)情況，基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)一步延伸，即縮小方格網(wǎng)網(wǎng)格邊長(zhǎng)到IOOm或50m或20m，加大監(jiān)測(cè)密度；第二步，提取野外數(shù)據(jù)206、測(cè)點(diǎn)編號(hào)布置測(cè)氡儀器把所有基準(zhǔn)點(diǎn)的所有測(cè)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)布置測(cè)氡儀器，準(zhǔn)備進(jìn)行氡氣氣樣或傳感器信號(hào)采集，提取野外數(shù)據(jù)；207、判斷測(cè)氡儀器種類(lèi)判斷測(cè)氡儀器是什么種類(lèi)，是測(cè)氡傳感器還是氡氣α探杯；如果是測(cè)氡傳感器，轉(zhuǎn)到208 ;如果是氡氣α探杯，轉(zhuǎn)至IJ 209 ；208、獲取野外電脈沖傳感信號(hào)由測(cè)氡傳感器獲取氡及其子體的電脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)到310 ；209、氡氣α探杯進(jìn)行氣體取樣需人工每天一次，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)地下30_50cm處，埋設(shè)氡氣α探杯，4小時(shí)后，將氡氣α探杯取出，轉(zhuǎn)到311 ；第三步，計(jì)算機(jī)分析
310、每個(gè)測(cè)氡傳感器與監(jiān)控分站相連，與四個(gè)或六個(gè)測(cè)氡傳感器相連的監(jiān)控分站與傳輸接口相連，傳輸接口與監(jiān)控計(jì)算機(jī)相連，轉(zhuǎn)到312 ；311、取出氡氣α探杯，立即置入⑶-1 α探杯測(cè)量?jī)x測(cè)量，同時(shí)記下測(cè)量定時(shí)3min的野外測(cè)量數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到313;312、監(jiān)控計(jì)算機(jī)得出煤層自然發(fā)火監(jiān)測(cè)結(jié)論；313、將野外測(cè)量數(shù)據(jù)輸入至“測(cè)氡探火數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”，得出煤層自然發(fā)火監(jiān)測(cè)結(jié)論。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案步驟第一步、第二步的206、207、208、第三步的310、312，采
取的系統(tǒng)是，由測(cè)氡傳感器、監(jiān)控分站、傳輸接口、監(jiān)控計(jì)算機(jī)依次相連，組成的煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，其特征是，所述的測(cè)氡傳感器，由依次連接的電離室、檢測(cè)電路單元、脈沖信號(hào)輸出單元，及接入檢測(cè)電路單元的電源電路組成；埋入地下時(shí)，電離室內(nèi)氡氣α探杯杯口豎直朝下。煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，其特征是，所述的電離室，由收集電極、電離室壁、保護(hù)環(huán)、氡氣α探杯組成；其結(jié)構(gòu)，氡氣α探杯開(kāi)口背向收集電集，電離室底部不加電離室蓋，敞口。煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述的檢測(cè)電路單元，由高壓模塊，光電倍增管、阻抗變換電路、調(diào)理放大電路、閥值電路依次連接組成，其特征是，在高壓模塊供電電路側(cè)增加間隔供電模塊，每4小時(shí)供電3分鐘，即每4小時(shí)測(cè)氡3分鐘。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案步驟第一步、第二的206、270、209、第三步的311、313，采取的系統(tǒng)是，由氡氣α探杯、CD- α探杯測(cè)量?jī)x和安裝“測(cè)氡探火數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”的計(jì)算機(jī)配套使用，組成的煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法間隔性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將該精確探測(cè)井下火源位置及火區(qū)范圍的測(cè)氡法，應(yīng)用于煤層早期自然發(fā)火的監(jiān)測(cè)。本發(fā)明的有益效果I、測(cè)氡法測(cè)點(diǎn)布置在地面，可以隨便加大測(cè)點(diǎn)密度，較目前使用的束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)容易布置測(cè)點(diǎn)；2、把測(cè)氡法這種探測(cè)井下火源及火區(qū)范圍的先進(jìn)技術(shù)直接應(yīng)用于煤層早期自然發(fā)火監(jiān)測(cè)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明圖1、煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法技術(shù)方案示意2、測(cè)氡傳感器結(jié)構(gòu)框3、測(cè)氡傳感器電離室結(jié)構(gòu)框4、測(cè)氡傳感器檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)框圖具休實(shí)施方式圖1、煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法技術(shù)方案示意圖中，第一步由虛線(xiàn)方框100中的101、102、103、104、105組成，第二步由虛線(xiàn)方框200中的206、207、208、209組成，第三步由虛線(xiàn)方框300中的310、311、312、313組成。
圖2、測(cè)氡傳感器結(jié)構(gòu)框圖中，測(cè)氡傳感器由電離室、檢測(cè)電路、脈沖信號(hào)輸出三部分串接，將電源電路接入檢測(cè)電路而成。圖3、測(cè)氡傳感器電離室結(jié)構(gòu)框圖中，電離室由電離室壁2圍成底部開(kāi)口的圓柱容器，電離室內(nèi)安裝有氡氣α探杯(7)，氡氣α探杯(7)開(kāi)口方向與電離室開(kāi)口方向一致，收集電極(I)從電離室頂部插入電離室及氡氣α探杯(7)內(nèi)，絕緣體(4)、絕緣體(6)分別將收集電極(I)和保護(hù)環(huán)(5)、保護(hù)環(huán)(5)和電離室杯頂隔開(kāi)，電離室底部(3)敞口。圖4、測(cè)氡傳感器檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)框圖中，測(cè)氡傳感器檢測(cè)電路，由光電倍增管、阻抗變換電路、調(diào)理放大電路、閥值電路組成，并將間隔供電模塊、高壓模塊接入光電倍增管。從圖1中可以看出，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是將測(cè)氡法應(yīng)用于煤層早期自然發(fā)火監(jiān)測(cè)方法，由以下步驟完成
第一步，地面布置測(cè)點(diǎn)，見(jiàn)虛線(xiàn)方框(100)101、選擇自然發(fā)火監(jiān)測(cè)區(qū)域在煤層自然發(fā)火傾向性鑒定結(jié)果為自燃或容易自燃的煤礦礦井井田范圍內(nèi)，選取一個(gè)自然發(fā)火監(jiān)測(cè)區(qū)域；102、在監(jiān)測(cè)區(qū)域布置測(cè)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)在上述區(qū)域邊界和區(qū)域內(nèi)布置若干測(cè)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)；103、由測(cè)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)布置測(cè)點(diǎn)一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)一般為四個(gè)測(cè)點(diǎn)，形狀為長(zhǎng)方形、正方形或不規(guī)則方格網(wǎng)，網(wǎng)格邊長(zhǎng)一般為 200m X 200m;104、確定是否加大監(jiān)測(cè)密度監(jiān)測(cè)礦井自然發(fā)火傾向性等級(jí)為自燃或容易自燃，但本礦井及周邊礦從沒(méi)有發(fā)生過(guò)自然發(fā)火現(xiàn)象，正常布置測(cè)點(diǎn)，轉(zhuǎn)到206 ;否則，轉(zhuǎn)到105 ；105、加大測(cè)點(diǎn)密度在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，根據(jù)煤層賦存情況、礦井開(kāi)采情況及監(jiān)測(cè)情況，基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)一步延伸，即縮小方格網(wǎng)網(wǎng)格邊長(zhǎng)到IOOm或50m或20m，加大監(jiān)測(cè)密度；第二步，提取野外數(shù)據(jù)，見(jiàn)虛線(xiàn)方框(200)206、測(cè)點(diǎn)編號(hào)布置測(cè)氡儀器把所有基準(zhǔn)點(diǎn)的所有測(cè)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)布置測(cè)氡儀器，準(zhǔn)備進(jìn)行氡氣氣樣或傳感器信號(hào)采集，提取野外數(shù)據(jù)；207、判斷測(cè)氡儀器種類(lèi)判斷測(cè)氡儀器是什么種類(lèi)，是測(cè)氡傳感器還是氡氣α探杯；如果是測(cè)氡傳感器，轉(zhuǎn)到208 ;如果是氡氣α探杯，轉(zhuǎn)至IJ 209 ；208、獲取野外電脈沖傳感信號(hào)由測(cè)氡傳感器獲取氡及其子體的電脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)到310 ；209、氡氣α探杯進(jìn)行氣體取樣需人工每天一次，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)地下30— 50cm處，埋設(shè)氡氣α探杯，4小時(shí)后，將氡氣α探杯取出，轉(zhuǎn)到311 ；第三步，計(jì)算機(jī)分析，見(jiàn)虛線(xiàn)方框(300)310、每個(gè)測(cè)氡傳感器與監(jiān)控分站相連，與四個(gè)或六個(gè)測(cè)氡傳感器相連的監(jiān)控分站與傳輸接口相連，傳輸接口與監(jiān)控計(jì)算機(jī)相連，轉(zhuǎn)到312 ；311、取出氡氣α探杯，立即置入⑶-1 α探杯測(cè)量?jī)x測(cè)量，同時(shí)記下測(cè)量定時(shí)3min的野外測(cè)量數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到313;312、監(jiān)控計(jì)算機(jī)得出煤層自然發(fā)火監(jiān)測(cè)結(jié)論；313、將野外測(cè)量數(shù) 據(jù)輸入至計(jì)算機(jī)“測(cè)氡探火數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”，得出煤層自然發(fā)火監(jiān)測(cè)結(jié)論。上述技術(shù)方案步驟第一步、第二步的206、207、208、第三步的310、312，采取的系
統(tǒng)是，由測(cè)氡傳感器、監(jiān)控分站、傳輸接口、監(jiān)控計(jì)算機(jī)依次相連，組成的煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，從圖2中可以看出，其特征在于，所述的測(cè)氡傳感器，由依次連接的電離室、檢測(cè)電路單元、脈沖信號(hào)輸出單元，及接入檢測(cè)電路單元電源電路組成；埋入地下時(shí)，電離室內(nèi)氡氣α探杯杯口豎直朝下。煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，從圖3中可以看出，其特征是，所述的電離室，由收集電極(I)、電離室壁(2)、絕緣體(4)、絕緣體(6)、保護(hù)環(huán)(5)、測(cè)氡α探杯
(7)組成；其結(jié)構(gòu)，氡氣α探杯(7)開(kāi)口背向收集電極(1)，電離室底部(3)敞口。煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，從圖4中看出，所述的檢測(cè)電路單元，由高壓模塊，光電倍增管、阻抗變換電路、調(diào)理放大電路、閥值電路依次連接組成，其特征是，它在高壓模塊供電電路側(cè)增加間隔供電模塊，每4小時(shí)供電3分鐘，即每4小時(shí)測(cè)氡3分鐘。為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案步驟第一步、第二的206、270、209、第三步的311、313，采取
的系統(tǒng)是，采用與精確探測(cè)井下火源位置及火區(qū)范圍的測(cè)氡方法相同的系統(tǒng)，由氡氣α探杯、CD-1 α探杯測(cè)量?jī)x和安裝“測(cè)氡探火數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”的計(jì)算機(jī)配套使用，組成的煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法間隔性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將這種精確探測(cè)井下火源位置及火區(qū)范圍的測(cè)氡法，應(yīng)用于煤層早期自然發(fā)火的監(jiān)測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法，其特征是，將測(cè)氡法應(yīng)用于煤礦煤層早期自然發(fā)火監(jiān)測(cè)，由以下步驟完成第一步，地面布置測(cè)點(diǎn)，見(jiàn)虛線(xiàn)方框(100)101、選擇自然發(fā)火監(jiān)測(cè)區(qū)域在煤層自然發(fā)火傾向性鑒定結(jié)果為自燃或容易自燃的煤礦礦井井田范圍內(nèi)，選取一個(gè)自然發(fā)火監(jiān)測(cè)區(qū)域；102、在監(jiān)測(cè)區(qū)域布置測(cè)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)在上述區(qū)域邊界和區(qū)域內(nèi)布置若干測(cè)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)；103、由測(cè)場(chǎng)基準(zhǔn)點(diǎn)布置測(cè)點(diǎn)一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)一般為四個(gè)測(cè)點(diǎn)，形狀為長(zhǎng)方形、正方形或不規(guī)則方格網(wǎng)，網(wǎng)格邊長(zhǎng)一般為 200mX 200m ；104、確定是否加大監(jiān)測(cè)密度監(jiān)測(cè)礦井自然發(fā)火傾向性等級(jí)為自燃或容易自燃，但本礦井及周邊礦從沒(méi)有發(fā)生過(guò)自然發(fā)火現(xiàn)象，正常布置測(cè)點(diǎn)，轉(zhuǎn)到206 ;否則，轉(zhuǎn)到105 ；105、加大測(cè)點(diǎn)密度在監(jiān)測(cè)過(guò)程中，根據(jù)煤層賦存情況、礦井開(kāi)采情況及監(jiān)測(cè)情況，基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)一步延伸，即縮小方格網(wǎng)網(wǎng)格邊長(zhǎng)到100 m或50 m或20 m，加大監(jiān)測(cè)密度；第二步，提取野外數(shù)據(jù)，見(jiàn)虛線(xiàn)方框(200)206、測(cè)點(diǎn)編號(hào)并布置測(cè)氡儀器把所有基準(zhǔn)點(diǎn)的所有測(cè)點(diǎn)進(jìn)行編號(hào)，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)布置測(cè)氡儀器，準(zhǔn)備進(jìn)行氡氣氣樣或傳感器信號(hào)采集，提取野外數(shù)據(jù)；207、判斷測(cè)氡儀器種類(lèi)判斷測(cè)氡儀器是什么種類(lèi)，是測(cè)氡傳感器還是氡氣α探杯；如果是測(cè)氡傳感器，轉(zhuǎn)到 208 ;如果是氡氣α探杯，轉(zhuǎn)至IJ 209 ；208、獲取野外電脈沖傳感信號(hào)由測(cè)氡傳感器獲取氡及其子體的電脈沖信號(hào)，轉(zhuǎn)到310 ；209、氡氣α探杯進(jìn)行氣體取樣需人工每天一次，在每個(gè)測(cè)點(diǎn)地下30—50cm處，埋設(shè)氡氣α探杯，4小時(shí)后，并將氡氣 α探杯取出，轉(zhuǎn)到311 ；第三步，計(jì)算機(jī)分析，見(jiàn)虛線(xiàn)方框(300)310、每個(gè)測(cè)氡傳感器與監(jiān)控分站相連，與四個(gè)或六個(gè)測(cè)氡傳感器相連的監(jiān)控分站與傳輸接口相連，傳輸接口與監(jiān)控計(jì)算機(jī)相連，轉(zhuǎn)到312 ；311、取出氡氣α探杯，立即置入⑶-Ia探杯測(cè)量?jī)x測(cè)量，同時(shí)記下測(cè)量定時(shí)3min的野外測(cè)量數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)到313;312、監(jiān)控計(jì)算機(jī)得出礦井自然發(fā)火監(jiān)測(cè)結(jié)論；313、將野外測(cè)量數(shù)據(jù)輸入至計(jì)算機(jī)“測(cè)氡探火數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”，得出礦井自然發(fā)火監(jiān)測(cè)結(jié)論。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法，此方法由以下技術(shù)方案步驟組成第一步、第二步的206、207、208、第三步的310、312，其特征是，由測(cè)氡傳感器、監(jiān)控分站、傳輸接口、監(jiān)控計(jì)算機(jī)依次相連，組成煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法，其特征是，所述的測(cè)氡傳感器，由依次連接的電離室、檢測(cè)電路單元、脈沖信號(hào)輸出單元，及接入檢測(cè)電路單元的電源電路組成；埋入地下時(shí)，電離室內(nèi)氡氣α探杯杯口豎直朝下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法，其特征是，所述的電離室，由收集電極(I)、電離室壁(2)、絕緣體(4)、絕緣體(6)、保護(hù)環(huán)(5)、氡氣α探杯(7)組成；其結(jié)構(gòu)在于，氡氣α探杯(7)開(kāi)口背向收集電極(1)，電離室底部(3)敞口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法，所述的檢測(cè)電路單元， 由高壓模塊，光電倍增管、阻抗變換電路、調(diào)理放大電路、閥值電路依次連接組成，其特征是，它在高壓模塊供電電路側(cè)增加間隔供電模塊，每4小時(shí)供電3分鐘，即每4小時(shí)測(cè)氡3 分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法，此方法由以下技術(shù)方案步驟組成第一步、第二的206、270、209、第三步的311、313，其特征是，由氡氣α探杯、 CD-I α探杯測(cè)量?jī)x和安裝“測(cè)氡探火數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”軟件的計(jì)算機(jī)配套使用，組成煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法間隔性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種煤層早期自然發(fā)火測(cè)氡法監(jiān)測(cè)方法，屬煤礦監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及煤礦煤層自燃火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明把測(cè)氡法這種探測(cè)井下火源及火區(qū)范圍的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于煤層早期自然發(fā)火的監(jiān)測(cè)。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是將測(cè)氡法應(yīng)用于礦井早期自然發(fā)火，監(jiān)測(cè)方法由以下步驟完成第一步，地面布置測(cè)點(diǎn)，見(jiàn)虛線(xiàn)方框(100)；第二步，提取野外數(shù)據(jù)，見(jiàn)虛線(xiàn)方框(200)；第三步，計(jì)算機(jī)分析，見(jiàn)虛線(xiàn)方框(300)。測(cè)點(diǎn)布置在地面，可以隨便加大測(cè)點(diǎn)密度，較束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)容易布置測(cè)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N23/00GK102982648SQ201210545698
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2009年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月4日
發(fā)明者徐占成, 王俊峰, 鄔劍明, 樊孝思, 樊鐵山 申請(qǐng)人:樊鐵山, 王俊峰, 徐占成, 鄔劍明, 樊孝思