【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种煤岩动力灾害多参量无线监测综合预警技术与方法,属于煤岩瓦斯动力灾害监测预警领域。
技术介绍
煤炭是我国的重要能源,在我国能源消耗比例约为67%,极大地影响着国民经济的发展。根据我国的“十二五”发展报告,到本世纪中叶,煤炭在我国一次能源结构中所占的比例仍难低于50%。因此,在未来一段时间内,煤炭将继续作为我国最重要的能源。近年来,我国煤矿煤与瓦斯突出和爆炸事故频发,成为煤矿安全生产的最大隐患。且随着开采深度的增加,瓦斯涌出量增大,瓦斯事故的比例还会增加。据统计,在煤矿事故中,由瓦斯引起的工伤事故约占30%~40%,瓦斯灾害主要表现为瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出事故,尤其是煤与瓦斯突出、冲击地压等事故的发生具有突然性、破坏性极强,给煤矿安全生产带来了极为严重的影响,严重制约着煤矿的安全生产。目前,对煤岩瓦斯动力灾害的预警方法主要分为接触式预警方法和非接触式预警方法,接触式预警方法简单,需要一定的工程量和较长的预测时间,对煤矿采掘工作具有一定的影响。非接触式预警方法主要有声发射、电磁辐射法以及神经网络预测方法、灰色理论法、自然计算法(遗传算法、蚁群算法)、模糊理论法、聚类法、模式识别法、可拓法等其他方法,该方法具有省时省力、工程量小等特点,不影响采掘工作的进行。但由于该种方法多采用有线传输的方式,对安全生产具有一定的影响,且无法对采掘工作面煤岩瓦斯动力灾害进行 ...
【技术保护点】
一种煤岩动力灾害多参量无线监测综合预警技术与方法,包括,数据采集单元,用于煤矿井下煤体应力值、瓦斯浓度顶板压力值、声发射能量与振幅,电磁辐射强度与脉冲值,微震区域能量、震级与事件数等数据的采集,并通过智慧线上传至数据储存与处理单元的服务器中;数据储存与处理单元,将采集到的数值经过整理、耦合分析对比各参数及近期相应数值得出预警结果存储于服务器中,并上传至综合预警单元;综合预警单元,将预警信息通过光纤网络发送至监控大屏幕、电脑端、手机端等。
【技术特征摘要】
1.一种煤岩动力灾害多参量无线监测综合预警技术与方法,包括,
数据采集单元,用于煤矿井下煤体应力值、瓦斯浓度顶板压力值、声发射能量与振幅,电磁辐射强度与脉冲值,微震区域能量、震级与事件数等数据的采集,并通过智慧线上传至数据储存与处理单元的服务器中;
数据储存与处理单元,将采集到的数值经过整理、耦合分析对比各参数及近期相应数值得出预警结果存储于服务器中,并上传至综合预警单元;
综合预警单元,将预警信息通过光纤网络发送至监控大屏幕、电脑端、手机端等。
2.根据权利要求1所述的一种煤岩动力灾害多参量无线监测综合预警技术与方法,其特征在于,
基于“智慧线”系列的宽带无线接入解决方案;基于智慧线技术的采掘工作面煤岩瓦斯动力灾害无线关键装备研究;煤岩瓦斯动力灾害无线判识指标研究;研究基于智慧线的采掘工作面多参量煤岩瓦斯动力灾害预警技术;开发煤矿煤岩瓦斯动力灾害无线多参量远程监测综合预警平台。
3.根据权利要求1、2所述的一种煤岩动力灾害多参量无线监测综合预警技术与方法,其特征在于,“智慧线”系列(无线通信与精确定位系统)是一种室内定位与通信解决方案,借助物联网与通讯技术在矿井等封闭特殊环境中构建一种适于施工、布设便捷、支持高精度定位和无线接入能力的全新无线数字通信系统,满足用户的通信、定位、数据传输需求,具备完整的无线通信和精确定位能力,定位精度高,且无需基站、天线、大型供电及配套设施,系统由智慧线缆、接插件、智慧标签、网络控制器、Krtek安全管理系统等组成,具有部署快速简便、定位精度高、传输能力强、传感器监控、远程管理与智能维护、可靠性高等特点,系统独创了WM2M通信规范,提供智慧化矿山各类传感器、控制设备的向后兼容能力,实现远程监控、数据交换、状态跟踪等。该系统提供定位、传感器监控、语音通话、紧急告警、防盗追踪、考勤管理、辅助救援、选配WiFi等功能。
4.根据权利要求1、2、3所述的一种煤岩动力灾害多参量无线监测综合预警技术与方法,其特征在于,所述数据采集单元包括,以工作面煤体应力变化信号为基础的煤体应力无线传感器、以工作面瓦斯涌出浓度变化信号为基础的瓦斯浓度无线监测传感器、能反映工作面顶板压力变化为基础的顶板压力无线监测系统、能反映工作面煤岩体破裂声信号变化为基础的声发射无线监测传感器、能反映工作面煤岩体破裂电磁辐射变化为基础的电磁辐射无线监测装置、能反映工作面煤岩体破裂微震事件变化为基础的微震无线监测传感器等。
所述数据采集单元通过上述应力无线传感器、瓦斯浓度无线传感器、顶板压力无线监测系统、声发射无线传感器、电磁辐射无线监测装置、微震无线监测传感器嵌入“智慧线”芯片,通过“智慧线”上传至所述数据储存与处理单元。
5.一种煤岩动力灾害多参量无线监测综合预警技术与方法,其特征在于,其采用权利要求4所述的数据采集装置设计如下:所述数据采集装置包括各无线传感器及监测装置2、无线收发装置,所述无线收发装置包括电源、无线收发装置主体1、矿用智能手机主板,所述无线收发装置主体1包括与“智慧线”无线对接芯片3、信号接收装置导线11、信号接收器4、信号发射器5,所述信号接收装置导线11与各无线传感器及监测装置2相连,所述各无线传感器及监测装置2用于监测巷道内各项数值;所述的手机主板与信号接收器4、信号发射器5通过无线信号对接。
6.根据权利要求1、2、3所述的一种煤岩动力灾害多参量无线监测综合预...
【专利技术属性】
技术研发人员:聂百胜,范鹏宏,郭昊,
申请(专利权)人:中国矿业大学北京,
类型:发明
国别省市:北京;11
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