【技术实现步骤摘要】
一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置及方法
本专利技术属于煤矿安全监测
,特别涉及一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置及方法。
技术介绍
冲击地压是深部煤矿开采面临的一种严重的动力灾害,易造成人员的伤亡和巷道、设备的破坏等;冲击地压防治涉及到冲击地压分类、冲击危险性评价、卸压解危、冲击危险性监测、解危效果检验、冲击危险区支护、物料与人员管理等多个环节;其中,冲击危险性监测是防治冲击地压灾害发生的关键环节。为监测冲击危险性,冲击地压矿井主要采用微震监测法进行区域监测,采用应力监测法、钻屑法、电磁辐射法等进行局部监测;微震监测法可对微震信号进行远距离、实时、动态监测,并可确定微震事件发生的时间、能量和位置,而分析人员可通过分析微震事件分布特征和变化规律判断冲击危险性;应力监测法是通过在煤层钻孔内布置应力传感器实时监测煤层应力变化,进而根据煤层应力变化判断冲击危险性;钻屑法是根据打钻过程中记录的每米钻进时煤粉量和动力效应判断冲击危险性,其原理是钻进时排出的煤粉量和动力效应与煤层应力状态具有一定的对应关系;电磁辐射法是根据煤层电磁辐射强度变化确定煤层应力变化,进而判断冲击危险性;可见,冲击危险性监测常用的钻屑法、电磁辐射法属于间接式的应力监测法;然而针对某一区域选择何种监测方法,取决于该区域可能发生的冲击地压类型;根据控制冲击地压的力源或物理量,可将冲击地压分为动载控制型、应力控制型和应变控制型;其中,微震监测法适用于动载控制型冲击地压危险性监测;应力监测法、钻屑法、电磁辐射法适用于应力控制型冲击地压危险性 ...
【技术保护点】
1.一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:包括钻孔应力监测装置、钻孔形变监测装置、若干监测子站、一监测总站和一地面终端;所述钻孔应力监测装置一端设置在巷道其中一帮的应力监测钻孔内,另一端固定在巷道帮部,两端通过导液管连接;所述钻孔形变监测装置一端设置在巷道其中一帮的形变监测钻孔内,另一端固定在巷道帮部,两端通过导液管连接;所述钻孔应力监测装置实时监测钻孔应力信号,并通过电缆传输到就近的监测子站;所述钻孔形变监测装置实时监测钻孔形变信号,并通过电缆传输到就近的监测子站;所述各监测子站通过光纤将监测信号传输到监测总站;所述监测总站通过环网将所有监测信号传输到地面终端。/n
【技术特征摘要】
1.一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:包括钻孔应力监测装置、钻孔形变监测装置、若干监测子站、一监测总站和一地面终端;所述钻孔应力监测装置一端设置在巷道其中一帮的应力监测钻孔内,另一端固定在巷道帮部,两端通过导液管连接;所述钻孔形变监测装置一端设置在巷道其中一帮的形变监测钻孔内,另一端固定在巷道帮部,两端通过导液管连接;所述钻孔应力监测装置实时监测钻孔应力信号,并通过电缆传输到就近的监测子站;所述钻孔形变监测装置实时监测钻孔形变信号,并通过电缆传输到就近的监测子站;所述各监测子站通过光纤将监测信号传输到监测总站;所述监测总站通过环网将所有监测信号传输到地面终端。
2.如权利要求1所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述钻孔应力监测装置包括一端安设在所述应力监测钻孔内的钻孔应力传感器,另一端固定在巷道帮部的压力变送器;每一所述压力变送器一端与三通阀通过螺纹连接,所述三通阀与所述钻孔应力传感器之间通过螺纹所述导液管连接,所述压力变送器另一端通过电缆与所述就近的监测子站连接,每一所述应力监测钻孔内都设置一个所述钻孔应力传感器,所述导液管与所述钻孔应力传感器相通。
3.如权利要求1或2所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述钻孔形变监测装置包括一端安设在所述形变监测钻孔内的钻孔形变传感器;所述钻孔形变监测装置另一端固定在巷道帮部,包括不锈钢量筒和压力变送器,所述不锈钢量筒用于容纳所述钻孔形变传感器中溢出的液体;每一所述钻孔内都设置一个所述钻孔形变传感器,每一所述钻孔形变传感器都连接一个所述不锈钢量筒,每一所述不锈钢量筒都连接一个所述的压力变送器,用于接收所述钻孔形变信号,每一所述压力变送器一端与不锈钢量筒连接,另一端通过电缆与所述就近的监测子站连接,每一所述的钻孔形变传感器与每一所述的不锈钢量筒中间通过导液管连接。
4.如权利要求1所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述应力监测钻孔设置在所述煤矿大巷的一帮内,钻孔直径42mm,钻孔深9m,相邻钻孔之间距离30~50m。
5.如权利要求1所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述形变监测钻孔设置在所述煤矿大巷的一帮内,钻孔直径150mm,钻孔深8m,相邻钻孔之间距离30~50m。
6.如权利要求1所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述应力监测钻孔与所述形变监测钻孔相连,所述应力监测钻孔在所述形变监测钻孔基础上继续深入挖设1m,其中所述应力监测钻孔与所述形变监测钻孔中心位置为同一个圆心。
7.如权利要求1所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述监测装置通过通讯电缆与所述就近监测子站连接,所述各监测子站通过光纤与所述监测总站连接。
8.如权利要求1所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述所有监测子站和所述所有监测总站均安置于井下。
9.如权利要求2所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述钻孔应力监测装置中的所述钻孔应力传感器放置在所述应力监测钻孔最深位置,所述钻孔形变监测装置中的所述钻孔形变传感器放置在所述形变监测钻孔中间位置。
10.如权利要求2所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述钻孔应力传感器长度30cm。
11.如权利要求3所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述钻孔形变传感器长度为40cm。
12.如权利要求2所述的一种煤矿大巷区域冲击地压多参量监测装置,其特征在于:所述钻孔应力监测装置中的所述钻孔应力传感器放入所述应力监测钻孔后,通过所述三通阀向所...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘金海,高林生,朱斯陶,朱权洁,张尔辉,董续凯,崔彦虎,徐波,李先峰,
申请(专利权)人:华北科技学院,
类型:发明
国别省市:河北;13
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