[實(shí)用新型]厚煤層綜放開(kāi)采工作面微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120461969.0
• 申請(qǐng)日: 2011-11-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202330733U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于斌;姜福興;賈海棠;黃慶國(guó);趙軍;孔令海;宋金旺;徐振茂;高潤(rùn)平;王愛(ài)午
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01V1/20
• 分類號(hào): G01V1/20
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及應(yīng)用于煤礦的微地震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體為一種厚煤層綜放開(kāi)采工作面微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國(guó)厚煤層可采儲(chǔ)量占全國(guó)總可采儲(chǔ)量的45%左右，每年地下開(kāi)采的厚煤層煤炭約占全國(guó)煤炭產(chǎn)量的40%～50%，因此，厚煤層開(kāi)采實(shí)現(xiàn)安全、高效、高回收率對(duì)我國(guó)煤炭工業(yè)的發(fā)展具有重要影響。自20世紀(jì)80年代開(kāi)始，中國(guó)對(duì)厚煤層機(jī)械化采煤方法進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究，逐步形成了中國(guó)厚煤層開(kāi)采體系。我國(guó)厚煤層綜合機(jī)械化開(kāi)采方法主要是綜放開(kāi)采。綜放開(kāi)采是在特厚煤層中沿煤層底板布置長(zhǎng)壁工作面，工作面上方留有頂煤，在工作面回采的同時(shí)，利用礦山壓力的作用或輔以人工松動(dòng)方法，使工作面支架上方的頂煤破碎，在工作面支架后方放落，由后部刮板輸送機(jī)運(yùn)出工作面。但現(xiàn)有的對(duì)于厚煤層的綜放開(kāi)采圍巖運(yùn)移規(guī)律的研究較為少見(jiàn)，監(jiān)測(cè)裝置和方法較少。

微地震監(jiān)測(cè)技術(shù)的基本原理是：巖石在應(yīng)力作用下發(fā)生破壞，并產(chǎn)生微震和聲波。通過(guò)在采動(dòng)區(qū)頂板和底板內(nèi)布置多組檢波器并實(shí)時(shí)采集微震數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后，采用震動(dòng)定位原理，可確定破裂發(fā)生的位置，并在三維空間上顯示出來(lái)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，微震定位監(jiān)測(cè)具有遠(yuǎn)距離、動(dòng)態(tài)、三維、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，還可以根據(jù)震源情況進(jìn)一步分析破裂尺度和性質(zhì)。它為研究覆巖空間破裂形態(tài)和采動(dòng)應(yīng)力場(chǎng)分布提供了新的手段。微地震技術(shù)在國(guó)外進(jìn)行得較早，相對(duì)也比較成熟，并在不同領(lǐng)域取得了一系列開(kāi)創(chuàng)性成果，甚至在有些領(lǐng)域，微地震技術(shù)成為不可或缺的核心手段。但是，用于解決井下煤礦實(shí)際問(wèn)題的研究較少，缺乏針對(duì)厚煤層綜放開(kāi)采的微震監(jiān)測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決缺乏針對(duì)厚煤層綜放開(kāi)采的微震監(jiān)測(cè)裝置的問(wèn)題，提供了一種厚煤層綜放開(kāi)采工作面微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：厚煤層綜放開(kāi)采工作面微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括地面監(jiān)測(cè)主機(jī)，地面監(jiān)測(cè)主機(jī)通過(guò)電纜連接到地面光電轉(zhuǎn)換器，地面光電轉(zhuǎn)換器連接到井下光電轉(zhuǎn)換器，井下光電轉(zhuǎn)換器連接到井下監(jiān)測(cè)主機(jī)，井下監(jiān)測(cè)主機(jī)連接有若干三分量檢波器，三分量檢波器布置在軌道順槽內(nèi)開(kāi)有的安裝孔的底端，具體為安裝孔從軌道順槽的角端通入頂板或底板內(nèi)部，且安裝孔與水平面成角度。工作時(shí)，本實(shí)用新型配合相應(yīng)的監(jiān)測(cè)軟件一起使用。三分量檢波器作為傳感器獲得一系列檢測(cè)值，由電纜傳輸?shù)骄卤O(jiān)測(cè)主機(jī)，井下監(jiān)測(cè)主機(jī)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換為光信號(hào)傳輸?shù)降孛妫俳?jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳入地面監(jiān)測(cè)主機(jī)，然后進(jìn)行匯總處理。

本實(shí)用新型的有益效果如下：利用合理布置連接的三分量檢波器及其檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)厚煤層綜放開(kāi)采的微震監(jiān)測(cè)，掌握了綜放面的巖層運(yùn)動(dòng)與礦山壓力分布規(guī)律，指導(dǎo)了支架選型、煤柱留設(shè)、合理的瓦斯抽放區(qū)域設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了厚煤層綜放工作面的安全高效高回收率開(kāi)采。本實(shí)用新型高效、實(shí)用、且應(yīng)用范圍廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為在頂板的三分量檢波器的安裝孔鉆孔方位示意圖；

圖3為在底板的三分量檢波器的安裝孔鉆孔方位示意圖；

圖4為具體安裝時(shí)所有三分量檢波器沿軌道順槽的布置的示意圖。

圖中：1-地面監(jiān)測(cè)主機(jī)，2-地面光電轉(zhuǎn)換器，3-井下光電轉(zhuǎn)換器，4-井下監(jiān)測(cè)主機(jī)，5-三分量檢波器，6-運(yùn)輸順槽，7-軌道順槽，8-安裝孔。

具體實(shí)施方式

厚煤層綜放開(kāi)采工作面微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括地面監(jiān)測(cè)主機(jī)1，地面監(jiān)測(cè)主機(jī)1通過(guò)電纜連接到地面光電轉(zhuǎn)換器2，地面光電轉(zhuǎn)換器2連接到井下光電轉(zhuǎn)換器3，井下光電轉(zhuǎn)換器3連接到井下監(jiān)測(cè)主機(jī)4，井下監(jiān)測(cè)主機(jī)4連接有若干三分量檢波器5，三分量檢波器5布置在軌道順槽7內(nèi)開(kāi)有的安裝孔8的底端，具體為安裝孔8從軌道順槽7的角端通入頂板或底板內(nèi)部，且安裝孔8與水平面成角度。

具體實(shí)施過(guò)程中，三分量檢波器5以及對(duì)應(yīng)的安裝孔8的數(shù)量為20個(gè)，軌道順槽7上方左側(cè)的頂板內(nèi)部的分別開(kāi)有深度為60m和40m的安裝孔8，深度為60m和40m的安裝孔8沿軌道順槽7延伸方向的布置方式為，第一個(gè)安裝孔8為40m的安裝孔8且距掘進(jìn)面180m，第二個(gè)安裝孔8為60m的安裝孔8且距第一個(gè)安裝孔830米，兩個(gè)一組，依次循環(huán)類推，各個(gè)安裝孔8與頂板夾角為60度；軌道順槽7右側(cè)上方頂板內(nèi)部分別開(kāi)有深度為60m和40m的與水平面夾角為偏上60度的安裝孔8，軌道順槽7右側(cè)下方底板內(nèi)部開(kāi)有與底板的夾角為偏下45度、深度為15m的安裝孔8，且深度為60m、40m和15m的安裝孔（8）沿軌道順槽7延伸方向的布置方式為第一個(gè)安裝孔8為60m的安裝孔8且距掘進(jìn)面150m，第二個(gè)安裝孔8為15m的安裝孔8且距第一個(gè)安裝孔8為30m，第三個(gè)安裝孔8為40m的安裝孔8且距第二個(gè)安裝孔8為30m，第四個(gè)安裝孔8為15m的安裝孔8且距第三個(gè)安裝孔8為30m，四個(gè)一組，依次循環(huán)類推。