[發(fā)明專利]礦井圍巖頂板災(zāi)害超聲波多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310007312.0
• 申請(qǐng)日: 2013-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN103061813A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F17/18
• 分類號(hào): E21F17/18
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務(wù)所 37223
• 代理人: 孫愛(ài)華

1.礦井圍巖頂板災(zāi)害超聲波多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：包括非金屬超聲波檢測(cè)儀（1）、一發(fā)雙收干孔換能器（2）、多點(diǎn)位轉(zhuǎn)接裝置（3）、主控計(jì)算機(jī)（4）和聲光報(bào)警裝置（5）；一發(fā)雙收干孔換能器（2）通過(guò)電纜與多點(diǎn)位轉(zhuǎn)接裝置（3）相連，多點(diǎn)位轉(zhuǎn)接裝置（3）通過(guò)電纜與非金屬超聲波檢測(cè)儀（1）相連，非金屬超聲波檢測(cè)儀（1）與主控計(jì)算機(jī)（4）相連，主控計(jì)算機(jī)（4）同時(shí)與聲光報(bào)警裝置（5）相連；

具體監(jiān)測(cè)步驟如下：

步驟3001，安裝一發(fā)雙收干孔換能器，在圍巖頂板監(jiān)測(cè)區(qū)，按一定間距布置鉆孔，將多個(gè)一發(fā)雙收干孔換能器（2）分別布置在圍巖頂板的鉆孔中并完成安裝；

步驟3002，一發(fā)雙收干孔換能器與多點(diǎn)位轉(zhuǎn)接裝置連接，通過(guò)電纜將安裝完成的多個(gè)一發(fā)雙收干孔換能器（2）與多點(diǎn)位轉(zhuǎn)接裝置（3）相連接；

步驟3003，多點(diǎn)位轉(zhuǎn)接裝置與非金屬超聲波檢測(cè)儀連接，通過(guò)電纜將非金屬超聲波檢測(cè)儀（1）與多點(diǎn)位轉(zhuǎn)接裝置（3）相連接并實(shí)現(xiàn)相互通信；非金屬超聲波檢測(cè)儀（1）與主控計(jì)算機(jī)（4）、主控計(jì)算機(jī)（4）與聲光報(bào)警裝置（5）連接并實(shí)現(xiàn)相互通信；

步驟3004，所有點(diǎn)位的實(shí)時(shí)巡檢，通過(guò)非金屬超聲波檢測(cè)儀（1）與主控計(jì)算機(jī)（4）對(duì)所有安裝有一發(fā)雙收干孔換能器（2）的點(diǎn)位進(jìn)行巡檢，對(duì)監(jiān)測(cè)到的圍巖頂板的多點(diǎn)位的聲波波形進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄并進(jìn)行分析；

步驟3005，判斷某一點(diǎn)位是否超過(guò)設(shè)定的閾值或是否符合設(shè)定的前兆模式，非金屬超聲波檢測(cè)儀（1）和主控計(jì)算機(jī)（4）通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)到的頂板多點(diǎn)位聲波波形的實(shí)時(shí)分析，得到一定范圍內(nèi)的圍巖頂板的聲波波速、波幅及頻譜特征變化規(guī)律，判斷該點(diǎn)位的聲波信號(hào)是否超過(guò)設(shè)定的閾值或是否符合設(shè)定的前兆模式，如果沒(méi)有超過(guò)設(shè)定的閾值同時(shí)不符合設(shè)定的前兆模式，返回步驟3004，如果超過(guò)設(shè)定的閾值或符合設(shè)定的前兆模式，則該點(diǎn)位為報(bào)警點(diǎn)位，此時(shí)執(zhí)行步驟3006和步驟3007，同時(shí)返回步驟3004；

步驟3006，多點(diǎn)位分析，將該報(bào)警點(diǎn)位的聲波信號(hào)參數(shù)進(jìn)行記錄，并進(jìn)入多點(diǎn)位分析流程；

步驟3007，單點(diǎn)位報(bào)警，聲光報(bào)警裝置（5）對(duì)該報(bào)警點(diǎn)位進(jìn)行聲光報(bào)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井圍巖頂板災(zāi)害超聲波多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的多點(diǎn)位分析流程，其具體步驟如下：

步驟4001，確定報(bào)警點(diǎn)位數(shù)量，主控計(jì)算機(jī)（4）將巡檢到的所有的報(bào)警點(diǎn)位的數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，確定報(bào)警點(diǎn)位的具體數(shù)量；

步驟4002，多點(diǎn)位報(bào)警分析，主控計(jì)算機(jī)（4）通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)到的頂板多點(diǎn)位聲波波形的實(shí)時(shí)分析，得到一定范圍內(nèi)的圍巖頂板的聲波波速、波幅及頻譜特征變化規(guī)律；

步驟4003，判斷是否有可能發(fā)生頂板災(zāi)害，主控計(jì)算機(jī)（4）根據(jù)其超過(guò)設(shè)定的閾值或符合設(shè)定的前兆模式的點(diǎn)位數(shù)及變化規(guī)律，綜合判斷其是否會(huì)發(fā)生頂板災(zāi)害，如果會(huì)發(fā)生頂板災(zāi)害，執(zhí)行步驟4004，如果不會(huì)發(fā)生頂板災(zāi)害，返回步驟4002；

步驟4004，確定災(zāi)害范圍，主控計(jì)算機(jī)（4）通過(guò)對(duì)所有報(bào)警點(diǎn)位的綜合分析，確定出有可能發(fā)生的頂板災(zāi)害的范圍，并進(jìn)行發(fā)布；

步驟4005，發(fā)布報(bào)警級(jí)別，主控計(jì)算機(jī)（4）將報(bào)警級(jí)別進(jìn)行發(fā)布；

步驟4006，多點(diǎn)位災(zāi)害報(bào)警，主控計(jì)算機(jī)（4）驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警裝置（5）發(fā)出災(zāi)害報(bào)警，提示現(xiàn)場(chǎng)工作人員迅速撤離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井圍巖頂板災(zāi)害超聲波多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的多點(diǎn)位轉(zhuǎn)接裝置（3）包括上下兩部分，分別于非金屬超聲波檢測(cè)儀（1）和一發(fā)雙收干孔換能器（2）相連，上部分為包括一個(gè)發(fā)射接口A、兩個(gè)接收接口B和一個(gè)接通顯示燈C的轉(zhuǎn)接模塊D1；下部分包括轉(zhuǎn)接模塊J1~J4共四組轉(zhuǎn)接模塊，每一組的配置相同，同樣包括一個(gè)發(fā)射接口A、兩個(gè)接收接口B和一個(gè)接通顯示燈C。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的礦井圍巖頂板災(zāi)害超聲波多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的一發(fā)雙收干孔換能器（2）數(shù)量為1個(gè)或1個(gè)以上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的礦井圍巖頂板災(zāi)害超聲波多點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述的多點(diǎn)位轉(zhuǎn)接裝置（3）下部分的具體轉(zhuǎn)接模塊數(shù)與一發(fā)雙收干孔換能器（2）的數(shù)量相同。