[發明專利]煤礦地下水庫殘余庫容檢測裝置、檢測設備及檢測方法

有效

• 申請號: 201310303259.9
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103353278A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 顧大釗
• 申請（專利權）人: 中國神華能源股份有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標代理有限公司 11012
• 代理人: 王昭林;張相升

1.一種煤礦地下水庫殘余庫容檢測裝置，其特征在于，包括設置在水庫底板兩側的輔巷道底部的光纖水位傳感器和光纖位移傳感器、設置在主巷道內的數據轉接盒和設置在所述主巷道外的計算機設備，其中所述水庫底板兩側的每條所述輔巷道內設置有多個所述水位傳感器和所述光纖位移傳感器，多個所述水位傳感器和多個所述光纖位移傳感器分別通過光纜連接至所述數據轉接盒，所述數據轉接盒通過總光纜與所述計算機設備相連接。

2.根據權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，每條所述輔巷道的底部均設置有用于安裝所述光纖水位傳感器和所述光纖位移傳感器的多個凹槽，每個所述凹槽的開口都朝向所述水庫底板設置，所述光纖水位傳感器和所述光纖位移傳感器分別埋于不同的所述凹槽內。

3.根據權利要求2所述的檢測裝置，其特征在于，所述凹槽的槽深在10mm-50mm之間。

4.一種煤礦地下水庫殘余庫容檢測設備，其特征在于，包括設置在位于同一煤層或不同煤層的多個水庫底板兩側的輔巷道底部的光纖水位傳感器和光纖位移傳感器、設置在主巷道內的數據轉接盒和設置在所述主巷道外的計算機設備，其中每個所述水庫底板兩側的每條所述輔巷道內設置有多個所述光纖水位傳感器和所述光纖位移傳感器，多個所述光纖水位傳感器和多個所述光纖位移傳感器分別通過光纜連接至所述數據轉接盒，所述數據轉接盒通過總光纜與所述計算機設備相連接。

5.根據權利要求4所述的檢測設備，其特征在于，每條所述輔巷道的底部均設置有用于安裝所述水位傳感器和所述光纖位移傳感器的多個凹槽，每個所述凹槽的開口都朝向所述水庫底板設置，所述水位傳感器和所述光纖位移傳感器分別埋于不同的所述凹槽內。

6.根據權利要求5所述的檢測設備，其特征在于，所述凹槽的槽深在10mm-50mm之間。

7.一種煤礦地下水庫殘余庫容檢測方法，其包括如下步驟：

步驟1：在水庫底板兩側的輔巷道內安裝多個光纖水位傳感器和光纖位移傳感器；

步驟2：通過多個所述光纖水位傳感器確定水庫底板內的最低水位H，并將該最低水位H通過鋪設在所述輔巷道內的光纜傳遞至鋪設在所述主巷道內的數據轉接盒，再通過鋪設在所述主巷道內主光纜將數據轉接盒內的最低水位H傳遞至安裝在所述主巷道外側計算機設備；

步驟3：通過多個所述光纖位移傳感器檢測出水庫底板上凹坑的個數和位置，并通過多個所述光纖位移傳感器檢測出每個凹坑的高程GHa、GHb、GHc…….GHn，并將上述高程GHa、GHb、GHc…….GHn通過鋪設在所述輔巷道內的光纜傳遞至鋪設在所述主巷道內的數據轉接盒，再通過鋪設在所述主巷道內主光纜將數據轉接盒內的上述高程GHa、GHb、GHc…….GHn傳遞至安裝在所述主巷道外側計算機設備；

步驟4：通過多個所述光纖位移傳感器對每一處凹坑進行多次測量，并得出凹坑水面的表面積Sa、Sb、Sc……Sn，并將上述表面積Sa、Sb、Sc……Sn通過鋪設在所述輔巷道內的光纜傳遞至鋪設在所述主巷道內的數據轉接盒，再通過鋪設在所述主巷道內主光纜將數據轉接盒內的上述表面積Sa、Sb、Sc……Sn傳遞至安裝在所述主巷道外側計算機設備；

步驟5：通過計算機設備計算出每個凹坑處殘余水位的具體高度ha=H-GHa、hb=H-GHb、hc=H-GHc……hn=H-GHn；

步驟6：通過計算機設備計算出每個凹坑處的殘余庫容，具體為Va=Sa×ha=Sa（H-GHa）、Vb=Sb×hb=Sb（H-GHb）、Vc=Sc×hc=Sb（H-GHc）……Vn=Sn×hn=Sn（H-GHn）；

步驟7：將上述每個凹坑的殘余庫容相加得出煤礦地下水庫殘余庫容V=Va+Vb+Vc+……Vn，完成整個煤礦地下水庫殘余庫容檢測。

8.根據權利要求7所述的檢測方法，其特征在于，每個所述凹坑的高程GHa、GHb、GHc…….GHn均小于最低水位H，該高程GHa、GHb、GHc…….GHn和最低水位H均為絕對海拔高度。

9.根據權利要求8所述的檢測方法，其特征在于，上述步驟7中還包括如下步驟：

步驟71：確定安全的煤礦地下水庫殘余庫容V′，若V≤V′，則無需排放該煤礦地下水庫內的殘余庫容；若V＞V′，則需將該煤礦地下水庫內的殘余庫容排出。

10.根據權利要求9所述的檢測方法，其特征在于，煤礦中形成有多個地下水庫，多個所述地下水庫分布在相同或不同的煤層上，多個地下水庫分別通過管道連接在一起；

若V＞V′，則將該煤礦地下水庫內的殘余庫容通過水泵排至其它地下水庫內。