[實用新型]基于光纖傳感技術的煤礦井下水文監測系統

有效

• 申請號: 201320331707.1
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN203271727U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 李儒峰
• 申請（專利權）人: 李儒峰
• 主分類號: E21B47/07
• 分類號: E21B47/07
• 代理公司: 北京匯智英財專利代理事務所(普通合伙) 11301
• 代理人: 張俊閣

技術領域

本實用新型涉及一種煤礦井下水文監測系統，尤其是一種基于光纖傳感技術的煤礦井下水文監測系統。

背景技術

煤礦突水一直被認為是煤礦安全生產的重大災害之一，也是世界各國面臨的重大安全開采難題，采礦過程中發生突水事故常常造成重大的經濟損失和人員傷亡。建國以來，在一次死亡3人以上的重大煤礦事故中，水害居第三，平均每次事故死亡7.06人，僅次于瓦斯和火災事故。

礦井漏水主要有兩個來源，井下突水和地表水。礦井突水是一種復雜的地質及采動影響現象，是煤層下伏承壓水或相鄰采空區的老窯水沖破底板隔水層、防水煤柱的阻隔，以突發、緩發或滯發的形式進入工作面，造成礦井涌水量增加或淹井等災害。目前主要的水害主要有4種：主采煤層底板高承壓巖溶水突水水害、主采煤層頂板砂巖及其松散層孔隙水透水水害、廢巷積水水害和采空區的積水水害。

其中，尤其以井下煤礦底板突水為主，其通常是煤層下伏承壓含水層中的水突然涌入采掘工作面，使礦井涌水量增加或淹井，它所體現出來的表象是沖擊地壓突然釋放。

治理煤礦水害的工作重點在于預防，而水害預測是預防的基礎。傳統的電子式水文監測系統一般需要由人工定期對所選的觀測點逐點測量，不利于分析涌水點的涌水情況，特別是發生突水時，不能及時發現。既浪費人力、物力，也浪費財力，同時，由于水文監測點較分散，電子式水文監測系統較難覆蓋大多數監測點，不能整體掌握礦井的水文情況。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本實用新型目的在于提供一種基于光纖傳感技術的煤礦井下水文監測系統，能夠實現對水文狀況的連續監測，并能夠掌握礦井的整體水文情況，有利于對煤礦水害的預警和預防，保證煤礦生產的安全進行。

為了達到上述目的，本實用新型采用的主要技術方案是：

一種基于光纖傳感技術的煤礦井下水文監測系統，其主要包括：

傳感器，設于煤礦井下并實時監測相應監測點的水壓和/或水位信息；

監測儀主機，通過光纖與傳感器連接并接收來自傳感器的監測信號。

優選為，所述傳感器為光纖光柵型傳感器。

所述光纖光柵型傳感器可以為光纖水壓傳感器和/或光纖水位傳感器。

優選為，所述傳感器還包括光纖水溫傳感器。

優選為，所述光纖水壓傳感器和光纖水溫傳感器為一體的。

優選為，上述任一種基于光纖傳感技術的煤礦井下水文監測系統，所述傳感器至少設于下列監測點中的任一個或任幾個：含水層、工作面老空積水區、水倉入口、密閉墻內、井底水倉、泄水巷、有老塘水的區域和同一水平面較低洼的地方。

優選為，所述含水層至少設有光纖水壓傳感器，所述工作面老空積水區至少設有光纖水位傳感器，所述水倉入口至少設有光纖水位傳感器，所述密閉墻內至少設有光纖水位傳感器。

優選為，上述任一種基于光纖傳感技術的煤礦井下水文監測系統，其還包括微型計算機和接續盒，微型計算機通過傳輸電纜與監測儀主機連接，傳感器通過接續盒與監測儀主機連接。

優選為，所述傳感器設于PVC管中，PVC管的管壁上設有若干透水孔，管壁外包裹有過濾布。

設于巷道中的傳感器通過支架固定于巷道墻壁。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型采用的光纖傳感技術具有本質安全、復用能力強、傳輸距離遠等特點，使得本實用新型能較好的覆蓋大多數水文監測點，更好的掌握井下水文地質情況，達到對水害事故的早發現、早預報、早防治的效果。同時，通過將相應的傳感器設置在適當位置，使得本實用新型能夠便于整體掌握井下水文情況，為進一步分析、預測水害的發展趨勢提供了準確詳實的數據基礎，便于煤礦水害防治工作的進行，保證了生產的安全進行。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施例的系統結構示意圖；

圖2是本實用新型一個實施例的結構示意圖；

圖3是本實用新型一個實施例的監測結果示意圖。

具體實施方式

為了便于理解，下面結合附圖通過具體實施方式對本實用新型作進一步詳細描述。

參見圖1、圖2和圖3，本實用新型的基于光纖傳感技術的煤礦井下水文監測系統，主要包括：

傳感器，設于煤礦井下并實時監測相應監測點的水壓和/或水位信息；

監測儀主機2，通過光纖3與傳感器連接并接收來自傳感器的監測信號。

所述傳感器為光纖水壓傳感器101和/或光纖水位傳感器102。

所述傳感器還包括光纖水溫傳感器103。

所述光纖水壓傳感器101、光纖水位傳感器102和光纖水溫傳感器103可以為光纖光柵型傳感器。