[實(shí)用新型]礦山動(dòng)力災(zāi)害一體化預(yù)警裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320527436.7
• 申請(qǐng)日: 2013-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN203452852U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘一山;羅浩;李祁;李忠華;李國(guó)臻;尹萬蕾;邱兆云;鄭文紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 遼寧工程技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): E21F17/18
• 分類號(hào): E21F17/18
• 代理公司: 沈陽(yáng)東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于煤礦開采動(dòng)力災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)領(lǐng)域，具體涉及一種礦山動(dòng)力災(zāi)害一體化預(yù)警裝置。

背景技術(shù)

煤與瓦斯突出、沖擊地壓是煤礦生產(chǎn)中遇到的最嚴(yán)重動(dòng)力災(zāi)害。煤與瓦斯突出發(fā)生時(shí)，井下煤體向巷道或采場(chǎng)拋出大量煤炭、噴出大量瓦斯；沖擊地壓發(fā)生時(shí)，井下巷道或采掘工作面被迅猛破壞，破壞時(shí)間僅幾秒到十幾秒，破壞范圍可達(dá)幾百米，拋射出煤炭可達(dá)幾萬噸。截至2012年底我國(guó)已有煤與瓦斯突出礦井1141個(gè)，沖擊地壓礦井142個(gè)，隨著我國(guó)能源需求量的增加和開采強(qiáng)度的不斷加大，未來幾年我國(guó)大部分礦井將進(jìn)入深部開采階段。深部煤與瓦斯突出礦井若發(fā)生沖擊地壓，可能誘發(fā)破壞性更大的煤與瓦斯突出，甚至引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸等次生災(zāi)害，表現(xiàn)為兩種災(zāi)害互相影響；在采取常規(guī)煤與瓦斯突出防治措施后，若單純按煤與瓦斯突出煤層危險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，已判定為安全的煤層，可能發(fā)生沖擊地壓-煤與瓦斯突出復(fù)合動(dòng)力災(zāi)害（以下簡(jiǎn)稱復(fù)合型動(dòng)力災(zāi)害），造成大量設(shè)備損壞及人員傷亡，表現(xiàn)為兩種動(dòng)力災(zāi)害相互復(fù)合。所以，隨著礦井進(jìn)入深部開采后，兩種動(dòng)力災(zāi)害互為共存，互相影響，相互復(fù)合，使煤礦動(dòng)力災(zāi)害更加復(fù)雜，預(yù)測(cè)防治更加困難。因而研究礦山動(dòng)力災(zāi)害一體化預(yù)警裝置成為實(shí)現(xiàn)沖擊地壓和煤與瓦斯突出礦井深部煤炭安全高效開采的重大需求。

目前，我國(guó)在預(yù)測(cè)沖擊地壓煤巖動(dòng)力災(zāi)害方面主要有鉆屑法預(yù)測(cè)、微震預(yù)測(cè)、地音預(yù)測(cè)、電磁輻射預(yù)測(cè)，聲發(fā)射預(yù)測(cè)等，在預(yù)測(cè)煤與瓦斯突出煤巖動(dòng)力災(zāi)害方面主要有鉆屑法預(yù)測(cè)、瓦斯壓力預(yù)測(cè)、煤體溫度法預(yù)測(cè)、聲發(fā)射預(yù)測(cè)、電磁輻射預(yù)測(cè)等。由于沖擊地壓和煤與瓦斯突出的隨機(jī)性、突發(fā)性和復(fù)合性，以及破壞形式的多樣性、使得沖擊地壓和煤與瓦斯突出的預(yù)測(cè)工作變得極為困難復(fù)雜，單憑沖擊地壓和煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)的獨(dú)立預(yù)測(cè)研究或單一方法是不可靠的，應(yīng)根據(jù)礦井具體情況，集中盡可能多的監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行綜合分析預(yù)測(cè)。

煤巖應(yīng)力、煤巖破裂輻射地音振時(shí)和解吸瓦斯流動(dòng)輻射地音振時(shí)、煤巖破裂輻射電場(chǎng)和解吸瓦斯流動(dòng)輻射電場(chǎng)、煤巖破裂輻射溫度和解吸瓦斯輻射溫度和煤體解吸瓦斯含量五種監(jiān)測(cè)信息相互驗(yàn)證，雖然都能反映動(dòng)力災(zāi)害信息，但其監(jiān)測(cè)的物理信息又有區(qū)別：煤巖應(yīng)力反映的是煤巖受力狀態(tài)，但對(duì)煤巖瓦斯?fàn)顟B(tài)不敏感；煤巖破裂輻射地音振時(shí)和解吸瓦斯流動(dòng)輻射地音振時(shí)可反映煤巖受力破裂和瓦斯壓力，但對(duì)煤巖彈性應(yīng)力階段的變化反映不敏感，敏感程度和特征也不同；煤巖電場(chǎng)反映的是煤巖破裂程度和瓦斯運(yùn)移帶來的電荷感應(yīng)變化，但對(duì)煤巖彈性應(yīng)力階段的變化反映不敏感，敏感程度和特征也不同；煤巖溫度反映的是煤巖破裂輻射溫度和解吸瓦斯輻射的溫度變化，但對(duì)煤巖應(yīng)力的變化反映不敏感；煤體解吸瓦斯含量反映的是煤層瓦斯壓力變化，但對(duì)煤體的應(yīng)力狀態(tài)反應(yīng)不敏感。所以煤巖應(yīng)力、煤巖破裂輻射地音振時(shí)和解吸瓦斯輻射地音振時(shí)、煤巖破裂輻射電場(chǎng)和解吸瓦斯流動(dòng)輻射電場(chǎng)、煤巖破裂輻射溫度和解吸瓦斯輻射溫度、煤體解吸瓦斯含量五種物理信息相互補(bǔ)充相互驗(yàn)證，增加了評(píng)價(jià)煤與瓦斯突出、沖擊地壓以及復(fù)合型動(dòng)力災(zāi)害可靠性和可信度。同理，煤巖應(yīng)力、煤巖破裂輻射地音振時(shí)和解吸瓦斯流動(dòng)輻射地音振時(shí)、煤巖破裂輻射電場(chǎng)和解吸瓦斯流動(dòng)輻射電場(chǎng)、煤巖破裂輻射溫度和解吸瓦斯輻射溫度、解吸瓦斯含量五種信息監(jiān)測(cè)不能被其它監(jiān)測(cè)儀器代替。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出一種礦山動(dòng)力災(zāi)害一體化預(yù)警裝置，以達(dá)到自動(dòng)評(píng)價(jià)動(dòng)力災(zāi)害類型、級(jí)別，同時(shí)也能評(píng)價(jià)防治措施的解危效果、提高回采巷道的安全性、簡(jiǎn)化裝置結(jié)構(gòu)和體積同時(shí)提高抗干擾性的目的。

一種礦山動(dòng)力災(zāi)害一體化預(yù)警裝置，包括煤巖應(yīng)力傳感器、煤巖地音傳感器、煤巖電場(chǎng)傳感器、煤巖溫度傳感器、煤巖瓦斯傳感器、信號(hào)調(diào)理器、微處理器、鍵盤、顯示器和報(bào)警器；所述的煤巖應(yīng)力傳感器的輸出端、煤巖地音傳感器的輸出端、煤巖電場(chǎng)傳感器的輸出端、煤巖溫度傳感器的輸出端、煤巖瓦斯傳感器輸出端分別通過信號(hào)調(diào)理器連接微處理器的五路輸入端，微處理器的另一路輸入端連接鍵盤的輸出端，微處理器的一路輸出端連接顯示器的輸入端，微處理器的另一路輸出端連接報(bào)警器的輸入端。

本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型將煤巖應(yīng)力、煤巖地音、煤巖電場(chǎng)、煤巖溫度、煤體解吸瓦斯傳感器集成為一體化探頭與動(dòng)力災(zāi)害分析器構(gòu)成礦山動(dòng)力災(zāi)害預(yù)警裝置，該裝置既能預(yù)測(cè)動(dòng)力災(zāi)害類型、級(jí)別，同時(shí)也能評(píng)價(jià)防治措施的解危效果，達(dá)到有效預(yù)防礦山動(dòng)力災(zāi)害的目的，對(duì)減少礦山動(dòng)力災(zāi)害引起的安全事故、提高回采巷道的安全性具有重大意義。