[發明專利]用于測量在長壁前方的應力集中的相對變化的方法和系統

有效

• 申請號: 201480002445.1
• 申請日: 2014-10-31
• 公開（公告）號: CN105765409B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 伊薩科夫·茲比格涅夫;德沃拉科·馬克;格拉貝克·阿達姆
• 申請（專利權）人: 伊邁格創新技術學院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

一種用于測量在長壁前方的應力的相對變化的方法，其特征在于，捕獲控制服務器(6)在空間上在所有通道中同步定向且以經同步時間間隔且與告知在工作區(B)中的采煤機(15)的操作以及位置的信號密切相關，來記錄來自安裝在長壁巷道(A)中的三軸地震檢波器(19)的振動測量信號，并且在此基礎上，所述捕獲控制服務器與處理服務器(10)協作來確定地震現象的位置。在結束所述采煤機(15)的每次采挖之后，所述捕獲控制服務器利用衰減阻尼層析成像來分析在所述長壁前方的煤體(C)中的應力的相對變化，包括對地震波(FK)的分析。在在所述采煤機(15)停止期間結束所述采挖之后，所述捕獲控制服務器通過在所述長壁巷道(A)之間的巖體的地震成像使用地震波(FS)來實現主動速度或衰減層析成像，且隨后利用被動速度和/或衰減層析成像使用地震波(FP)來分析所述應力。隨后周期性地，優選地在一個開采班次期間若干次地，畫出應力的相對變化的平均累積層析成像圖，和/或特定層析成像的圖。所述系統包括布置在所述長壁巷道(A)中的每一者中的至少六個通用啟動以及振動測量模塊(1)，所述模塊經由本質安全的數字傳輸線(2)連接到本地測量數據集中器(3)，所述集中器連接到本質安全的電力緩沖供應裝置(4)且經由光學以太網(5)連接到所述捕獲控制服務器(6)，所述捕獲控制服務器連接到礦場調度系統(7)、全球衛星定位模塊(8)、內部時間模塊(9)以及所述處理服務器(10)。所述處理服務器(10)連接到累積層析成像可視化面板(14)且優選地連接到主動衰減阻尼層析成像可視化面板(11)、主動速度或衰減層析成像可視化面板(12)、以及被動速度或衰減層析成像可視化面板(13)。

技術領域

所提出的發明涉及用于測量在長壁前方的應力集中的相對變化以用于檢測且監視在深礦的長壁區域中的巖層突裂危害的方法以及系統。

背景技術

現有技術水平

波蘭專利PL207323(B1)揭示了一種方法，所述方法使用以距與所述壁的交點已知的距離安裝在長壁前方的長壁巷道中的地震聲學地震檢波器的標準長壁網絡。吸收系數的值根據通過這些地震檢波器以固定的時間間隔(優選地包含所述壁的一次全采挖)記錄的地震聲學事件的累積能量來確定。假定地震檢波器距所述交點的距離是其距地震聲學脈沖的源的距離。根據使所觀測波的能量與距源的距離以及與吸收因數相關的已知物理等式來計算有效衰減系數。

另一波蘭專利PL202149(B1)描述了用于連續監視在長壁前方的巖體中的應力相對變化的系統。所述系統的特征在于，對應地安裝在礦場工作區的頂部中以及側壁或底部中的配備有地震檢波器的發射器經由傳輸線連接到記錄計算機的接口。通過這些線利用本質安全的電流給發射器供電。使用由采煤機的采挖頭產生的振動通過確定在受控底部或頂部中的振動阻尼等值線來估計相對應力的狀態。計算機執行對地震波衰減的相對變化的尺寸以及分布的計算，所述相對變化近似與應力的相對變化成反比。這允許以含有應力的相對變化的等值線的層析成像圖的形式呈現所述相對變化。

從波蘭專利PL152339(B1)已知的多通道便攜式地震設備的系統經設計以控制在礦場工作區的區域中的巖體的狀態，以確定在時間以及空間上的應力分布以及以通過主動地震速度層析成像識別沉積的不均勻性。所述系統由內部靜態隨機存取存儲器RAM以及可編程存儲器EPROM的微處理器塊構成，所述微處理器塊經由累積式系統總線連接到具有備用電池的經擴展RAM存儲器的區塊、實時時鐘、由慣性繼電器致動的控制模塊、以及其上連接有地震檢波器的控制測量以及多通道模擬輸入塊兩者的區塊。模擬測量控制塊以及模擬輸入塊通過內部總線連接。具有LCD指示器的控制單元以及具有雙向串行輸出的串行傳輸塊附接到總線系統。

使用主動地震波層析成像以及被動地震波層析成像的地震成像的方法從以下公開案中已知：“用于評估在煤礦中的礦場工作區的巖層突裂危害的方法(Methodsforevaluation of rockburst hazards of the mine workings in the coal mines)”(2010年)，約瑟夫·凱比茨(JozefKabiesz)編輯，卡托維茲中央礦業學會，第165到320頁。