[發明專利]一種基于地層施工的電氣通信檢測預警系統

有效

• 申請號: 201610610407.5
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN106150554B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 孟學藝;趙紅雨;董紹立
• 申請（專利權）人: 鄒平縣供電公司
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司37205
• 代理人: 張亮

技術領域

本發明涉及煤礦瓦斯防治領域，尤其涉及一種基于地層施工的電氣通信檢測預警系統。

背景技術

從能源需求角度看，我國以煤炭為主的能源格局短時間內不會改變，煤炭比重較長時間內將保持在50%左右，且煤炭開采95%左右以地下井工開采為主。目前，煤炭開采以每年10~20m的速度向深部延伸，深部開采在中東部已逐漸成為常態，并帶來了新的煤巖瓦斯動力災害問題。我國礦井煤巖瓦斯動力災害最典型的兩種表現形式為煤與瓦斯突出和沖擊地壓，但中東部含瓦斯煤巖動力災害表現出一種具有沖擊傾向性和突出危險性的雙重動力學特性，由淺部單一、獨立的沖擊地壓或煤與瓦斯突出轉變為復合型，煤巖各種動力災害之間的相互作用加強，煤巖瓦斯動力災害特征變得復雜和多樣，并已成為煤礦一種主要的、新型的安全危害。復合型煤巖瓦斯動力災害在孕育、激發、發展等過程中，多種因素相互交織，相互誘發、強化，使得發生的條件更低，災害強度更大、致災程度更嚴重，使得發生機理更為復雜，預測、預警及防治更難。但復合型煤巖瓦斯動力災害預警預防方面目前只是進行了初步研究或機械的采用煤與瓦斯突出和沖擊地壓的預警預防技術，尚未形成自己獨立的預警預防技術。

發明內容

為了克服上述現有技術中的不足，本發明的目的在于，提供一種基于地層施工的電氣通信檢測預警系統,包括：煤層瓦斯地質圖編輯模塊、數據采集區域劃分模塊和數據采集模塊和服務器；

煤層瓦斯地質圖編輯模塊用于繪制煤層瓦斯地質圖，繪制瓦斯含量分布圖，通過煤層瓦斯地質圖和瓦斯含量分布圖設置傳感器位置，獲取煤層瓦斯數據信息以及煤層應力信息；

所述數據采集區域劃分模塊用于將預警區域劃分為無沖擊危險區、應力集中區三倍距離的無危險區、卡鉆危險區、噴孔危險區和響煤炮危險區；

所述數據采集模塊用于根據數據采集區域劃分模塊劃分的區域，分別針對無沖擊危險區的長時間暴露煤巷四周煤壁面、新暴露煤巷四周煤壁面、工作面新暴露煤壁面以及落煤采集瓦斯數據信息；分別針對無危險區的長時間暴露煤巷四周煤壁面、新暴露煤巷四周煤壁面、工作面新暴露煤壁面以及落煤采集瓦斯數據信息；分別針對卡鉆危險區的長時間暴露煤巷四周煤壁面、新暴露煤巷四周煤壁面、工作面新暴露煤壁面以及落煤采集瓦斯數據信息；分別針對噴孔危險區的長時間暴露煤巷四周煤壁面、新暴露煤巷四周煤壁面、工作面新暴露煤壁面以及落煤采集瓦斯數據信息；分別針對響煤炮危險區的中長時間暴露煤巷四周煤壁面、新暴露煤巷四周煤壁面、工作面新暴露煤壁面以及落煤采集瓦斯數據信息；

所述數據采集模塊包括：溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、風量傳感器、感光傳感器、處理器、報警器和通信傳輸模塊；服務器與數據采集模塊的通信連接采用有線和無線雙重冗余的方式連接；

溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、風量傳感器、報警器以及通信傳輸模塊分別與處理器連接，溫度傳感器、濕度傳感器、瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氧氣傳感器、感光傳感器、風量傳感器分別用于將采集的溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、感光量以及風量傳輸給處理器，處理器將上述數據通過通信傳輸模塊傳輸給服務器；

所述處理器還用于當煤礦井下瓦斯的濃度達到5%～16%、氧氣的濃度＞12%，溫度在大于 30°時，處理器控制報警器發出報警信息；當井下瓦斯濃度為 0.5%時，感光傳感器感應光亮大于預設值時，處理器控制報警器發出報警信息；當溫度傳感器感應的溫度高于25°時，處理器控制報警器發出報警信息；

一氧化碳傳感器設在大巷、采區巷道、煤層、回采工作面以及掘進工作面位置，懸掛在巷道頂板順風的位置，距離頂板不小于0.3m；

抽氣裝置用于將井下的空氣抽至地面，通過氣相色譜儀對抽至地面的井下空氣進行分析，分析氣體組分和濃度，并將分析的氣體組分和濃度發送至服務器；

所述服務器用于通過與數據采集模塊通信連接，獲取井下環境信息，并對井下環境信息，從數據角度同時整合溫度、濕度、瓦斯量濃度、一氧化碳濃度、氧氣濃度、風量和感光量，通過線路、表格和圖形的展現形式進行有機整合，整理形成系統整體的數據信息，按照時間段形成一系統報告，通過梯形圖、或曲線圖、或圖表，通過對數據的可視化管理，讓所有數據關鍵參數醒目地投射到服務器的顯示屏上，幫助用戶了解井下狀況，對井下跟蹤管理；