[發明專利]煤巖動力災害聲電瓦斯實時自動監測系統及方法

有效

• 申請號: 201611138645.7
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106761931B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 王恩元;李忠輝;陳世海;何學秋;歐建春
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F17/18
• 分類號: E21F17/18
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種利用煤巖動力災害聲電瓦斯實時自動監測系統的自動監測方法，自動監測系統包括：聲波探頭、電磁天線、瓦斯傳感器、通信分站、分站電源、光纖網、監測中心機、監測終端機、聲電瓦斯同步監測儀、電流傳感器和電壓傳感器；聲波探頭和電磁天線、電流傳感器、電壓傳感器和瓦斯傳感器與聲電瓦斯同步監測儀的相應傳感器輸入接口連接；聲電瓦斯同步監測儀的通信接口與通信分站的輸入端連接，通信分站通過交換機和光纖網與監測中心機和監測終端機連接；分站電源與聲電瓦斯同步監測儀的穩壓電路連接；聲波探頭、電磁天線、瓦斯傳感器、電流傳感器及電壓傳感器與聲電瓦斯同步監測儀連接構成監測器，多個監測器布置在井下采掘工作面或巷道監測區域內；

其特征在于：在需要監測的測點或工作面安裝聲波探頭、電磁天線、瓦斯傳感器，在動力電纜上安裝電流傳感器和電壓傳感器，分別接入聲電瓦斯同步監測儀的相應傳感器輸入接口，連接通信分站、分站電源、交換機和監測中心機；聲電瓦斯同步監測儀同步接收聲波、電磁、瓦斯濃度、電壓和電流信號，并將數據實時上傳到監測中心機；通過聲波、電磁輻射和瓦斯濃度實時信號波形，能夠同步反映工作面前方煤巖體受載、變形破裂、瓦斯滲流涌出情況、信號波形特征、頻譜特征及其變化，通過電壓信號監測動力電纜通電情況，電流信號監測機電設備工作情況；監測中心機分析各信號變化情況，識別機電設備干擾、采掘活動及探頭、天線移設情況和有效信號：當監測的聲波、電磁信號發生突變，且聲波、電磁信號具有機電設備干擾的頻譜特征，電壓和電流信號也發生突變時，表明聲波、電磁信號為機電設備干擾所致；當監測的聲波、電磁信號發生突變，聲波、電磁信號具有人為移設聲波探頭和電磁天線特征頻譜，電壓和電流信號未發生突變時，表明聲波、電磁信號為聲波探頭和電磁天線移動所致；當聲波、電磁和瓦斯信號具有突變增長及穩定衰減變化特征時，表明工作面進行采掘活動；監測得到的聲波信號和電磁信號濾除干擾后得到有效聲波信號和有效電磁信號；通過有效聲波信號和有效電磁信號變化及頻譜特征，結合瓦斯信號變化特征預警工作面前方異常區域及煤巖動力災害危險性：當有效聲波、電磁信號和瓦斯信號中兩個以上呈現連續或波動式增長趨勢，且信號強度和趨勢變化超過區域異常相應臨界值時，表明工作面前方為地質異常區域；當有效聲波、電磁信號和瓦斯信號中兩個以上呈現連續、波動式增長趨勢，且信號強度或趨勢變化超過動力災害危險相應臨界值時，表明有動力災害危險性。