[發明專利]一種圍巖穩定情況檢測方法

在審

• 申請號: 201710828578.X
• 申請日: 2017-09-14
• 公開（公告）號: CN107656269A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 查繁陵
• 申請（專利權）人: 銅陵市力凡自動化設備有限責任公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;E21F17/18
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙)34124
• 代理人: 王志興

技術領域

本發明涉及一種檢測方法，具體是一種圍巖穩定情況檢測方法。

背景技術

國內外一些厚大礦體金屬礦山的獨立空區體積達數萬立方米至數十萬立方米,不少礦山礦區相繼從局部突然崩落發展到大范圍的突然崩落并引起地表大范圍的巖移,有的造成了較嚴重的破壞,有的仍然威脅礦山的安全生產。及時為礦區施工開采提供安全信息,確保生產過程中人員和設備的安全，必須通過監控量測實現信息化監測。通過超前預報和監控量測可以達到如下目的:1)掌握圍巖地壓發展動態,對施工有影響的頂板冒頂、巷道片幫地壓活動等情況,提前報警,以便安全施工；2)對巷道施工存在安全隱患的段,及時變更設計和施工方案。近年來，對圍巖地質變形和穩定的監測越來越受到重視，現有礦山采空區圍巖監測有應變監測和聲發射監測等，光纖光柵應力監測系統和聲發射監測系統雖然都能監測到采空區圍巖狀態，但都存在井下安裝施工困難，價格昂貴，不能后期移動，后期維護困難的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種原理簡單，使用方便的圍巖穩定情況檢測方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種圍巖穩定情況監測系統的檢測方法，其主要步驟如下：當采空區圍巖有局部松動和失穩的情況時，會掉落石頭，雷達裝置捕捉到石頭掉落信號并將信號傳入數據轉換器中轉化成電信號，再通過CAN總線通訊線路連接至地面計算機，通過計算機對電信號進行實時分析處理，從而判定圍巖的穩定性情況。

進一步的：其具體主要步驟如下：

1)安裝雷達裝置；

2)試運行一定時間，記錄下圍巖每次掉落的時間，設定一段時間t為單位時間，統計每個單位時間t內掉落的頻率Ni，也就是單位時間內掉落的次數，并得到其中頻率的最大值，將頻率最大值定為速率控制極限值Nmix；所述掉落次數的統計排除生產爆破時產生的圍巖掉落數據；

3)正式運行階段獲取當前單位時間t的當前速率控制值Nt；

4)比對當前速率控制值Nt和速率控制極限值Nmix的關系；得到相應的報警信號。進一步的：其報警信號的判斷方法如下：

當Nt為Nmix的1-1.5倍時，進入一級預警；

當Nt為Nmix的1.5-2倍時，進入二級預警；

當Nt為Nmix的2倍以上時，進入三級預警。

進一步的：在試運行階段同時記錄累計時間D(D≤24h)內掉落頻率的總和得到穩定累計控制值Sn，D表示相鄰的n個單位時間t內的和，穩定累計控制值Sn為累計時間D內的n個單位時間t的頻率Ni的和，其中D＝n*t；比較試運營期間內穩定累計控制值Sn找到最大值并將其定為累計控制極限值Smix；其中統計數據排除生產爆破時產生的圍巖掉落數據；

正式獲取運行階段累計時間D累計掉落的當前累計控制值St；比對累計控制極限值Smix和當前累計控制值St關系；得到相應的報警信號。

進一步的：其報警信號的判斷方法如下：

當St為Smix的70％-85％時一級預警；

當St為Smix的85％-100％時二級預警；

當St為Smix的100％以上時三級預警。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本圍巖穩定情況檢測方法通過雷達檢測圍巖掉落情況，并記錄掉落數據，再通過比對當前時間段的掉落頻率以及累計掉落頻率實現實時監控圍巖穩定情況，本方法原理簡單，使用方便，能提前提供圍巖失穩狀態，利于指導現場生產、施工方案和科研工作。

附圖說明

圖1為圍巖穩定情況監測系統的結構示意圖。

圖2為圍巖穩定情況監測系統中雷達檢測角度調整機構的結構示意圖。

圖3為圖2的右視圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。

請參閱圖1，一種圍巖穩定情況監測系統，包括雷達裝置1、數據轉換器2、雷達水平基座3、CAN總線通訊線路4、計算機5和雷達檢測角度調整機構6；

所述雷達裝置1用于采集圍巖掉落信號，所述雷達裝置1通過檢測角度調整機構6固定安裝在雷達水平基座3上，所述雷達裝置1固定在雷達檢測角度調整機構6上，雷達檢測角度調整機構6固定在雷達水平基座3上，雷達水平基座3安裝在采空區100邊緣的穩定圍巖上，雷達檢測監督調整機構6用于調整雷達裝置1監控區域；