[发明专利]矿井围岩顶板灾害超声波多点实时监测方法

权利要求书

1.矿井围岩顶板灾害超声波多点实时监测方法，其特征在于：包括非金属超声波检测仪（1）、一发双收干孔换能器（2）、多点位转接装置（3）、主控计算机（4）和声光报警装置（5）；一发双收干孔换能器（2）通过电缆与多点位转接装置（3）相连，多点位转接装置（3）通过电缆与非金属超声波检测仪（1）相连，非金属超声波检测仪（1）与主控计算机（4）相连，主控计算机（4）同时与声光报警装置（5）相连；

具体监测步骤如下：

步骤3001，安装一发双收干孔换能器，在围岩顶板监测区，按一定间距布置钻孔，将多个一发双收干孔换能器（2）分别布置在围岩顶板的钻孔中并完成安装；

步骤3002，一发双收干孔换能器与多点位转接装置连接，通过电缆将安装完成的多个一发双收干孔换能器（2）与多点位转接装置（3）相连接；

步骤3003，多点位转接装置与非金属超声波检测仪连接，通过电缆将非金属超声波检测仪（1）与多点位转接装置（3）相连接并实现相互通信；非金属超声波检测仪（1）与主控计算机（4）、主控计算机（4）与声光报警装置（5）连接并实现相互通信；

步骤3004，所有点位的实时巡检，通过非金属超声波检测仪（1）与主控计算机（4）对所有安装有一发双收干孔换能器（2）的点位进行巡检，对监测到的围岩顶板的多点位的声波波形进行实时记录并进行分析；

步骤3005，判断某一点位是否超过设定的阈值或是否符合设定的前兆模式，非金属超声波检测仪（1）和主控计算机（4）通过对监测到的顶板多点位声波波形的实时分析，得到一定范围内的围岩顶板的声波波速、波幅及频谱特征变化规律，判断该点位的声波信号是否超过设定的阈值或是否符合设定的前兆模式，如果没有超过设定的阈值同时不符合设定的前兆模式，返回步骤3004，如果超过设定的阈值或符合设定的前兆模式，则该点位为报警点位，此时执行步骤3006和步骤3007，同时返回步骤3004；

步骤3006，多点位分析，将该报警点位的声波信号参数进行记录，并进入多点位分析流程；

步骤3007，单点位报警，声光报警装置（5）对该报警点位进行声光报警。

2.根据权利要求1所述的矿井围岩顶板灾害超声波多点实时监测方法，其特征在于，所述的多点位分析流程，其具体步骤如下：

步骤4001，确定报警点位数量，主控计算机（4）将巡检到的所有的报警点位的数量进行统计，确定报警点位的具体数量；

步骤4002，多点位报警分析，主控计算机（4）通过对监测到的顶板多点位声波波形的实时分析，得到一定范围内的围岩顶板的声波波速、波幅及频谱特征变化规律；

步骤4003，判断是否有可能发生顶板灾害，主控计算机（4）根据其超过设定的阈值或符合设定的前兆模式的点位数及变化规律，综合判断其是否会发生顶板灾害，如果会发生顶板灾害，执行步骤4004，如果不会发生顶板灾害，返回步骤4002；

步骤4004，确定灾害范围，主控计算机（4）通过对所有报警点位的综合分析，确定出有可能发生的顶板灾害的范围，并进行发布；

步骤4005，发布报警级别，主控计算机（4）将报警级别进行发布；

步骤4006，多点位灾害报警，主控计算机（4）驱动声光报警装置（5）发出灾害报警，提示现场工作人员迅速撤离。

3.根据权利要求1所述的矿井围岩顶板灾害超声波多点实时监测方法，其特征在于，所述的多点位转接装置（3）包括上下两部分，分别于非金属超声波检测仪（1）和一发双收干孔换能器（2）相连，上部分为包括一个发射接口A、两个接收接口B和一个接通显示灯C的转接模块D1；下部分包括转接模块J1~J4共四组转接模块，每一组的配置相同，同样包括一个发射接口A、两个接收接口B和一个接通显示灯C。

4.根据权利要求1或3所述的矿井围岩顶板灾害超声波多点实时监测方法，其特征在于，所述的一发双收干孔换能器（2）数量为1个或1个以上。

5.根据权利要求1或3所述的矿井围岩顶板灾害超声波多点实时监测方法，其特征在于，所述的多点位转接装置（3）下部分的具体转接模块数与一发双收干孔换能器（2）的数量相同。