[实用新型]一种煤岩破裂多参量复合测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿监测技术领域，具体涉及一种煤岩破裂多参量复合测量装置。

背景技术

冲击地压是指煤岩体在受外界扰动瞬间失稳破坏时，释放出很大能量而引起的以猛烈震动和爆发式破坏为特征的矿山动力现象，是矿井的一大自然灾害；由于冲击地压灾害瞬时突发性、机理复杂性、分布广泛性以及破坏形式的多样性，使得冲击地压的预测工作变得复杂。

目前，冲击地压灾害预测方法主要有煤岩应力监测、声发射监测、电磁辐射监测、煤岩温度监测、微震监测等，然而这些监测设备大多为单孔同一平面布置，只是针对单个因素或单方面进行分析研究，主要表现在以下几个方面：

①忽视了监测信息之间的相关性，缺乏监测信息的时空关系对比分析，可能会导致关键信息的丢失主给现场监测数据分析带来困难；

②多种传感器布置到同一钻孔主长期监测时塌孔导致传感器稳定性较差，同时回收困难，造成浪费；

③多种传感器复合到一起不仅易受人工及周围噪音的干扰，测量信号本身之间也相互干扰，监测过程中甚至可能得出完全相反的监测结果，预测准确率降低。

以上缺陷制约了灾害预测准确率的提高，此外现场研究发现冲击地压灾害发生前煤壁“冒汗”煤体湿度变化显著，因此，急需一种多参量复合测量装置，能够将多种传感器复合到一起稳定的固定于钻孔内部，实现同时测量煤岩破裂过程中应力、声发射、电磁辐射、温度及湿度等多种信息，为冲击地压矿井煤炭的安全高效开采提供一种安全、高效可行的监测途径。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出一种煤岩破裂多参量复合测量装置，以达到减小体积、简化结构、提高安装简易性、提高屏蔽作用、提高稳定性和可循环使用性的目的。

一种煤岩破裂多参量复合测量装置，该装置包括复合传感器、信号调理器、微处理器、键盘和显示器，其中，

所述的复合传感器包括一个空心厚壁圆筒、套管、第一煤岩应力传感器、第二煤岩应力传感器、煤岩声发射传感器、煤岩电磁辐射传感器、煤岩温度传感器和煤岩湿度传感器；其中，所述的空心厚壁圆筒为一个无上端盖的空心圆柱体，其侧壁和底端设置有用于固定传感器的多个通孔；所述的煤岩电磁辐射传感器通过一个通孔固定于空心厚壁圆筒的底端；用于测量矿井水平方向应力的第一煤岩应力传感器通过另一个通孔固定于空心厚壁圆筒的侧壁；用于测量矿井竖直方向应力的第二煤岩应力传感器通过又一个通孔固定于空心厚壁圆筒的侧壁；煤岩温度传感器通过又一个通孔固定于空心厚壁圆筒的侧壁；煤岩湿度传感器通过又一个通孔固定于空心厚壁圆筒的侧壁；煤岩声发射传感器通过又一个通孔固定于空心厚壁圆筒的侧壁；空心厚壁圆筒外侧还套有一个套管；

所述的复合传感器设置于被测矿井两侧孔的底端，其空心厚壁圆筒的底端朝向孔的底端；

所述的信号调理器包括第一信号调理器、第二信号调理器、第三信号调理器、第四信号调理器、第五信号调理器和第六信号调理器；

所述的第一煤岩应力传感器的输出端连接第一信号调理器的输入端，第二煤岩应力传感器的输出端连接第二信号调理器的输入端，煤岩声发射传感器的输出端连接第三信号调理器的输入端，煤岩电磁辐射传感器的输出端连接第四信号调理器的输入端，煤岩温度传感器的输出端连接第五信号调理器的输入端，煤岩湿度传感器输出端连接第六信号调理器的输入端，第一信号调理器的输出端、第二信号调理器的输出端、第三信号调理器的输出端、第四信号调理器的输出端、第五信号调理器的输出端和第六信号调理器的输出端分别连接微处理器的六路输入端，微处理器的另一路输入端连接键盘的输出端，微处理器的一路输出端连接显示器的输入端。

所述的第一煤岩应力传感器输出端的连接线、第二煤岩应力传感器输出端的连接线、煤岩声发射传感器输出端的连接线、煤岩电磁辐射传感器输出端的连接线、煤岩温度传感器输出端的连接线和煤岩湿度传感器输出端的连接线穿过空心厚壁圆筒连接信号调理器。

所述的空心厚壁圆筒和套管均采用具有屏蔽作用的不锈钢材料。

所述的空心厚壁圆筒和套管之间还设置有便于安装的滚轮。

本实用新型的有益效果及优点：