[实用新型]利用耦合柔性探测单元监测煤与瓦斯突出的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿安全检测设备领域，具体涉及一种利用耦合柔性探测单元监测冲击地压与煤与瓦斯突出的装置。

背景技术

冲击地压是发生在煤矿开采过程中典型动力灾害之一,冲击地压可能诱发煤与瓦斯突出、煤层自燃发火、冒顶等次生灾害,造成更为严重的后果。由于冲击地压发生是载荷集中局部化的问题，十分抽象，难以直接监测与掌控，所以冲击地压问题变得尤为复杂。目前国外发达国家因灾害及能源结构调整的原因，冲击地压矿井陆续关闭，我国成为冲击地压灾害防治研究的主要国家，目前对冲击地压的认识、监测和防治方法复杂多样。

冲击地压的预测方法，除了以往的经验类比法外，大致可以分为两类。一类是以钻屑法为主的局部探测法，包括煤岩体变形观测法(顶板动态、围岩变形)、煤岩体应力测量法、流动地音检测法、岩饼法等，主要用于探测采掘局部区段的冲击危险程度。这类方法简便易行，直观可靠，已经得到广泛应用。其缺点是预测工作在时间和空间上不连续，费工费时；第二类是系统监测法，包括地音系统监测法和微震系统监测法，以及其它地球物理方法(电磁辐射、地温、地磁等)。根据连续记录煤岩体内出现的动力现象预测冲击地压危险状态，所依据的基本条件是岩体结构的危险破坏过程，是以超前出现的一系列物理现象为信息的。这些物理现象的出现被视为动力破坏的前兆。通常是在井上下设置测点，建立冲击危险区的监测网，把连续收集记录的地音和微震信号传输到监测站，利用计算机自动进行数据整理和加工分析，预测监测区的冲击危险。这类方法可以实现在空间上和时间上的连续监测。但维护管理较困难，分析数据和判定煤岩体的力学状态难度较大，需要经过长期试验，积累大量经验数据，方可准确预测。

实用新型内容

为了克服局部探测法中的时间空间上不连续、费工费时的缺点，与地音系统监测法和微震系统监测法，以及其它地球物理方法中维护困难、数据分析困难等缺点，本实用新型提出了一种利用耦合柔性探测单元监测煤与瓦斯突出的装置。

其技术解决方案是：

一种利用耦合柔性探测单元监测煤与瓦斯突出的装置，其包括井下应力监测分站、输电交换机、井上监测主机和移动终端，所述耦合柔性探测单元位于所述围岩体内，所述耦合柔性探测单元的头部为圆锥状的导向锥，中间为筒状，尾部设置有引流孔，所述引流孔通过液压管道连接至所述井下应力监测分站的输入端，井下应力监测分站的输出端与所述输电交换机和矿井以太网区的输入端口连接，所述矿井以太网区的输出端口通过线路连接至井上监测主机，所述井上监测主机还与若干个移动终端连接。

进一步的，上述引流孔与上述井下应力监测分站之间的液压管道上设置有三通注液阀。

进一步的，上述移动终端设置有五个。

本实用新型所带来的有益技术效果：

本实用新型提出了一种利用耦合柔性探测单元监测煤与瓦斯突出的装置，其耦合柔性探测单元位于围岩体内，耦合柔性探测单元的头部为圆锥状的导向锥，中间为筒状，尾部设置有引流孔，整体形状类似“胶囊”状，通过三通注液阀向耦合柔性探测单元内注入液体，耦合柔性探测单元内压力增大，如外岩围岩体对其进行挤压，则通过应力传感器把压力信号转换为电信号，通过井下压力监测分站接入网关、输电交换机、矿井以太网区域上传至井上监测主机，通过移动终端传至矿井局域网。该装置能够连续、自动化的传输数据，并且数据直接反映原岩中的应力状态，数据简单容易处理，并且自带超额报警系统，能够在紧急情况中报警。

耦合柔性探测单元直接送入原岩之中，直接反应原岩应力。

(2)该装置的应用能够全面掌握所测区域的应力分布情况并且对于危险地域应力集中等可能诱发冲击地压及煤与瓦斯突出因数能够通过井下基站及时上报，以便于决策者在最短的时间内进行决策。

(3)对所测区域围岩应力动态检测，能够便于掌握所测区域的应力变化情况，有助于提前捕捉冲击地压、煤与瓦斯突出征兆。

(4)采用自动报警装置，当原岩应力值超过设定安全值时，本系统一方面发出系统预告告知调度室管理人员，另一方面自动把数据通过短信方式告知分管领导。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步清楚、完整的说明：

图1为本实用新型耦合柔性探测单元结构示意图；

图2为本实用新型装置结构示意图；