[实用新型]一种即时型岩爆的监测系统

说明书

本实用新型公开一种即时型岩爆的监测系统，系统包括：次声麦克风、中心处理模块、数据采集单元以及微型计算机；次声麦克风可移动设置在待监测工作面上，用于接收待监测工作面及其附近的岩爆孕育次声信号并转化为电信号；中心处理模块与次声麦克风连接，用于在接收电信号后对电信号进行放大与滤波处理；数据采集单元与中心处理模块连接，用于将经由中心处理模块处理后的电信号转换成数字信号；微型计算机与数据采集单元连接，用于在接收数字信号后对数字信号进行分析处理，并依据处理结果发出警报指令。本实用新型采用可移动监测的次声麦克风对岩爆孕育过程的岩体破裂状态次声信号进行采集，能够获得更加精确的监测数据，实现准确监测岩爆。

技术领域

本实用新型属于岩爆监测技术领域，尤其涉及一种即时型岩爆的监测系统。

背景技术

随着我国工业经济的高速发展，国内金属矿产地表浅部资源趋于枯竭，诸多矿山做出了向深部探采矿石的计划与战略。伴随着矿山开采深度的不断增加，高应力区域岩爆发生的可能性、频度以及强度同步增加。岩爆的发生导致了围岩从岩架上滑落、蹦射，不仅会造成工期的滞后，而且会严重的影响到井下人员的生命财产与仪器设备的安全。

“即时型”岩爆是在工程岩体在开挖之后，在应力状态重新分配过程中，局部围岩的应力跃升以及能量集中，造成的工作面及其附近围岩在开挖后几小时到几天内发生岩爆。

目前针对岩爆的监测手段主要采用微震法、声发射法。两种方法都是通过对岩爆孕育过程中发出微震信号和声发射信号进行分析，以达到监测预警的目的。由于监测过程中的微震信号和声发射信号具有衰减快、易受干扰等特点，监测传感器必须紧密耦合于工作面附近围岩内，进而受到扰动岩石的变形挤压，传感器易被破坏且难以回收。

因此，针对这种掘进工作后短时间内发生的“即时型”岩爆，若在掘进方向的固定位置建立长期声发射、微震监测预警系统，就会存在随着掘进工作面的推进，监测系统的预测精度越来越低；若随着掘进进度在不同位置建立短期声发射、微震监测预警系统，那么就会存在因传感器难以回收导致的监测成本过高等问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种即时型岩爆的监测系统，用于至少解决短时间内发生的“即时型”岩爆，若在掘进方向的固定位置建立长期声发射、微震监测预警系统，就会存在随着掘进工作面的推进，监测系统的预测精度越来越低；若随着掘进进度在不同位置建立短期声发射、微震监测预警系统，那么就会存在因传感器难以回收导致的监测成本过高的技术问题。

本实用新型提供一种即时型岩爆的监测预警系统，包括：次声麦克风、中心处理模块、数据采集单元以及微型计算机；所述次声麦克风可移动设置在待监测工作面上，用于接收待监测工作面及其附近的岩爆孕育次声信号并转化为电信号；所述中心处理模块与所述次声麦克风连接，用于在接收所述电信号后对所述电信号进行放大与滤波处理；所述数据采集单元与所述中心处理模块连接，用于将经由所述中心处理模块处理后的电信号转换成数字信号；所述微型计算机与所述数据采集单元连接，用于在接收所述数字信号后对所述数字信号进行分析处理，并依据处理结果发出警报指令。

在本实用新型的一些实施方式中，所述微型计算机包括显示屏以及监测预警单元；所述监测预警单元与所述数据采集单元连接，用于接收所述数字信号并进行分析处理；所述显示屏与所述监测预警单元连接，用于显示监测周期内的时域图形与频域图形。

在本实用新型的一些实施方式中，所述监测预警单元包括：用于对系统的采样频率、滤波电压以及采样频段进行设置的参数设置模块；用于将接收的所述数字信号保存TXT文档格式，并基于HHT方法对所述数字信号进行时频分析的数据报表及保存模块；用于将监测周期内的时域图形与频域图形输出在所述显示屏的时频参数输出模块；以及依据不同的现场条件设定系统的监测周期、特征参数阈值的报警设置模块。

在本实用新型的一些实施方式中，所述系统还包括自锁装置，所述自锁装置用于容纳各监测元件并连接所述微型计算机后，执行所述微型计算机发出的自锁指令。