[发明专利]一种煤矿瓦斯灾害多参量多测点监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测装置，特别是关于一种煤矿瓦斯灾害多参量多测点监测装置。

背景技术

近年来我国瓦斯灾害事故控制取得了显著效果，但是随着开采深度加大，高瓦斯突出矿井显著增加，瓦斯治理的难度越来越大，煤矿瓦斯突出灾害监测预警成为煤矿安全生产的重要研究方向。

现有的预防瓦斯灾害方法主要是通过人工测定参数，建立判定模型，人工执行预防措施并进行效果检验，由于该方法主要依赖人工粗放式的监管监察，故存在以下缺点：监测参量少、信息量少、信息准确性低、及时性差，判定危险滞后，判定可靠性对判定者技术管理水平依赖性强，出现危险依赖人工应急处置，处置不当极易引发大的事故等。因而，目前的预防瓦斯灾害方法在程序上、方法上、效果上都难以达到预期目的。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种实时动态监控煤层瓦斯压力、煤层钻孔应力和作业空间瓦斯浓度的煤矿瓦斯灾害多参量多测点监测装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种煤矿瓦斯灾害多参量多测点监测装置，其特征在于：它包括一瓦斯压力监测装置、一钻孔应力监测装置、一瓦斯浓度监测装置、若干监测子站、一监测分站和一地面终端；所述瓦斯压力监测装置设置在巷道其中一帮的第一钻孔内，所述钻孔应力监测装置设置在所述巷道另外一帮的第二钻孔内，所述瓦斯浓度监测装置悬挂设置在所述巷道顶板上；所述瓦斯压力监测装置实时监测瓦斯压力信号，并发送到第一监测子站；所述钻孔应力监测装置实时监测钻孔应力信号，并发送到第二监测子站；所述瓦斯浓度监测装置实时监测作业空间的瓦斯浓度信号，并发送到第三监测子站；所述第一、第二、第三监测子站分别通过无线通讯技术将监测信号发送到所述监测分站，所述监测分站通过光纤将所有监测信号发送到所述地面终端。

所述瓦斯压力监测装置包括一穿设在所述第一钻孔内的套管，在所述套管外壁上间隔套设有若干封孔胶圈，在所述套管内穿设有一导液管和若干内导气管；所述导液管串联连接各所述封孔胶圈，所述导液管末端连接一手动式乳化液泵，用于向各所述封孔胶圈输送液体封堵所述第一钻孔，使得任意两所述封孔胶圈之间形成密闭的测压室；每一所述测压室内设置一瓦斯压力传感器，且每一所述瓦斯压力传感器连接一内导气管，每一所述内导气管外端分别通过一三通接头连接一外导气管和一压力变送器；每一所述压力变送器的另一端通过光纤与所述第一监测子站连接；各所述外导气管共同连接一氮气瓶，在每一所述外导气管上还设置有一控制阀；所述手动式乳化液泵、压力变送器和氮气瓶均放置于所述第一钻孔外部。

所述钻孔应力监测装置包括若干间隔布置在所述第二钻孔内的钻孔应力感应器，每一所述钻孔应力感应器连接一内导液管，每一所述内导液管外端分别通过一三通接头连接一外导液管和一压力变送器；每一所述压力变送器的另一端通过光纤与所述第二监测子站连接；各所述外导液管共同连接一手动式乳化液泵，在每一所述外导液管上还设置有一控制阀；所述手动式乳化液泵和压力变送器设置在所述第二钻孔外部。

所述瓦斯浓度监测装置包括设置在所述巷道顶板上的一组瓦斯浓度传感器，所述瓦斯浓度传感器通过光纤与第三监测子站连接。

所述手动式乳化液泵、压力变送器和氮气瓶均放置于所述第一钻孔外部的硐室内。

所述封孔胶圈采用长度范围为100mm～200mm的尺寸规格，且各所述封孔胶圈的间隔范围为5m～10m。

所述钻孔应力感应器的间隔采用范围为5m～10m。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用的瓦斯压力监测装置在钻孔内间隔设置多个瓦斯压力传感器，并利用压力变送器将瓦斯压力传感器测量的信号转换为电信号，实现了瓦斯压力的多测点实时动态监测，且测量信息准确性高。2、本发明由于采用的钻孔应力监测装置在钻孔内间隔设置多个钻孔应力感应器，实现了钻孔应力的多测点实时动态监测，测量信息准确性高。3、本发明由于采用瓦斯浓度监测装置实时监测作业空间内的瓦斯浓度，并通过光纤传输到地面终端，信息传送及时。4、本发明由于采用无线通讯技术将监测信号传送到监测分站，监测分站的信息通过光纤传送到地面终端，使得地面终端能够根据更准确、更科学、更迅速的对测量数据进行分析以及瓦斯灾害的危险性程度进行评估。因而，本发明可以广泛应用于煤矿的煤与瓦斯突出和冲击矿压的预测预报。

附图说明

图1是本发明结构示意图

图2是图1中瓦斯压力监测装置放大示意图

图3是图1中钻孔应力监测装置和瓦斯浓度监测装置放大示意图

具体实施方式