[实用新型]一种煤层采动应力一体监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及煤矿采集技术领域，尤其是涉及一种煤层采动应力一体监测装置。

背景技术

煤炭是我国的主要能源，煤炭工业是支撑我国国民经济发展的重要基础工业，随着国民经济的高速发展，矿井生产强度增大，开采深度的加深，由此产生的事故隐患严重制约着矿井的安全生产，威胁人民的生命财产安全。煤层内瓦斯的赋存状态是煤层中影响生产安全的重要因素，随着煤层开采深度的不断增加，煤层瓦斯含量逐渐增大，同时由于受煤层开采的影响，原有地应力和采动应力集中，煤层透气性发生急剧变化，导致瓦斯的急剧涌出甚至出现瓦斯突出等瓦斯等灾害；实践表明，瓦斯参数的各种异常变化通常是瓦斯灾害的前兆，而瓦斯压力、瓦斯流量以及地应力是引起瓦斯参数变化的重要因素，因此对煤层受采动影响下的瓦斯压力、流量以及煤层地应力规律进行有效测试具有重要意义。传统应力检测系统采用传统模拟控制系统，应用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接。如位于现场的测量变送器与位于控制室的控制器之间，控制器与位于现场的执行器、开关、马达之间均为一对一的物理连接。此连接方法比较单一，有一定的封闭性，不能实现多点通信，反应能力较差。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种煤层采动应力一体监测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种煤层采动应力一体监测装置，是由系统主机、备用机、UPS后备电源、矿用系统接口和井下设备组成；所述井下设备是由矿用压力监测分站、钻孔应力计、一孔多点钻孔应力计、矿用通讯电缆和瓦斯参数传感器构成；所述系统主机，通过矿用通讯电缆与各个矿用压力监测分站相连接；所述系统矿用压力监测分站主要连接钻一孔钻孔应力计和一孔多点钻孔应力计，采集其数据；所述瓦斯参数传感器固定安装在瓦斯管上，所述瓦斯参数传感器通过通讯电缆与矿用压力监测分站连接。

进一步，所述瓦斯参数传感器包括瓦斯压力传感器与瓦斯流量传感器。

进一步，所述系统主机用于一方面与井下监测分站进行通讯，实时收集数据，另一方面对数据进行分类、处理，并用人机对话界面实现显示图形、报表、网络发布等功能。

进一步，所述备用机是主机的备份，主机出现故障，备用机可以代替主机进行监测。

进一步，所述UPS后备电源用于为系统主机提供不间断电源。

进一步，所述矿用系统接口为系统的转换接口，系统的物理通讯协议为CAN总线通讯协议，系统连接到地面上的信号为CAN总线信号，通过矿用系统的转换转变为主机能够识别的RS232信号。

进一步，所述矿用系统接口与矿用压力监测分站之间的传输电缆线路上还设有避雷器，以保护控制信号防止雷击。

进一步，所述的一孔钻孔应力计和一孔多点钻孔应力计外壁还设置有包裹体；该包裹体为具有弹性和抗蠕变性能的金属材料制成的。

本实用新型具有的优点和有益效果是：利用瓦斯参数传感器中的瓦斯压力传感器与瓦斯流量传感器收集矿井内个探测点瓦斯参数同钻孔应力计一起经由井下监测分站，上传数据，与现有的煤矿安全监察系统分站连接起来，不仅可以通过显示器和数据存储器对相关的数据进行实时的监测和存储，还可将数据实时传输到地面的各终端计算机中，又能实时监测瓦斯压力、流量、地应力数据的动态变化。

附图说明

图1为本实用新型一种煤层采动应力一体监测装置实施例所示的电路连接原理框图；

图中：1、系统主机,2、备用机,3、UPS后备电源,4、矿用系统接口，5、井下设备，6、矿用压力监测分站，7、一孔钻孔应力计，8、一孔多点钻孔应力计，9、矿用通讯电缆，10、瓦斯参数传感器，11、瓦斯压力传感器，12、瓦斯流量传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。