[发明专利]一种矿用实时钻孔数据采集监测反馈系统

说明书

一种矿用实时钻孔数据采集监测反馈系统，包括气体测定器、手持终端，所述气体测定器设置于钻孔出气口，与所述手持终端电连接，将采集到的气体数据上传至所述手持终端，同时所述手持终端对钻杆计数，并在钻机工作时将接收到的数据记录。采用本系统可大幅度降低矿山钻井中的人力资源成本，避免记录过程中的人为失误，并降低数据被篡改的可能性。同时，手持终端对钻孔中的气体浓度生成清晰易懂的可视化表单，从而更完整的掌握钻孔中有害气体的浓度及位置，为矿山安全孔施工作业提供了重要的依据。

技术领域

本发明涉及采矿安全领域，具体的说是一种矿用实时钻孔数据采集监测反馈系统。

背景技术

采用施工钻孔抽采煤层瓦斯是当前治理瓦斯的基本手段，而多年来一直没有可靠与实时的钻孔基础数据。目前，大部分矿井瓦斯钻孔数据的采集采用人工计数、人工巡检加视频监控方式进行验证，且手工单据易污损、造假、丢失，不利于保存和历史查询追溯。

传统钻孔施工数据多采用人工采集和记录方式，因人为因素的影响，使得记录的数据存在误差，以及记录传送时间不及时，难以准确的了解实际情况等问题，造成潜在的安全隐患。

煤矿井下治理瓦斯钻孔作业中，由于煤层瓦斯含量较高，在打钻过程中涌出大量瓦斯，会出现喷孔、顶钻、卡钻等现象，造成打钻区域或者巷道瓦斯浓度过高甚至超限。同时由于瓦斯含量实时测量的局限性，在矿井瓦斯治理时，不能完全实时掌握工作面或者掘进区域的真实瓦斯赋存情况，造成瓦斯治理的盲目性。

气体测定仪器仅具备单纯监测功能，不采集随钻瓦斯气体等参数，数据不能实时上传，且与瓦斯钻孔无联系，无钻孔深度与瓦斯涌出的关联数据。

发明内容

本发明提供了一种减少人工记录数据，实时采集记录钻孔数据和需监测气体浓度，测定数据和反馈两者关系的系统。本发明是这样实现的：

一种矿用实时钻孔数据采集监测反馈系统，包括气体测定器、手持终端。所述气体测定器设置于钻孔出气口，与所述手持终端电连接。气体测定器检测钻孔涌出气体浓度。手持终端采集钻孔设计数据和施工数据，工作时记录钻杆根数。监测反馈系统安装于手持终端，用于检测、记录、传送和反馈数据，生成所需的表格和图形。

气体测定器与手持终端形成配套，组成实时钻孔数据采集监测模组。

手持终端对钻杆的根数进行计数，方式包括人工计数和/或行程自动计数和/或钻孔程序自动计数。用记录钻杆根数的方法计算钻孔深度。钻机在完成钻进一根钻杆循环，添置另一钻杆时在手持终端确认钻杆根数。可采用人工在手持终端上确认，或者由设置于钻机上的传感器发送信号至手持终端，在手持终端弹出选项人工确认钻杆根数，或者采用具备钻杆监测的传感器于钻杆安装位置，通过无线自动发送钻杆长度与装载情况至手持终端。

手持终端采集记录数据的频率为1-3秒/次。在这一频率范围内采集的数据，是为了配合钻机钻孔的速度，过高的频率，使得数据量过大，在使用所记录的数据时，会造成过多的计算量，而保证所述的频率，气体误差在可控范围内的同时，数据量适宜的同时节约了手持终端的存储空间。

手持终端还具有预警、报警功能，当气体探测器探测到某一气体浓度超过1.5%时，蜂鸣和/或响铃，同时震动。在矿山作业环境中，气体探测器监测的主要气体浓度为瓦斯浓度。（瓦斯浓度≦0.8%属于低瓦斯浓度，安全。0.8≦瓦斯浓度≦1.5%时，属于中瓦斯浓度，警示。瓦斯浓度1.5%，属于高瓦斯浓度，危险浓度）。