[发明专利]一种煤矿井下突水预警监测装置及方法

说明书

一种煤矿井下突水预警监测装置及方法，所述装置包括导流罩、第一滤板、安装筒、第二滤板、安装台组件、转动柱、第一螺旋叶片、水质传感器、中央控制器、声光报警器、安装罩和固定架；导流罩为半球形罩状结构，且罩状凸起的朝向与水流方向相反，导流罩外周面上设置有导流槽，导流槽槽底设置有多个进水孔，导流罩、第一滤板、安装筒和第二滤板沿水流方向依次同轴设置，导流罩与第一滤板转动连接，导流槽终点端与第一滤板外周面对齐，第一滤板、安装筒和第二滤板依次连接。本发明能在保证水质传感器正常监测的前提下，对水质传感器进行安全防护，且能避免堵塞情况发生，有利于长时间稳定的进行水质监测，从而能长时间进行煤矿井下突水预警监测。

技术领域

本发明涉及煤矿突水预警技术领域，尤其涉及一种煤矿井下突水预警监测装置及方法。

背景技术

矿井突水是掘进或采矿过程中当巷道揭穿导水断裂、富水溶洞、积水老窿，大量地下水突然涌入矿山井巷的现象。当巷道底板下有间接充水层时，便会在地下水压力和矿山压力作用下，破坏底板隔水层，形成人工裂隙通道，导致下部高压地下水涌入井巷造成突水。矿井突水一般来势凶猛，常会在短时间内淹没坑道，给矿山生产带来危害，造成人员伤亡。在富水的岩溶水充水的矿区及顶底板有较厚高压含水层分布的矿山区，在构造破碎的地段，常易发生矿井突水。

水灾对矿井造成的破坏是毁灭性的，由于水灾发生的预测性难的原因，一旦水灾发生，不仅会造成矿井人员的严重伤亡，造成难以估算的损失，同时还会对矿井造成难以修复的结局，造成的经济损失更是不言而喻。更有一个明显的问题就是水灾造成的矿井灾害抢救难度大，一旦产生水灾，基本上很难在有限的时间内挽回人员的生命和经济损失。所以说水害是影响矿井安全的非常重要的问题之一。

现有煤矿突水监测方法往往采用水质、水量、温度、湿度、气体成分、裂隙等单一监测指标对矿井突水进行监测，监测结果准确性差。对于现有通过监测水质来进行煤矿井下突水预警监测的监测装置，因为水流中掺杂有碎石等杂物，容易撞击到水质传感器，造成水质传感器的损坏，不利于进行长期稳定的水质监测，对于简单设置滤网进行遮挡的方式，滤网容易堵塞，使监测装置丧失监测功能。现有煤矿突水监测方法只能监测是否发生突水或者在突水前进行预判，却忽视了对于已经发生突水的矿井的水仓内的水位监测，因此无法对水仓内的设备进行及时安全有效地抢救。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种煤矿井下突水预警监测装置及方法，能在保证水质传感器正常监测的前提下，对水质传感器进行安全防护，且能避免堵塞情况发生，有利于长时间稳定的进行水质监测，从而能长时间进行煤矿井下突水预警监测。

(二)技术方案

本发明第一方面：

提供一种煤矿井下突水预警监测装置，包括水质监测机构、中央控制器、声光报警器；水质监测机构包括导流罩、安装筒、转动柱、第一螺旋叶片、水质传感器和安装罩；导流罩设置有多个进水孔，且转动安装于安装筒的进水端；第一螺旋叶片设置在转动柱上，转动柱和第一螺旋叶片同轴设置在安装筒内，第一螺旋叶片和安装筒内壁之间设置有流水通道；安装罩通过安装台组件固定在安装筒的外周面上，安装台组件包括第一安装台和第二安装台，第一安装台上设置有用于驱动导流罩和转动柱转动的驱动机构，水质传感器通过第二安装台插入安装筒内部，声光报警器设置在安装罩顶部，水质传感器与中央控制器通讯连接，中央控制器与驱动机构和声光报警器分别控制连接。

本发明一种优选实施方式，安装筒内设有过滤组件，过滤组件包括第一滤板和第二滤板，第一滤板和第二滤板沿水流方向依次同轴设置于安装筒的两端。

本发明一种优选实施方式，导流罩为半球形结构，导流罩外周面上设置有导流槽，导流槽呈弧线形设置，多个进水孔均匀设置在导流槽的槽底。

本发明一种优选实施方式，进水孔沿轴向逐渐向水流方向倾斜，进水孔孔径沿水流方向逐渐增大。