[发明专利]一种用于采煤沉陷区地质环境监测的多功能装置

说明书

本发明公开了一种用于采煤沉陷区地质环境监测的多功能装置，包括固定管和若干相互连接的弹性管，所述固定管用于放置于坑道内，所述弹性管位于所述固定管内，所述弹性管的一端设有若干第一连通管，所述第一连通管用于通入沙子和外接水源，所述弹性管的另一端设有若干第二连通管，相对应的所述第一连通管和所述第二连通管上设有相同的标记，所述第一连通管与所述第二连通管之间设有用于控制连通和分离的电控机构，所述弹性管之间设有相互连通的软管，所述软管用于输送液氮，地面上设有三维扫描仪，所述三维扫描仪用于扫描所述弹性管，本装置能够有效将采煤沉陷区地下深层的土壤移动趋势以及情况进行采集并能够将变形情况在地面上进行完整展现。

技术领域

本发明涉及沉陷区监测领域，特别涉及一种用于采煤沉陷区地质环境监测的多功能装置。

背景技术

煤炭是我国最主要的能源，其开采已造成2000万亩的采煤塌陷地，使耕地荒芜、环境恶化、失地农民增加，直接威胁国家粮食安全、生态安全和人民福祉。而鲁西南地区多为高潜水位采煤沉陷区，地下采空引起地表塌陷，农田绝产，道路、房屋开裂变形现象十分严重，生态环境恶化，人地矛盾激增。因此需要监测地面变形动态，及时发现异常情况，并能快速反馈，确保监测区人民生命财产的安全，为煤矿采空区地面塌陷灾害防治工程提供依据。对已经进入不稳定状态的潜在地面塌陷区和塌陷治理区进行监测，监测垂向、水平塌陷变形和宏观拉裂变形等，编制地面塌陷监测报告，分析预测塌陷区的稳定性，指导防灾预警工作，为后期各项治理和建设工作提供可靠依据。而采空地面塌陷区地表下的土壤在垂直和水平方向上变形趋势、变形速率和形变量差别较大，由于塌陷区不同位置的地底土壤变形情况不同，工作人员无法采集不同区域的地底土壤变化情况，导致无法进行相应分析，而且对地底的形变进行取模时，由于需要将地下几百米处的形变进行取样，当地底的形变较大时，会导致取样设备变形幅度过大，无法将取样设备从地底深处以不变形的方式取出，从而无法获得地底土壤的较为准确的变形情况。

发明内容

针对上述现有问题，本发明要解决的技术问题在于能够有效将采煤沉陷区地下深层的土壤移动趋势以及情况进行采集并能够将变形情况在地面上进行完整展现的一种用于采煤沉陷区地质环境监测的多功能装置。

本发明提供一种用于采煤沉陷区地质环境监测的多功能装置，包括固定管和若干相互连接的弹性管，所述固定管用于放置于坑道内，所述弹性管位于所述固定管内，所述弹性管的一端设有若干第一连通管，所述第一连通管用于通入沙子和外接水源，所述弹性管的另一端设有若干第二连通管，相对应的所述第一连通管和所述第二连通管上设有相同的标记，所述第一连通管与所述第二连通管之间设有用于控制连通和分离的电控机构，所述弹性管之间设有相互连通的软管，所述软管用于输送液氮，地面上设有三维扫描仪，所述三维扫描仪用于扫描所述弹性管，所述电控机构与外界信号连接。

进一步的，所述电控机构包括电控锁和电控阀，所述电控阀设于所述第一连通管上，所述电控锁设于所述第一连通管上，所述电控锁用于锁紧所述第一连通管和所述第二连通管。

进一步的，还包括数据处理器、控制器和裂缝报警器，所述裂缝报警器用于放置在地面的裂缝处，所述裂缝报警器与所述数据处理器信号连接，所述数据处理器与所述控制器信号连接，所述控制器分别与所述电控锁和所述电控阀信号连接。

进一步的，还包括多参数水质分析仪，所述多参数水质分析仪用于采集采煤沉陷区的水源并进行分析，所述多参数水质分析仪与所述数据处理器信号连接。

进一步的，还包括风速风向传感器、地表面温度表和温湿度传感器，所述风速风向传感器、所述地表面温度表和所述温湿度传感器均与所述数据处理器信号连接。

进一步的，还包括水位计，所述水位计用于监测地下水位，所述水位计与所述数据处理器信号连接。

进一步的，还包括土壤水分测量仪，所述土壤水分测量仪用于检测土壤水分，所述土壤水分测量仪与所述数据处理器信号连接。