專利名稱：一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型目的在于提供一種煤礦井下重大危險源檢測、識別及預測、預警的頂層壓力檢測系統(tǒng)。
背景技術：
我國是世界上重大危險源最嚴重的國家之一，瓦斯、礦壓與頂板、煤塵、水、火等重大危險源因素是影響煤礦安全生產(chǎn)的主要因素。提高煤礦重大危險源預警能力，降低重大危險源事故發(fā)生率，提高煤礦整體安全管理水平是當前急需解決的重要課題。目前與煤礦安全生產(chǎn)有關的重大危險源檢測、識別及預測、預警的應用情況，存在如下問題(I)對重 大危險源的分類模糊，有必要從本質(zhì)特征上將危險源加以區(qū)分，為安全管理提供正確的理論指導；(2)重大危險源檢測覆蓋范圍窄，以前對煤礦井下重大危險源的檢測覆蓋范圍主要是火、瓦斯和其它有毒有害氣體，涉及到水和頂板等重大危險源的在線監(jiān)測則相對缺乏；沒有建立多專業(yè)、多學科集成的重大危險源檢測、識別和預警模型，對檢測、監(jiān)測設備獲取的海量數(shù)據(jù)缺乏綜合性的數(shù)據(jù)挖掘，只是一些基于單一專業(yè)的簡單分析，多年來，相關方法并沒有進一步的創(chuàng)新和集成；(4)沒有統(tǒng)一的信息化數(shù)據(jù)處理平臺和網(wǎng)絡平臺，對相關事故的分析和研究考慮因素較為單一，造成信息無法共享交流、系統(tǒng)操作復雜、預測預報精度低。實際上，與煤礦安全生產(chǎn)有關的數(shù)據(jù)具有共享的特征，而且對很多安全生產(chǎn)事故的分析和預警必須對不同專業(yè)的數(shù)據(jù)進行綜合分析才能得到正確的結果；(5)煤礦井下是一個特殊的工作環(huán)境，有瓦斯等易燃、易爆性氣體，有硫化氫等腐蝕性氣體，環(huán)境潮濕、空間狹小、粉塵大，電磁干擾嚴重、電網(wǎng)電壓波動大，惡劣的環(huán)境造成了目前礦用傳感器的精度低、使用壽命短等現(xiàn)狀；(6)數(shù)據(jù)獲取設備的實時在線功能弱，目前，除了對瓦斯數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r獲取外，其它諸如對水溫、礦壓、有害氣體等監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時采集技術還沒得到普遍使用；
(7)缺乏與信息化相適應的企業(yè)管理制度，煤炭企業(yè)的管理模式還是為傳統(tǒng)的手工管理模式服務的，無法適應信息化管理的需求，不能充分發(fā)揮信息技術快速、準確、實時的優(yōu)點；
(8)數(shù)據(jù)處理平臺及其核心技術沒有實質(zhì)的突破在傳統(tǒng)的煤礦安全生產(chǎn)所面臨的三大自然災害瓦斯爆炸、頂板冒頂、水突出，瓦斯爆炸最為人們所熟知和重視，水的防治也隨著整排水方案和大功率水泵的出現(xiàn)而有了突破性得進展。但是，頂板冒頂?shù)难芯窟€遠遠跟不上煤礦安全生產(chǎn)要求。現(xiàn)有的煤礦在頂板采用了錨桿錨索支護技術，錨桿錨索支護的作用在于加大巷道圍巖的圍壓，從而提高圍巖的強度以保持其穩(wěn)定性。我國礦井錨桿支護設計多以經(jīng)驗方法為主，原始資料較少，考慮問題相對簡單，設計結果可靠程度不高，很難滿足生產(chǎn)上的要求。煤巷錨桿錨索支護穩(wěn)定性監(jiān)測中首先面臨的是監(jiān)控內(nèi)容、監(jiān)測方法、監(jiān)測指標的問題。大部分煤礦還停留在人工用壓力機械表監(jiān)測頂板壓力的階段，大大延遲了相關領導了解礦井下一線資料，做出合理安排的時間，而且在頂板來壓的周期，人進去觀測也具有一定的危險性。目前我國煤巷錨桿支護穩(wěn)定性監(jiān)測正處于開始階段。對于監(jiān)測內(nèi)容、監(jiān)測方法、監(jiān)測指標的問題還沒有統(tǒng)一的規(guī)范，各生產(chǎn)及研究單位都在根據(jù)生產(chǎn)實踐的需要確定了一些監(jiān)測內(nèi)容，并對相應的監(jiān)測指標作了生產(chǎn)試驗與理論分析，但至今還沒有出現(xiàn)一個能準確反映煤巷錨桿支護穩(wěn)定性的指標或指標體系，或者還沒能對已確定的指標進行科學準確的把握。從現(xiàn)有的資料來看，對于煤巷錨桿支護穩(wěn)定性監(jiān)測研究主要獲得了以下結論監(jiān)控內(nèi)容的選擇必須充分考慮到(I)錨桿的工作狀態(tài)，判斷錨桿支護參數(shù)是否合理；(2)便于觀測，易于現(xiàn)場測取。錨固力，錨桿受力及其分布狀況，各監(jiān)控指標的具體內(nèi)容如下I、是否超過其安全最大允許值，是否影響巷道的正常使用。2、幫錨桿的受力其大小可以判斷幫錨桿的工作狀態(tài)及其參數(shù)是否合理3、頂板錨桿受力的大小及分布可以判斷錨桿是否發(fā)生斷裂、屈服，從而確定頂板是否穩(wěn)定，錨桿支護參數(shù)是否合理。 圍繞以上監(jiān)測內(nèi)容，有關科研、院校、廠礦等單位研究成功了許多監(jiān)測儀器儀表，如測力錨桿、多點位移計、離層指示儀、錨桿拉拔計等，并在生產(chǎn)中進行的大量的現(xiàn)場實踐。當然也有一部分煤礦安裝了煤礦礦壓監(jiān)測系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)采用了 232/485傳輸模式，只能獨自成為一個系統(tǒng)，造成了系統(tǒng)的重復性建設，投資很大，維護起來也浪費過多的人力和物力資源。因此，現(xiàn)有技術存在缺陷，需要改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、合理錨桿支護巷道穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)。本實用新型為提高巷道錨桿支護設計的合理性與可靠性，以保證施工質(zhì)量，應該建立完善的監(jiān)控系統(tǒng)，采用先進的監(jiān)測技術、科學的分析方法和專家系統(tǒng)進行綜合分析、處理，使錨桿支護設計科學化、系統(tǒng)化和規(guī)范化。一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，包括檢測裝置、控制分析裝置、第一無線發(fā)射裝置、手持無線控制器，所述檢測裝置、所述控制分析裝置、所述第一無線發(fā)射裝置一體設置；其中，所述檢測裝置用錨桿螺母固定在頂板錨桿上，所述檢測裝置用于監(jiān)測煤礦巷道頂層壓力，所述檢測裝置將受力情況變成電信號，并把監(jiān)測到數(shù)據(jù)傳送給控制分析裝置；所述控制分析裝置把所述檢測裝置監(jiān)測到的數(shù)據(jù)裝換成標準的數(shù)字信號，并把標準的數(shù)字信號傳遞到所述第一無線發(fā)射裝置，所述第一無線發(fā)射裝置將標準的數(shù)字信號通過無線方式，發(fā)送出去；控制分析裝置由中心數(shù)據(jù)處理單元進行查詢，將每個測力單元的數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)處理單元；各個檢測裝置之間以及智能單元與井下中心單元之間通過無線接成系統(tǒng)，每255個智能單元合用一個中心單元；井下中心數(shù)據(jù)單元用電池電源。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，所述手持無線控制器包括顯示裝置、第二無線接收發(fā)射裝置、控制按鍵，第二無線接收發(fā)射裝置與所述第一無線發(fā)射裝置配合使用。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)實時監(jiān)測每個所述檢測裝置的受力的變化，任何一個監(jiān)測點的變化實時監(jiān)控，在系統(tǒng)中設置固定的壓力報警點，當監(jiān)測到的壓力超過壓力報警點，會優(yōu)先報警，在所述手持無線控制器的屏幕上示警；在組網(wǎng)測試的多個測量點中，如果無警出現(xiàn)，所述手持無線控制器循環(huán)顯示各個測試點壓力的實際值。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，所述檢測裝置設置內(nèi)部設置有自動定時開啟關閉模塊，所述自動定時開啟關閉模塊設置周期是1-24小時，用于實現(xiàn)檢測裝置的定時關閉和開啟，用于實現(xiàn)整個系統(tǒng)的節(jié)電效果。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，所述手持無線控制器設置255個測試點，接收半徑為0-1000米。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，所述檢測裝置是力傳感器。·優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，所述第二無線接收發(fā)射裝置與所述第一無線發(fā)射裝置采用ZigBee接收發(fā)射裝置。本實用新型的有益效果是由于采用與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)配套的信號進行傳輸，不但能時時檢測煤礦頂板的壓力，并通過煤礦原有的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)上傳至地面調(diào)度室，為煤礦井下作業(yè)提供安全的生產(chǎn)保障，靈敏度高，使用安全方便。本實用新型頂板錨固質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)全程實時在線監(jiān)控，實現(xiàn)錨桿支護巷道由掘進到回采全過程的頂板定量受力監(jiān)控。

圖I為本實用新型的內(nèi)部結構示意圖之一；圖2為本實用新型的內(nèi)部結構示意圖之二。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖和具體實施例，對本實用新型進行詳細說明。如圖I所示，本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、合理錨桿支護巷道穩(wěn)定性監(jiān)測系統(tǒng)。本實用新型為提高巷道錨桿支護設計的合理性與可靠性，以保證施工質(zhì)量，應該建立完善的監(jiān)控系統(tǒng)，采用先進的監(jiān)測技術、科學的分析方法和專家系統(tǒng)進行綜合分析、處理，使錨桿支護設計科學化、系統(tǒng)化和規(guī)范化。一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，包括煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)外殼I、檢測裝置2、控制分析裝置3、第一無線發(fā)射裝置4、手持無線控制器5，所述檢測裝置2、所述控制分析裝置3、所述第一無線發(fā)射裝置4 一體設置；其中，所述檢測裝置用錨桿螺母固定在頂板錨桿上，所述檢測裝置用于監(jiān)測煤礦巷道頂層壓力，所述檢測裝置將受力情況變成電信號，并把監(jiān)測到數(shù)據(jù)傳送給控制分析裝置；所述控制分析裝置把所述檢測裝置監(jiān)測到的數(shù)據(jù)裝換成標準的數(shù)字信號，并把標準的數(shù)字信號傳遞到所述第一無線發(fā)射裝置，所述第一無線發(fā)射裝置將標準的數(shù)字信號通過無線方式，發(fā)送出去；控制分析裝置由中心數(shù)據(jù)處理單元進行查詢，將每個測力單元的數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)處理單元；各個檢測裝置之間以及智能單元與井下中心單元之間通過無線接成系統(tǒng)，每255個智能單元合用一個中心單元；井下中心數(shù)據(jù)單元用電池電源。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，所述手持無線控制器包括顯示裝置8、第二無線接收發(fā)射裝置7、控制按鍵6，第二無線接收發(fā)射裝置與所述第一無線發(fā)射裝置配合使用。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，所述手持無線控制器設置255個測試點，接收半徑為0-1000米。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，所述檢測裝置是力傳感器。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，所述第二無線接收發(fā)射裝置與所述第一無線發(fā)射裝置采用ZigBee接收發(fā)射裝置。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)實時監(jiān)測每個所述檢測裝置的受力的變化，任何一個監(jiān)測點的變化實時監(jiān)控，在系統(tǒng)中設置固定的壓力報警點，當監(jiān)測到的壓力超過壓力報警點，會優(yōu)先報警，在所述手持無線控制器的屏幕上示警；在組網(wǎng)測試的多個測量點中，如果無警出現(xiàn)，所述手持無線控制器循環(huán)顯示各個測試點壓力的實際值。優(yōu)選方案，一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其中，所述檢測裝置設置內(nèi)部設置有自動定時開啟關閉模塊，所述自動定時開啟關閉模塊設置周期是1-24小時，用于實現(xiàn)檢測裝置的定時關閉和開啟，用于實現(xiàn)整個系統(tǒng)的節(jié)電效果。本實用新型的有益效果是由于采用與煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)配套的信號進行傳輸，不但能時時檢測煤礦頂板的壓力，并通過煤礦原有的安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)上傳至地面調(diào)度室，為煤礦井下作業(yè)提供安全的生產(chǎn)保障，靈敏度高，使用安全方便。本實用新型頂板錨固質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)全程實時在線監(jiān)控，實現(xiàn)錨桿支護巷道由掘進到回采全過程的頂板定量受力監(jiān)控。以上所述實施方式僅用來說明本實用新型，但不限于此。在不偏離本實用新型構思的條件下，所屬技術領域人員可做出適當變更調(diào)整，而這些變更調(diào)整也應納入本實用新型的權利要求保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其特征在于包括檢測裝置、控制分析裝置、第一無線發(fā)射裝置、手持無線控制器，所述檢測裝置、所述控制分析裝置、所述第一無線發(fā)射裝置一體設置； 其中，所述檢測裝置用錨桿螺母固定在頂板錨桿上，所述檢測裝置用于監(jiān)測煤礦巷道頂層壓力，所述檢測裝置將受力情況變成電信號，并把監(jiān)測到數(shù)據(jù)傳送給控制分析裝置； 所述控制分析裝置用于把所述檢測裝置監(jiān)測到的數(shù)據(jù)裝換成標準的數(shù)字信號，并把標準的數(shù)字信號傳遞到所述第一無線發(fā)射裝置，所述第一無線發(fā)射裝置將標準的數(shù)字信號通過無線方式，發(fā)送出去； 控制分析裝置由中心數(shù)據(jù)處理單元進行查詢，將每個測力單元的數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)處理單元； 各個檢測裝置之間以及智能單元與井下中心單元之間通過無線接成系統(tǒng)，每255個智能單元合用一個中心單元；井下中心數(shù)據(jù)單元用電池電源。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其特征在于所述手持無線控制器包括顯示裝置、第二無線接收發(fā)射裝置、控制按鍵，第二無線接收發(fā)射裝置與所述第一無線發(fā)射裝置配合使用。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其特征在于所述檢測裝置設置內(nèi)部設置有自動定時開啟關閉模塊，所述自動定時開啟關閉模塊設置周期是1-24小時，用于實現(xiàn)檢測裝置的定時關閉和開啟，用于實現(xiàn)整個系統(tǒng)的節(jié)電效果。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其特征在于所述手持無線控制器設置255個測試點，接收半徑為0-1000米。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其特征在于所述檢測裝置是力傳感器。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，其特征在于所述第二無線接收發(fā)射裝置與所述第一無線發(fā)射裝置采用ZigBee接收發(fā)射裝置。
專利摘要一種煤礦巷道頂層壓力檢測系統(tǒng)，包括檢測裝置、控制分析裝置、第一無線發(fā)射裝置、手持無線控制器，檢測裝置、控制分析裝置、第一無線發(fā)射裝置一體設置；檢測裝置用錨桿螺母固定在頂板錨桿上，檢測裝置用于監(jiān)測煤礦巷道頂層壓力，檢測裝置將受力情況變成電信號，并把監(jiān)測到數(shù)據(jù)傳送給控制分析裝置；控制分析裝置把檢測裝置監(jiān)測到的數(shù)據(jù)裝換成標準的數(shù)字信號，并把標準的數(shù)字信號傳遞到第一無線發(fā)射裝置，第一無線發(fā)射裝置將標準的數(shù)字信號通過無線方式，發(fā)送出去；各個檢測裝置之間以及智能單元與井下中心單元之間通過無線接成系統(tǒng)，每255個智能單元合用一個中心單元；井下中心數(shù)據(jù)單元用電池電源。本實用新型頂板錨固質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)全程實時在線監(jiān)控，實現(xiàn)錨桿支護巷道由掘進到回采全過程的頂板定量受力監(jiān)控。
文檔編號E21F17/18GK202731994SQ20122026010
公開日2013年2月13日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權日2012年6月4日
發(fā)明者田林 申請人:深圳市富思達電子科技有限公司