[发明专利]充填开采多信息动态监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多信息动态监测方法，尤其是涉及一种适用于矸石充填开采区域的充填开采多 信息动态监测方法。

背景技术

充填开采是绿色开采技术的主要组成部分。我国是世界上少数几个能源以煤为主的国家之一， 是世界上最大的煤炭生产国和消费国，占一次能源消费量的75％左右。煤炭资源开采导致了严重的 塌陷破坏和生态环境问题。煤矸石是煤炭开采的主要废弃物，煤矸石从矿井下运输到地面不仅造成 矿井提升运力的紧张和浪费，煤矸石在地面堆积影响地面矸石堆放区及其周围地面的生态环境，占 用大量土地和污染土壤。同时，煤矸石大量的采出也造成采场空间的扩大，岩层移动和地表沉陷加 剧，对煤炭企业造成了一定的经济压力。

目前利用井下采空区处置煤矸石的充填采煤技术，既可以减少煤矿固体废弃物排放、又可以减 轻开采沉陷灾害、提高矿井资源回收率，是实现煤矿绿色开采的有效途径。但长期以来由于缺乏高 效、精确、全面的监测方法，尤其是拿不出有关充填开采对地面沉陷控制作用的令人信服的证据， 使得煤矸石充填开采技术一直无法得到大面积推广应用。矸石形成了大量矸石升井占地堆放，不仅 造成环境污染，而且造成地表塌陷，破坏生态环境和浪费“三下”呆滞资源的多重被动局面。为此， 急需一种充填开采多信息的动态监测方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种充填开采多信息动态监测方法，以解决充 填开采中多信息在线实时监测，及时了解充填效果及准确预计充填区域地表沉陷情况。

本发明的充填开采多信息动态监测方法：

包括由数据处理平台、判别平台、控制平台、存储平台、报警平台、提示平台、扩展接口顺序 连接的地面工作站，具体实施步骤如下：

(1)在巷道中线位置或采场需要检测位置埋设垂直位移计，使垂直位移计上端与顶部锚杆相 连接，下端与底部锚杆相连接，引出垂直位移计数据传输线接至接线盒，以便传输垂直位移信号， 填埋；

(2)在巷道腰线位置或采场需要检测的位置埋设水平位移计，使水平位移计两端分别与巷帮 部位置的锚杆相连接，引出水平位移数据传输线接至接线盒，以便传输水平位移信号，填埋；

(3)在巷道底板中点位置或采场需要检测位置的底板浇筑钢筋混凝土水平基座，在基座上设 置竖向压力计，引出竖向压力计的数据传输线接至接线盒，以便传输竖向压力信号，填埋；

(4)在巷道帮部腰线位置或采场需要检测的位置固定一块不锈钢钢板，在钢板上设置横向压 力计，引出横向压力计的数据传输线接至接线盒，以便传输横向压力信号，填埋；

(5)在巷道底板中点位置或采场需要检测位置的顶板浇筑钢筋混凝土水平基座，在基座上设 置水文综合测试仪，引出水文综合测试仪的数据传输线接至接线盒，以便传输水位、水流、水质、 水压信号，填埋；

(6)在巷道顶板中点位置或采场需要检测位置的顶板用锚杆固定一块不锈钢钢板，在钢板上 设置瓦斯综合测试仪，引出瓦斯综合测试仪的数据传输线接至接线盒，以便传输瓦斯浓度、CO浓 度、温度信号，填埋；

(7)在监测断面对应的帮部腰线位置沿与煤体或岩体垂直方向先钻一个孔，从孔底往孔口方 向依次间隔设置多个传感器，引出多个传感器的数据传输线与接线盒相连；然后在该孔附近再钻一 个与煤体或岩体垂直的孔，从孔底往孔口方向依次间隔放置多个与多点位移计相连的卡爪，将多点 位移计机身固定在孔口，引出数据传输线与接线盒相连，以便传输煤或岩体内部不同位置的应力、 位移信号，填埋；

(8)在巷道顶板中点位置或采场需要检测位置的顶板钻孔，从孔底往孔口方向依次间隔放置 与顶板离层指示计的卡爪，将顶板离层指示计主机固定在孔口，引出数据传输线与接线盒相连，以 便传输离层信号，填埋；

(9)将采集到的垂直位移、水平位移、竖向压力、横向压力、水位、水流、水质、水压、瓦 斯浓度、CO浓度、温度、煤或岩体内部不同位置的应力、位移、离层信号，经各接线盒输出线相 连汇集成总线与多通接线盒相连，再经多通接线盒与井下通讯分站、主站顺序连接，将监测到的信 号实时动态输出到地面工作站。