[实用新型]从属型煤与瓦斯突出实时预警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监测系统，具体来说是一种从属型煤与瓦斯突出实时预警系统。

背景技术

煤与瓦斯突出时煤矿井下极为复杂的瓦斯动力现象，是井下严重自然灾害之一。在人为的采矿活动的干扰下，煤矿中原始应力平衡状态被破坏，煤的物理力学性质(煤体强度)由强变弱，而地应力(含自重应力、构造应力、支撑应力)和瓦斯压力相对增强；在地应力的作用下，煤层原始结构发生破坏、产生裂痕，形成大量的自由面，导致煤层中富含的吸附瓦斯快速、大量解吸，转变成游离瓦斯，形成巨大的瓦斯膨胀压力，当这种能量聚集到一定程度时，驱使破碎后的松软煤炭突破抵抗线，瞬间从煤层中喷射出大量的瓦斯(达数百万立方米)和煤炭(达万吨)，造成井下瓦斯动力现象。煤矿开采深度越深，煤与瓦斯突出释放的能量越大。煤层平巷掘进、上山掘进和石门揭煤时，容易发生煤与瓦斯突出，有的矿井的回采工作面也会发生煤与瓦斯突出。煤与瓦斯突出是一个世界难题；据统计，目前世界上大约有中国、法国、俄罗斯、波兰、日本等18个国家和地区有煤与瓦斯突出发生。中国式世界上发生煤与瓦斯突出现象最严重、危害性最大的国家之一，发生煤与瓦斯突出总次数占世界各国突出次数的三分之一以上。

对于煤与瓦斯突出的警示问题现有技术采用的系统主要由数据采集系统、数据传输、实时数据的跟踪分析中心、综合预警组成。其中数据采集系统由超低频矿压动态传感器、瓦斯涌出量检测单元构成。超低频矿压动态传感器由微震信号传导杆、超低频微震信号传感元件、微震信号采集分析主机组成。工作时，微震信号传导杆的一端插入煤层中，另外一端安装低频微震信号传感元件，低频微震信号传感元件将信号传输给微震信号采集分析主机进行分析，得到煤层特性的变化，以此作为是否报警和是否调整作业方案的依据之一。

这种系统的缺点在于：

1.由于采用的是将微震信号传导杆插入煤层中的这种接触式测量，必然会有较大误差，而且会对煤层造成一定的松动影响，导致潜在的作业不安定因素。

2.由于以整个系统作为一个整体，涉及的部件过多，系统过于庞大，结构复杂，实施成本高。

3.由于井下缺乏数据和信息的获得，从而不能即时全面的了解整个工作层面的情况，导致出现一些不必要的工作失误。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种从属型煤与瓦斯突出实时预警系统，能够建立在炮后30分钟吨煤瓦斯解析量指标的基础上判断煤层突出危险的可能性的同时，采用非接触式测量，结构简单，实施成本低。

本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：一种从属型煤与瓦斯突出实时预警系统，其特征在于：包含传感器、报警器、控制系统、井下人员定位系统，所述传感器包括甲烷传感器和风速传感器；所述传感器、报警器分别连接控制系统，所述控制系统与井下人员定位系统的分站相连接。甲烷传感器、风速传感器将实时监测的数据经分站的传输线路传送给控制系统，控制系统根据给定的数学模型进行分析处理，并通过传输线路将甲烷传感器、风速传感器的实时监测的数据以及分析处理结果送到地面的控制系统。当工作面有煤与瓦斯突出危险时，发出报警。

上述技术方案的有益效果有：由于采用了非接触式测量，使测量的精度更高，不会对煤层造成影响，从而避免了一些潜在的不安全因素；由于所使用的部件大部分为井下作业本来就需要的人员管理系统，所以使得系统制造的成本降低，并且结构更加简单。

进一步，考虑到井下缺乏信息的获得以及对系统的控制，所述的分站设有与控制系统连接的遥控器，所述的分站还设有能够反映整个系统情况的显示设备，这样分站就能及时的对整个系统的信息进行分析和控制。

进一步，考虑到控制系统的层次问题，所述的控制系统包括一单片机和一处于地面上的上位机，这样就更好对控制系统进行了层次性的划分以此来增强对整个系统的控制。

进一步，考虑到人员进行分析时会利用图表，所述的从属型煤与瓦斯突出实时预警系统还包含一制图打印机，随时可以进行打印，让分析人员能够根据图表进行判断。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

附图1为本实用新型的示意图。

具体实施方式