[发明专利]煤矿动力灾害危险性智能检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿山动力灾害监测及预警领域，具体涉及煤矿动力灾害危险性智能检验方法，用于煤矿动力灾害检测和预警。

背景技术

在煤矿动力灾害危险性检验预警领域，目前国内外的现场预报主要以钻屑法为主。钻屑法(煤粉钻孔法)是通过在煤层中钻一小直径(40～50mm)钻孔，根据钻进过程中每米排出的煤粉量、进尺和发生宏观动力现象的次数鉴别煤矿动力灾害危险性的一种实用可靠方法。

抚顺矿务局冲击地压研究组、阜新矿业学院冲击地压研究组和抚顺矿务局龙凤矿冲击地压研究组于1985年在《阜新矿业学院学报》上发表了“钻屑法的研究研究和应用”论文，利用自制的围压装置进行的实验室试验、以及理论计算结果，试验研究出钻屑法一整套确定冲击危险指标和判断冲击危险程度的方法和手段，具体给出了龙凤矿开采冲击地压危险煤层检测标准和冲击指标，并在龙凤煤矿进行了应用。

赵阳升教授等于1987年在《岩土工程学报》上发表了“钻屑法监测围岩压力的探索”论文，论证了钻屑量变化与围岩应力存在一定的关系。于1989年发表了“冲击地压临界钻粉量研究”论文，研究了不同地质条件下钻粉量的变化规律。

目前，国内外在应用钻屑法进行煤矿动力灾害危险性检验时，主要是通过“一块布、一杆秤、一支笔、一张纸”的方法实现，即打钻工人把一块布铺在钻杆排粉出口正下方的地面上，每钻进一米，工人就把进尺以及该米钻进过程中出现的顶钻、卡钻、吸钻和煤炮等宏观现象的次数记录在统计表内，并且每一米钻杆钻进结束，就把布上的钻粉用称称量，把称量结果记录在统计表内。继续钻进，工人重复上面方法进行数据统计。该方法进行煤矿动力灾害危险性评判其缺点是实施过程中操作人员的危险性大、工作量大、因人而异的操作误差，从而导致评判结果的不准确性，不可靠性和不科学性。

目前，国内外还没有煤矿动力灾害危险性智能检测方法。为了解决基于钻屑法的冲击和突出危险性评判智能化水平低，检测过程危险性大和工作量大，克服因人而异的操作误差，发明煤矿动力灾害危险性智能检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿动力灾害危险性智能检测方法，该方法能够广泛适用于钻屑法的冲击地压和煤与瓦斯突出危险性检验，基于钻屑法，实现冲击和突出危险性检验的规范、可靠、安全、简洁及智能化。

一种基于钻屑法的冲击地压和煤与瓦斯突出危险性智能检测方法，该方法包括：

(1)：钻屑采集，在钻孔下方设置集料箱收集煤粉，所述集料箱采用悬挂设计，能够很好地保证集料箱的平衡。

(2)：钻屑称重，称重由集料箱通过挂钩和数字式称重仪表相连接实现，所述数字式称重仪表由重量传感器、数字显示式仪表、数据无线收发模块三部分组成。

(3)：数据传输，设置在集料装置上的数据无线收发模块和设置在手持式操作器上的无线采集发送模块实现数据的无线通讯，实时采集煤粉重量数据，发送复位和清零信号；

(4)：数据记录，手持式操作器把数据采集模块采集到的煤粉重量以一米为单位进行记录和存储，统计在该一米内打钻过程中所出现的顶钻、卡钻、吸钻和煤炮等宏观现象发生的次数，并且以曲线形式实时显示和预警；

(5)：数据处理和危险性分析软件，利用软件自动化处理钻进过程中采集到的数据，所述后处理软件具有单孔冲击危险性智能评判、多孔危险性智能评判、钻进区域危险性评价和图表的自动生成和打印三项主要功能。

通过以上五部分协同工作实现冲击危险性的智能化检测。

钻屑采集是利用集料箱悬挂的方式采集。

钻屑称重由集料箱通过挂钩和数字式称重仪表相连接实现，数字式称重仪表由重量传感器、数字显示式仪表、数据无线收发模块三部分组成。传感器与数字显示式称重仪表之间由屏蔽线相连。数字显示式称重仪表实时显示钻屑重量，并通过无线收发模块和手持式操作器实现数据通讯。

数据传输是通过设置在数字式显示表上的数据无线收发模块和设置在手持式操作器上的无线收发模块实现数据的无线通讯，实时传输和接收煤粉重量数据。数字显示式称重仪表接收手持式操作器发送的复位和清零信号；