[发明专利]一种煤矿冲击地压联合监测预警系统及其监测预警方法

说明书

本发明公开了一种煤矿冲击地压联合监测预警系统及其监测预警方法，电磁辐射监测仪、地音监测仪及微震监测仪分别布置在煤矿掘进巷道监测点上或采煤工作面的运输巷、采煤工作面的回风巷及采煤工作面的监测点上，控制接收器布置在回采巷道，地面监测系统站安装在地面上，电磁辐射监测仪、地音监测仪及微震监测仪均与控制接收器连接，控制接收器与地面监测系统站连接。本发明集三种监测与一体，在监测过程中相互作用，相互补充，利用系统化的优势对监测结果进行系统分析，确保了高质量的监测预警效果，提供了一种严谨且科学的监测预警方法，为煤矿安全生产免收冲击地压危害保驾护航。

技术领域

本发明涉及采矿工程技术领域，尤其涉及一种煤矿冲击地压联合监测预警系统及其监测预警方法。

背景技术

近年来随着煤矿开采深度的逐步加深，冲击地压的影响也日益加剧，对煤矿安全生产带来极大危害。冲击地压的发生相对比较复杂，要用单纯的数学解析和岩石力学理论来解决实际问题比较困难。因为煤岩层受节理、裂隙及断层等地质构造的影响，使得煤岩层表现出不连续性且各向异性的特点，又加上水和赋存在煤岩层中的瓦斯与原岩应力及构造应力共同对煤岩层产生作用，使得煤岩层的物理性质和力学性质更加复杂，在时间和空间上不断变化，随着开采的加深，在不同的地点，由于人为方法的选择更是形成煤岩层在不同条件下的变化特点。其变化的多样性和复杂性给煤矿开采中冲击地压的监测预警技术带来了发展。

根据对当前我国冲击地压矿井的调研结果，用于冲击地压监测预警的技术主要包括钻屑法、电磁辐射法、煤体应力法、地音监测和微震监测等方法。每种监测方法都有适合自身的监测对象和监测范围，集中于某一种技术手段。由于煤岩层赋存的多样性和复杂性，空间尺寸的大型化以及在现场监测中受外界干扰，很多的监测预警结果出现失真现象，可见单一的监测预警手段难以对煤矿开采中冲击地压的防治起到足够有效的指导。

在煤矿开采中，煤岩层受节理、裂隙以及断层等地质构造的影响，煤岩层表现出不连续且各向异性的特点，加之水和赋存在煤岩层里的瓦斯同时与原岩应力及构造应力共同作用，以及开采深度加深，地应力增大，同时伴随着开采扰动的影响，又使煤岩体的物理性质和力学性质变得更加复杂，采用一定的监测预警手段可以较直观的反映受冲击地压的煤岩层变化状况。但在复杂的地质条件和变化的外在环境影响下，使得单一的监测预警手段在监测过程中出现精度不高，数据失真，甚至某些特定环境下导致监测失效，不能很好的监测预警冲击地压。如单一的电磁辐射监测预警技术对冲击地压进行监测预警，就如同我们失去了耳朵和双手，只用眼睛去看一样，对于简单的事物我们可以通过眼睛准确的做出判断，但在复杂的条件和外在因素的干扰下，我们单一的手段和功能有时候就达不到预期的效果，俗话说的眼见不一定为实。同理，单一的地音监测预警或微震监测预警等，如同我们的耳朵和触觉，单独作用下，反应出来的也并非真实的事物变化过程。

发明内容

本发明目的在于提供一种煤矿冲击地压联合监测预警系统及其监测预警方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种煤矿冲击地压联合监测预警系统，包括电磁辐射监测仪、地音监测仪、微震监测仪、控制接收器及地面系统监测站，所述电磁辐射监测仪、地音监测仪及微震监测仪分别布置在煤矿掘进巷道监测点上或采煤工作面的运输巷、采煤工作面的回风巷及采煤工作面的监测点上，所述控制接收器布置在回采巷道，所述地面系统监测站安装在地面上，所述电磁辐射监测仪、地音监测仪及微震监测仪均与控制接收器连接，控制接收器与地面系统监测站连接。

所述电磁辐射监测仪、地音监测仪及微震监测仪均与控制接收器连接，控制接收器与地面系统监测站连接，上述连接方式是通过电缆或无线信号。

所述电磁辐射监测仪由电磁辐射传感器、接收器组成。

所述地音监测仪由地音监测探头、发射器组成。

所述微震监测仪由微震监测传感器、数据采集器组成。