[发明专利]一种石膏矿塌陷监测系统及组建方法

说明书

本发明公开了一种石膏矿塌陷监测系统及组建方法，包括钻孔、监测传感器、解调设备、监测平台、蜂鸣器；多个钻孔独立布设在采空区各个监测位置；监测传感器布设在一钻孔内；解调设备布设在安全区；解调设备与监测传感器相连且将监测数据上传至监测平台的监测软件，以便于发出预判报警；蜂鸣器安装在监测点地表位置且与解调设备相连；监测传感器包括光纤光栅位移计、光纤光栅渗压计、地质灾害报警器、地震检波器；蜂鸣器根据地质灾害报警器信号发出现场报警；监测传感器对采空区地质的多参量进行监测，采集数据全面，实现了全方位的监测，同时预判报警和现场报警，能够帮助操作人员快速针对危险地质情况做出及时的应对措施。

技术领域

本发明涉及石膏矿塌陷监测的技术领域，尤其涉及一种石膏矿塌陷监测系统及组建方法。

背景技术

石膏是一种用途广泛的工业和建筑原料，多赋存于地下，中国石膏矿资源非常丰富，分布广泛，总保有储量576多亿吨，居世界首位。随着我国城市化的推进，建筑业和装饰业迅速发展，给石膏工业提供了广阔的发展空间，市场容量不断扩大。石膏矿的大量开采，在带来经济效益的同时，也留下了严重的采空地面塌陷隐患。因此，开展石膏矿采空区的监测工作具有重要的现实意义。

传统的采空区土体变形监测采用经纬仪、水准仪、钢尺、支距尺和全站仪或GPS等方法，这些方法的实时性都较差，均是对地表已经塌陷这一既有现象进行结果监测，难以满足采空区监测超前预报、长期和实时在线的要求，所以无法根据采空塌陷区域的变形和移动对采空区稳定性变化规律及其发展趋势进行评定和预测，以达到防治采空塌陷区灾害的目的。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是：提供一种石膏矿塌陷监测系统及组建方法，能够进行长期稳定性监测，并发出预判报警和现场报警。

为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现：

一种石膏矿塌陷监测系统，包括钻孔、监测传感器、解调设备、监测平台、蜂鸣器；多个所述钻孔独立布设在采空区各个监测位置；所述监测传感器布设在一钻孔内；所述解调设备布设在安全区且与钻孔一一对应；多个所述解调设备与监测传感器通过跳线对应相连且将各个监测点的监测数据均上传至监测平台的监测软件，以便于进行对比分析，并发出各个监测点独立的预判报警；所述蜂鸣器安装在监测点地表位置且与解调设备一一对应相连；其中，所述监测传感器包括光纤光栅位移计、光纤光栅渗压计、地质灾害报警器、地震检波器；若干所述光纤光栅位移计沿着钻孔轴向串联连接且形成U型回路结构；若干所述地震检波器并联连接且高低错落分布在钻孔内；所述蜂鸣器能够根据地质灾害报警器传至解调设备的信号发出现场报警。

优选地，所述钻孔底部下沉有配重块；所述配重块与光纤光栅位移计、光纤光栅渗压计、地质灾害报警器、地震检波器的底部光纤光缆固定连接。

优选地，所述解调设备通过太阳能供电系统提供电力。

优选地，所述U型回路结构包括并联的两个。

优选地，所述监测传感器还包括用于对光纤光栅渗压计进行温度补偿的光纤光栅温度计；所述光纤光栅温度计与光纤光栅渗压计所在钻孔深度一致。

优选地，所述解调设备内设置有无线传输模组。

优选地，所述预判报警包括竖直沉降报警、地下水位报警、地面塌陷振动报警。

一种石膏矿塌陷监测系统的组建方法，包括下列步骤：

S1:根据石膏矿采空区周边预先确定的各个监测位置，均打一钻孔，钻孔深度为高于基岩1m处；在钻孔处附近的安全区域布设与钻孔一一对应的解调设备，在钻孔所在的采空区附近布设与钻孔一一对应的蜂鸣器；