[发明专利]煤矿动力灾害危险性检验智能化分析装置

说明书

本发明涉及煤矿动力灾害危险性检验和预警领域，具体涉及一种基于钻屑法的煤矿动力灾害危险性检验智能化分析装置。该装置包括如下三部分：第一部分：数据采集部分；第二部分：现场主机部分；第三部分：煤矿动力灾害危险性检验数据处理专用软件。本发明基于钻屑法进行煤矿动力灾害危险性智能化检验，应用现代通讯技术、计算机技术、传感器技术和自动化技术，实现了煤矿动力灾害危险性检验过程中自动化统计每米煤粉量，智能化判断煤炮、顶钻、吸钻和卡钻等宏观现象，实现了钻进区域冲击危险性的智能化评价。克服了钻屑法判断冲击危险性过程的危险性大、工作量大、人为因素大等缺陷，实现了检验过程的安全、智能、可靠、轻松的目的。

技术领域

本发明涉及基于钻屑法的煤矿动力灾害危险性检验装置，用于煤矿动力灾害危险性检测和预警。

背景技术

在冲击地压和煤与瓦斯突出危险性监测预警领域，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，根据其排出的煤粉量和变化规律以及宏观动力现象鉴别冲击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冲击危险性检验时，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。该方法进行冲击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，国内外还没有钻屑法判断煤矿动力灾害危险性检验的智能化装置。为了解决基于钻屑法的煤矿动力灾害危险性检验的智能化水平低，检验过程危险性大和工作量大的问题，克服因人而异的操作误差，发明煤矿动力灾害危险性检验智能化分析装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于钻屑法的煤矿动力灾害危险性检验装置，该装置能够广泛适用于钻屑法的煤矿动力灾害危险性检验，基于钻屑法，实现煤矿动力灾害危险性检验的规范性、可靠性、安全性、简洁性的目的。

一种基于钻屑法的煤矿动力灾害危险性检验装置，该装置包括如下三部分：数据采集装置；现场主机装置；煤矿动力灾害危险性检验数据处理软件。通过以上三部分协同工作实现煤矿动力灾害危险性的智能化判断。

数据采集装置包括煤粉重量数据采集装置，由集料桶、数字式显示表和支架组成。数据采集装置还包括推进压力、回转压力和进尺三个数据采集装置，由两个压力传感器和一个位移传感器组成。

集料桶通过挂钩悬挂在数字式显示表下方，用以收集打钻过程中螺旋钻杆排出的煤粉。数字式显示表实时显示集料桶内煤粉重量，并通过无线收发模块按设定的频率把数据传输至现场主机。

称重传感器采用隔爆设计，通过有线方式和数字式显示表连接。数字式显示表采用隔爆设计，能够把煤粉重量实时数字化显示出来。

推进压力和回转压力信号通过在推进动力泵和回转动力泵的出口加装压力传感器来采集，并通过有线方式把数据传输至现场主机。