[实用新型]一种煤层采动应力分布式监测系统

说明书

本实用新型公开了一种煤层采动应力分布式监测系统，包括监测总站和多个监测子站，所诉监测总站连接多个监测子站，其中，所述监测子站包括水文地质监测子站、断层地质监测子站、采动应力监测子站，所述采动应力监测子站包括钻孔应力计、一孔多点钻孔应力计、瓦斯参数传感器。本实用新型通过监测总站集成多个数据采集器，通过数据采集器连接多个监测子站，能够同时对井下水文、断层和采动应力等信息进行统一采集；并通过瓦斯参数传感器中的瓦斯压力传感器与瓦斯流量传感器收集矿井内个探测点瓦斯参数同钻孔应力计上传至数据采集器，可进行煤层底板整块和单块力度检测，受力分析更加全面。

技术领域

本实用新型涉及采动应力监测领域，尤其涉及一种煤层采动应力分布式监测系统。

背景技术

煤炭是我国的主要能源，煤炭工业是支撑我国国民经济发展的重要基础工业，随着国民经济的高速发展，矿井生产强度增大，开采深度的加深，由此产生的事故隐患严重制约着矿井的安全生产，威胁人民的生命财产安全。煤层内瓦斯的赋存状态是煤层中影响生产安全的重要因素，随着煤层开采深度的不断增加，煤层瓦斯含量逐渐增大，同时由于受煤层开采的影响，原有地应力和采动应力集中，煤层透气性发生急剧变化，导致瓦斯的急剧涌出甚至出现瓦斯突出等瓦斯等灾害；实践表明，瓦斯参数的各种异常变化通常是瓦斯灾害的前兆，而瓦斯压力、瓦斯流量以及地应力是引起瓦斯参数变化的重要因素，因此对煤层受采动影响下的瓦斯压力、流量以及煤层地应力规律进行有效测试具有重要意义。

现有技术中，存在以下缺陷：

（1）监测装置、监测系统复杂多样，没有统一的管理；

（2）传统应力检测系统采用传统模拟控制系统，应用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接。如位于现场的测量变送器与位于控制室的控制器之间，控制器与位于现场的执行器、开关、马达之间均为一对一的物理连接。此连接方法比较单一，有一定的封闭性，不能实现多点通信，反应能力较差。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种煤层采动应力分布式监测系统，用于上述问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种煤层采动应力分布式监测系统，包括监测总站和多个监测子站，所述监测总站连接多个监测子站，其中，所述监测子站包括水文地质监测子站、断层地质监测子站、采动应力监测子站，所述采动应力监测子站包括钻孔应力计、一孔多点钻孔应力计、瓦斯参数传感器。

进一步的，所述水文地质监测子站包括水平钻孔、TSP地质探测仪和水文探测仪。

进一步的，所述断层地质监测子站为TSP地质超前预报检测仪。

进一步的，还包括供电设备，所述供电设备包括UPS电源，所述供电设备连接各个监测子站的设备。

进一步的，还包括通讯设备，所述通讯设备连接多个监测子站和监测总站，所述通讯设备包括多个数据采集器和通讯链路，其中，所述数据采集器通过通讯链路连接多个监测子站，并通过连接监测总站将数据进行上传，所述通讯链路为LoRa通讯接口。

进一步的，所述监测总站包括控制器和与控制器连接的数据处理设备、数据存储设备、数据显示设备、告警设备。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型通过监测总站集成多个数据采集器，通过数据采集器连接多个监测子站，能够同时对井下水文、断层和采动应力等信息进行统一采集；

（2）本实用新型通过瓦斯参数传感器中的瓦斯压力传感器与瓦斯流量传感器收集矿井内个探测点瓦斯参数同钻孔应力计上传至数据采集器，可进行煤层底板整块和单块力度检测，受力分析更加全面，最终进行动态仿真建模，更直观的观察到煤层底板采动裂隙发育状况。

附图说明