[发明专利]煤矿锚杆索工作状态监测设备、灾害预警方法及装置

权利要求书

1.一种煤矿锚杆索工作状态监测设备，其特征在于，包括传感器外壳和传感器支架；所述传感器支架固设在所述传感器外壳中部，所述传感器支架套设在锚杆索外部，所述传感器外壳内部包括多个测量感应单元和电路板，所述多个测量感应单元中的每个测量感应单元分别与所述电路板电连接。

2.根据权利要求1所述的监测设备，其特征在于，所述多个测量感应单元包括工作载荷测量感应单元、温度和湿度测量感应单元、瓦斯浓度测量感应单元、角度测量感应单元、三轴加速度测量感应单元和电磁辐射强度测量感应单元。

3.根据权利要求1或2任一项所述的监测设备，其特征在于，所述传感器支架的上下两端分别设有弹簧垫片。

4.根据权利要求1或2任一项所述的监测设备，其特征在于，在所述锚杆索外部套设有紧固装置，所述紧固装置位于所述传感器支架上方。

5.根据权利要求1或2任一项所述的监测设备，其特征在于，在所述传感器外壳下端与围岩之间设有垫板。

6.一种利用如权利要求1-5任一项所述的煤矿锚杆工作状态监测设备进行数据采集的煤矿灾害预警方法，其特征在于，包括：

采集当前时刻锚杆索工作状态的监测数据；

对所述监测数据进行计算分析得到综合分析系数；

根据所述综合分析系数判定预警等级并进行预警。

7.根据权利要求6所述的预警方法，其特征在于，对所述监测数据进行计算分析得到综合分析系数，包括：

将当前时刻采集到的所述监测数据与第一次采集到的监测数据的差值作为测量变化值；

计算所述测量变化值与所述第一次采集到的监测数据的差值，将该差值与所述第一次采集到的监测数据的比值作为当前时刻的所述分析系数；

将各个所述分析系数的和与所述监测数据的个数的比值作为当前时刻的所述综合分析系数。

8.根据权利要求6所述的预警方法，其特征在于，所述根据所述综合分析系数判定预警等级，包括：

响应于0≤综合分析系数≤0.2，所述预警等级为第一预警；

响应于0.2＜综合分析系数≤0.4，所述预警等级为第二预警；

响应于0.4＜综合分析系数≤0.6，所述预警等级为第三预警；

响应于0.6＜综合分析系数≤0.8，所述预警等级为第四预警；

响应于0.8＜综合分析系数≤1.0，所述预警等级为第五预警。

9.根据权利要求8所述的预警方法，其特征在于，所述监测数据包括工作载荷，温度与湿度，角度，三轴加速度，瓦斯浓度和电磁辐射强度；所述预警包括冲击电压预警、煤与瓦斯突出预警、突水预警、顶板垮落预警和火灾预警；

根据所述综合分析系数判定预警等级并进行预警，包括：

根据所述工作载荷、角度、电磁辐射强度的监测数据计算得到的综合分析系数确定所述冲击电压预警的预警等级；

根据所述工作载荷、角度、电磁辐射强度和瓦斯浓度的监测数据计算得到的综合分析系数确定所述煤与瓦斯预警的预警等级；

根据所述工作载荷、角度、温度和湿度、温度和湿度的监测数据的计算得到的综合分析系数确定所述突水预警的预警等级；

根据所述工作载荷、角度的监测数据计算得到的综合分析系数确定所述顶板垮落预警的预警等级；

根据所述温度和湿度的监测数据计算得到的综合分析系数确定所述火灾预警的预警等级。

10.煤矿灾害预警装置，其特征在于，包括：

采集模块，被配置为采集当前时刻锚杆索工作状态的监测数据；

分析模块，被配置为对所述监测数据进行计算分析得到综合分析系数；

预警模块，被配置为根据所述综合分析系数判定预警等级并进行预警。