[发明专利]随机背景激励锚杆阵列传感的综采面环境灾害预警系统及预警方法

摘要

本发明公开了随机背景激励锚杆阵列传感的综采面环境灾害预警系统及预警方法，本发明以单个锚杆传感装置为基础，在综采面两侧回采巷的锚杆上安装传感装置，使之形成锚杆传感阵列。将锚杆阵列看做电极对通过电阻层析成像的方法计算煤岩场域电导率分布并重建出内部煤层电阻率分布图像，结合每个锚杆声波层析成像形成的煤岩声速分布图像，更加准确、高效的分析和判断可预测工作面渗水、冒顶、塌方等大多数地质事故，最终上述数据及结果通过无线模块上传至云端服务器进行存储并可在微信公众号实时查看。本发明克服了传统方法需要在停产条件下施工的问题，提高了系统的灵活性和实时性；该系统结构简单、实现方便、使用操作便捷。

主权项

1.一种随机背景激励锚杆阵列传感的综采面环境灾害预警方法，其特征是所述预警方法包括如下步骤：步骤(1)在进风巷和回风巷锚杆上依次安装锚杆传感装置，使其形成锚杆传感阵列；步骤(2)用锚杆传感装置对相应锚杆发射声波，利用声波层析成像测量方法，根据接收到的回波得到锚杆及其周围煤岩声速分布图像，并通过散射出的声波测出相邻锚杆之间的距离，如此，便得到锚杆传感阵列内各锚杆附近煤岩声速分布图像及各锚杆之间准确位置；步骤(3)在锚杆传感阵列中，选择相邻两锚杆作为一组激励电极对，其余锚杆两两组成测量电极对，远程控制各锚杆传感装置，对激励电极对添加激励，并测量每组测量电极对的电势差，如此往复直至所有的电极对全部被激励完毕，得到测量电压数据，再通过电阻层析成像图像重建算法，得出内部煤层电阻率分布图像，通过监测电阻率可以时刻观察是否有引起电阻率较敏感的灾害现象，预测是否会发生相应地质灾害；步骤(4)各锚杆传感装置在接收步骤(2)和步骤(3)两步的数据后，通过无线模块将数据传输至数据处理计算机，进行数据计算处理并得出结果，上传存储至云端服务器，微信公众号通过已设置完成的代码读取云端数据及结果，供技术人员实时通过移动端查询。