专利名称：矿井隧道塌方报警器的制作方法
技术领域：
本发明涉及隧道、矿井安全设备技术领域，尤其涉及一种矿井隧道塌方报警器。
背景技术：
塌方是隧道、矿井在自然力作用下，出现的塌陷下坠的自然现象。冒顶是采掘空间内或井下其他工作地点顶板岩石的坠落。在矿井隧道施工中，塌方和冒顶有时是没有区别的，这类非人为出现的塌陷下坠的自然现象经常被连系在一起描述。塌方是矿井隧道施工中最常出现的重大地质灾害，约占各类重大地质灾害的90%以上。例如，我国成昆线、大秦线、衡广复线等，因塌方造成的停工约占总工期的1/4-1/3。又如杭州地铁隧道也曾出现过塌方。因此，塌方是矿井隧道施工中出现的最多最大的地质灾害。现在的塌方等地质监测预报，主要是使用应用了地震波预报技术(TSP)的地质预报技术TGP类仪器测量前面的地质类型，然后由分析人员根据地质类型来分析判断可能会出现的地质灾害。这种方法存在的缺陷是，需要分析人员具有相当丰富的经验和技术，因为同一监测数据、因分析人员不同， 其预测结果也大不相同、其可靠性也会因人而异；一般来说，现有技术只能在地质灾害产生征兆后，才能对其进行监视、监测和预报，对于尚未发现征兆的地质灾害的监测预报较为薄弱，因而现有的常规监测方法对地质灾害根本无法实施连续、实时、动态的监测，也不能满足自动化要求。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术存在的只能在地质灾害产生征兆后才能对其进行监视、监测和预报，对于尚未发现征兆的地质灾害的监测预报较为薄弱，无法实施连续、实时、动态的监测的问题；提供一种矿井隧道塌方报警器；结构简单，安装方便，检测灵敏度高，对塌方这类地质灾害能实施连续、实时、动态监测的矿井隧道塌方报警器。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案矿井隧道塌方报警器，包括智能检测丝、电阻检出器、计算机，智能检测丝与电阻检出器通过导线连接，电阻检出器与计算机连接。所述智能检测丝采用无论冬季还是夏季均呈母相状态的钛镍基记忆合金丝，或者铜基记忆合金丝，或者铁基记忆合金丝制成。所述智能检测丝和导线之间通过焊接连接，或通过接线柱连接。本发明工作原理本发明包括智能检测丝、电阻检出器、计算机，智能检测丝与电阻检出器通过导线连接，电阻检出器与计算机连接。监测时先将智能检测丝固定在矿井隧道的内表面，之后再将智能检测丝和电阻检出器用接线柱和导线串联起来形成一个闭合电路，然后再将电阻检出器的检出数据输入计算机即可。在矿井隧道尚没出现塌方和冒顶时， 由电阻检出器检出的电阻读数是零；当矿井隧道出现塌方和冒顶征兆时，电阻检出器检出的电阻读数是一个大于零的数值。若随着塌方和冒顶进一步加剧，电阻检出器检出的电阻读数在线性增加。因此，矿井隧道塌方报警器对矿井隧道塌方冒顶可进行连续、实时、动态监测。具体工作原理是智能检测丝由形状记忆合金制成，其Af温度较低，无论冬季还是夏季均呈母相状态，即表现出超弹性。当矿井隧道出现塌方和冒顶征兆时，由形状记忆合金制成的智能检测丝因受到塌方冒顶位移压力作用而发生相变，在由母相向马氏体转变时， 其电阻会呈现线性增加，且相变电阻增加的快慢仅取决于塌方冒顶位移的快慢，即取决于塌方冒顶的速度。塌方冒顶进行的很快，相变电阻增加的速度就很快；塌方冒顶进行的很缓慢，相变电阻增加的速度就很缓慢。无论相变电阻增加的快与慢，电阻检出器都可连续地检出这些电阻的变化，而这些电阻数据又都可输入存储于计算机中。本发明的有益效果本发明可实现对矿井隧道塌方冒顶进行连续、实时、动态监测，广泛适用于煤矿及矿井、公路铁路隧道、地铁隧道，减少矿井隧道塌方这类恶性突发事故的损失。
图I为本发明实施方式的原理示意图。其中，I、智能检测丝，2、接线柱，3、导线，4、电阻检出器，5、计算机。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。矿井隧道塌方报警器，结合图1，包括智能检测丝I、电阻检出器4、计算机5，智能检测丝I与电阻检出器4通过导线3连接，电阻检出器4与计算机5连接。所述智能检测丝 I采用无论冬季还是夏季均呈母相状态的钛镍基记忆合金丝，或者铜基记忆合金丝，或者铁基记忆合金丝、钛镍基记忆合金丝制成。所述智能检测丝I和导线3之间通过焊接连接，或通过接线柱2连接。上述虽然结合附图对发明的具体实施方式
进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
权利要求
1.一种矿井隧道塌方报警器，其特征是，包括智能检测丝、电阻检出器、计算机，智能检测丝与电阻检出器通过导线连接，电阻检出器与计算机连接。
2.如权利要求I所述的矿井隧道塌方报警器，其特征是，所述智能检测丝采用无论冬季还是夏季均呈母相状态的钛镍基记忆合金丝，或者铜基记忆合金丝，或者铁基记忆合金丝、钛镍基记忆合金丝制成。
3.如权利要求I所述的矿井隧道塌方报警器，其特征是，所述智能检测丝和导线之间通过焊接连接，或通过接线柱连接。
全文摘要
本发明公开了一种矿井隧道塌方报警器，包括智能检测丝、电阻检出器、计算机，智能检测丝与电阻检出器通过导线连接，电阻检出器与计算机连接；智能检测丝与电阻检出器之间的导线上设有接线柱；所述智能检测丝和导线之间通过焊接连接，或通过接线柱连接；结构简单，安装方便，检测灵敏度高，对塌方这类地质灾害能实施连续、实时、动态监测的矿井隧道塌方报警器。
文档编号E21F17/18GK102606212SQ20121011324
公开日2012年7月25日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者李术才, 李海燕, 耿贵立 申请人:山东大学