一种煤矿冲击地压联合监测预警装置及其预警方法

本发明涉及煤矿开采相关，特别涉及一种煤矿冲击地压联合监测预警装置及其预警方法。

背景技术：

1、煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿，当煤层距地表的距离很近时，选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，为露天煤矿，煤矿在开采过程中，通常需要对冲击地压灾害进行监测，矿体或岩体在内部高应力作用下，平衡状态遭到破坏，突然释放大量能量，发生爆炸振动，以及井巷周壁的矿体、岩石突然喷出造成的灾害。

2、在中国发明专利申请号：cn201811408128.6中公开有一种煤矿冲击地压监测装置及监测方法，该煤矿冲击地压监测装置及监测方法，虽然，导向杆与周围的土质进行接触，提高数据的准确性，但是，该煤矿冲击地压监测装置及监测方法，采用矿井支撑式煤矿冲击地压监测预警结构，装置的体积较大，安装麻烦，实际应用操作不够灵活，不便于在矿井内部进行多方位的数据监测区域转换，不适用于多种地形的矿井内部环境，降低了数据监测准确程度，不具备对监测数据进行区域联合共享的功能，降低了监测预警效率。

3、因此，提出一种煤矿冲击地压联合监测预警装置及其预警方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种煤矿冲击地压联合监测预警装置及其预警方法，解决了煤矿冲击地压监测装置及监测方法，采用矿井支撑式煤矿冲击地压监测预警结构，装置的体积较大，安装麻烦，实际应用操作不够灵活，不便于在矿井内部进行多方位的数据监测区域转换，不适用于多种地形的矿井内部环境，降低了数据监测准确程度，不具备对监测数据进行区域联合共享的功能，降低了监测预警效率的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种煤矿冲击地压联合监测预警装置，包括底板，所述底板的上表面对称固定安装有安装罩，所述底板的下表面对称开设有定位孔，多个所述安装罩的一侧上表面开设有限位孔，多个所述限位孔的内壁活动连接有埋地钉，所述底板的上表面对称开设有定位槽，多个所述定位槽的内壁固定安装有安装杆，多个所述埋地钉的一侧外壁开设有限位槽，多个所述安装杆的外表面活动安装有活动板，多个所述活动板的端部固定安装有踏板，多个所述踏板的上表面对称固定安装有橡胶条。

6、可选的，所述底板的一侧上表面设有安装轴，所述安装轴的外表面活动连接有支撑板，所述支撑板的外壁对称开设有通槽，支撑板与底板呈转动连接配合，便于带动监测机构与矿井内壁相贴合。

7、可选的，所述支撑板的外壁对称开设有卡槽，所述支撑板的一侧外壁对称固定连接有支撑架，多个所述支撑架的外壁对称开设有连接槽，多个卡槽呈矩形阵列分布，多个支撑架与卡槽相对应。

8、可选的，多个所述支撑架的外壁对称螺纹连接有螺钉，多个所述支撑架的一侧外壁对称设有地音传感器，多个所述地音传感器的一侧外壁对称固定安装有外螺纹杆并贯穿连接槽，多个螺钉贯穿卡槽，用于对支撑架的卡接固定。

9、可选的，多个所述外螺纹杆的外表面螺纹安装有螺母，多个所述地音传感器的输出端设有数据线，多个所述支撑架的一侧外壁设有地音发射器，多个地音传感器与地音发射器信号连接。

10、可选的，所述支撑板的外壁对称设有延伸杆，两个所述延伸杆的外壁活动安装有支撑杆，所述底板的上表面对称固定安装有定位条，两个所述定位条的上表面对称开设有矩形槽，多个矩形槽呈矩形阵列分布，定位条与支撑杆相对应。

11、可选的，两个所述支撑杆的底端固定安装有定位块，所述支撑板靠近延伸杆的一侧外壁固定安装有延伸板，所述延伸板的内壁固定连接有连接杆，所述连接杆的外表面活动安装有承接板。

12、可选的，所述承接板的上表面对称固定安装有挡板，所述承接板的上表面设有计算机，所述支撑板的一侧外壁顶部设有地音信号放大器，所述底板的上表面对称固定安装有防滑板，所述支撑板的一侧外壁固定安装有承接块，通过挡板的设置，用于对计算机的定位防护。

13、一种煤矿冲击地压联合监测预警装置的预警方法，包括以下步骤：

14、a：设备选址：首先将装置固定安装在特定的煤矿开挖矿井内部，根据矿井内部的实际情况，将底板固定安装在矿井内壁的边缘位置，并将支撑板与矿井内壁相贴合；

15、b：设备固定：人员通过敲击埋地钉埋入地下，实现带动底板与矿井地面固定连接，人员通过踩压踏板，实现带动埋地钉上移，并与矿井地面松脱，使底板与矿井地面分离；

16、c：冲击地压监测：通过带动地音传感器与矿井内部的冲击地压监测区域相对应，并通过数据线和地音发射器的配合，实现对监测数据的传输；

17、d：数据整理：通过对计算机的支撑，人员通过站立在防滑板的上表面进行操作，用于对煤矿冲击地压监测数据的整理操作；

18、e：信号警报：通过在支撑板的外壁设置地音信号放大器，并与地音发射器和计算机信号适配连接，当系统检测到矿井内部发生岩体震动时，及时通过地音信号放大器进行扩音报警。

19、可选的，所述步骤b中多个活动板与安装杆呈转动连接配合，所述步骤c中多个数据线与地音发射器相适配。

20、(三)有益效果

21、本发明提供了一种煤矿冲击地压联合监测预警装置及其预警方法，具备以下有益效果：

22、1、本发明通过在定位槽的内壁设置安装杆，用于对活动板的活动支撑，使活动板能够沿着底板旋转摆动，活动板的端部与限位槽相对应，人员通过踩压踏板，实现带动埋地钉上移，并与矿井地面松脱，使底板与矿井地面分离，能够有效提升装置对煤矿冲击地压的监测灵活程度，便于在矿井内部进行多方位的数据监测区域转换。

23、2、本发明通过带动地音传感器与矿井内部的冲击地压监测区域相对应，并通过数据线和地音发射器的配合，实现对监测数据的传输，通过沿着支撑架调节多个地音传感器的相对位置，并与指定的矿井内壁相对应，增强监测机构与矿井内壁的连接范围，能够有效提升对煤矿冲击地压的数据监测准确程度，适用于多种地形的矿井内部环境。

24、3、本发明通过在支撑板的外壁设置地音信号放大器，并与地音发射器和计算机信号适配连接，当系统检测到矿井内部发生岩体震动时，及时通过地音信号放大器进行扩音报警，能够有效提升人员对煤矿冲击地压数据的整理便捷程度，实现对监测数据的区域联合共享，能够有效增强对煤矿冲击地压的监测预警效率。

技术特征：

1.一种煤矿冲击地压联合监测预警装置，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的上表面对称固定安装有安装罩(2)，所述底板(1)的下表面对称开设有定位孔(3)，多个所述安装罩(2)的一侧上表面开设有限位孔(4)，多个所述限位孔(4)的内壁活动连接有埋地钉(5)，所述底板(1)的上表面对称开设有定位槽(6)，多个所述定位槽(6)的内壁固定安装有安装杆(7)，多个所述埋地钉(5)的一侧外壁开设有限位槽(8)，多个所述安装杆(7)的外表面活动安装有活动板(9)，多个所述活动板(9)的端部固定安装有踏板(10)，多个所述踏板(10)的上表面对称固定安装有橡胶条(11)。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿冲击地压联合监测预警装置，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种煤矿冲击地压联合监测预警装置，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种煤矿冲击地压联合监测预警装置，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种煤矿冲击地压联合监测预警装置，其特征在于：

6.根据权利要求2所述的一种煤矿冲击地压联合监测预警装置，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种煤矿冲击地压联合监测预警装置，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种煤矿冲击地压联合监测预警装置，其特征在于：

9.一种煤矿冲击地压联合监测预警装置的预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种煤矿冲击地压联合监测预警装置的预警方法，其特征在于：所述步骤b中多个活动板(9)与安装杆(7)呈转动连接配合，所述步骤c中多个数据线(22)与地音发射器(23)相适配。

技术总结
本发明公开了一种煤矿冲击地压联合监测预警装置，涉及煤矿开采相关技术领域，包括底板，所述底板的上表面对称固定安装有安装罩，所述底板的下表面对称开设有定位孔，多个所述安装罩的一侧上表面开设有限位孔，多个所述限位孔的内壁活动连接有埋地钉。本发明还公开了一种煤矿冲击地压联合监测预警装置的预警方法，包括A：设备选址、B：设备固定、C：冲击地压监测、D：数据整理、E：信号警报。本发明活动板能够沿着底板旋转摆动，活动板的端部与限位槽相对应，人员通过踩压踏板，带动埋地钉上移，使底板与矿井地面分离，能够有效提升装置对煤矿冲击地压的监测灵活程度，便于在矿井内部进行多方位的数据监测区域转换。

技术研发人员：顾倩悦,曹安业,刘耀琪,薛成春,王强,南天琦,徐天,白贤栖,彭雨杰,李庚
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17