一种矿山地质灾害超前预报监测系统及其方法

本发明涉及地质灾害设备检测，尤其是一种矿山地质灾害超前预报监测系统及其方法。

背景技术：

1、矿山地质灾害是矿山开采过程中常见的问题之一，对矿山生产和工人安全造成严重影响，因此，提前预报矿山地质灾害，对矿山安全生产至关重要，需要采用专业监测设备对矿山地质灾害隐患点进行实时在线安全监测预警。

2、公开号为cn217637271u的中国专利公开了一种地质灾害深部位移监测装置，包括底座和检测箱，底座上固定安装的固定杆内活动安装有支撑杆，支撑杆的端部固定安装有平台，平台上开设的凹槽内设置有固定机构，固定机构包括对称滑动安装的锁止板以及对称转动安装的活动杆，两个活动杆受驱相对翻转以使两个锁止板合拢夹持检测箱。该实用新型提供的地质灾害深部位移监测装置，将支撑杆滑动后，转动套管，能够使其卡固在固定杆内将支撑杆锁止在当前高度，从而能够在不使用太阳能板能源下对平台进行高度调节；将检测箱放置到凹槽内后按压，两个锁止板会合拢将其夹持将检测箱固定，不仅操作便捷且该固定机构不会受到外界环境影响使用。

3、但矿山工作环境复杂，常有碎石滑落，碎石滑落在该地质灾害监测装置上积累过多时，会导致地质灾害监测装置受压过大出现变形开裂的情况，并且碎石撞击也会直接造成地质灾害监测装置损坏，防护性不够高，使用寿命较短，此外现有技术地质灾害监测装置在探测到矿山地震时，通常通过报警器、蜂鸣器等通知采矿人员，但矿山开采工作会产生大量噪音会将报警音量覆盖，无法及时同时附近采矿人员。

4、为此，我们提出一种矿山地质灾害超前预报监测系统及其方法解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种矿山地质灾害超前预报监测系统及其方法，以解决上述背景技术中提出矿山工作环境复杂，常有碎石滑落，碎石滑落在该地质灾害监测装置上积累过多时，会导致地质灾害监测装置受压过大出现变形开裂的情况，并且碎石撞击也会直接造成地质灾害监测装置损坏，防护性不够高，使用寿命较短，此外现有技术地质灾害监测装置在探测到矿山地震时，通常通过报警器、蜂鸣器等通知采矿人员，但矿山开采工作会产生大量噪音会将报警音量覆盖，无法及时同时附近采矿人员的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种矿山地质灾害超前预报监测方法，包括如下步骤：

3、步骤1、安装矿山地质灾害超前预报装置，对矿山地质环境实时监测；

4、步骤2、通过矿山地质灾害超前预报装置，对矿山地质环境中的微震信号进行实时采集记录，建立数据库存储；

5、步骤3、通过利用人工智能技术，如机器学习算法，对数据进行分析处理，然后发出灾害预警通知相关人员，再将地震数据实时传输出去。

6、在进一步的实施例中，所述矿山地质灾害超前预报监测系统，包括底板，所述底板的上端一侧固定连接有连接架，所述连接架的上端活动连接有支撑架，所述连接架与支撑架之间固定连接有加高组件，所述支撑架的顶端固定连接有安装座，所述安装座的内部固定连接有监测器，所述监测器的内部固定连接有电子式地震传感器，所述监测器的一侧固定连接有控制器，所述监测器上位于控制器的一侧固定连接有蜂鸣器，所述监测器的内部一侧固定连接有第一动力组件，所述监测器的两侧均活动连接有第一警示组件，所述第一动力组件的一侧与第一警示组件的一侧固定连接，所述安装座的两侧均固定连接有第二警示组件，所述安装座与支撑架的共同一侧固定连接有第二动力组件，所述安装座的上侧通过第二动力组件固定连接有防护组件。

7、在进一步的实施例中，所述第一动力组件包括第一电机，所述第一电机固定连接在监测器内位于电子式地震传感器的一侧，所述第一电机的输出端固定连接有蜗轮，所述监测器的内部转动连接有双向螺杆，所述双向螺杆的一侧固定连接有蜗杆，所述蜗轮与蜗杆啮合连接。

8、在进一步的实施例中，所述双向螺杆的两侧均螺纹连接有移动座，所述第一警示组件的一侧与移动座的一侧固定连接，所述监测器的内部两侧均固定连接有分割块，所述双向螺杆的一侧通过轴承与分割块转动连接，所述移动座的一侧与分割块的一侧活动连接。

9、在进一步的实施例中，所述第一警示组件包括第一安装杆，所述第一安装杆的一端与移动座远离分割块的一端固定连接，所述第一安装杆的一侧与监测器的一侧滑动连接，所述第一安装杆远离移动座的一端固定连接有第一安装块，所述第一安装块的一侧螺纹连接有第一警示旗。

10、在进一步的实施例中，所述第二警示组件包括轮架，所述轮架固定连接在安装座的两侧，所述轮架的内侧转动连接有齿轮，所述齿轮的中部固定连接有第二安装杆，所述第二安装杆伸出轮架，且与轮架转动连接，所述第二安装杆的一端固定连接有第二安装块，所述第二安装块的一侧螺纹连接有第二警示旗，所述齿轮的一侧啮合连接有齿条，所述齿条的一侧与第一安装杆的一侧固定连接。

11、在进一步的实施例中，所述第二动力组件包括第二电机，所述第二电机固定连接在支撑架的一端，所述第二电机的输出端固定连接有凸轮板，所述支撑架的内部滑动连接有导向柱，所述导向柱的顶端与防护组件的底端一侧固定连接，所述导向柱的两侧均固定连接有滑块，所述滑块的一侧滑动连接在支撑架的腔体内，所述滑块的一侧与支撑架的腔体内壁之间固定连接有第一弹簧，所述安装座的上端固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧设有三个，所述第二弹簧的顶端与防护组件的底端另一侧固定连接所述导向柱的下端固定连接有推动杆，所述推动杆滑动连接在支撑架的内部，所述推动杆的底端转动连接有滑轮，所述凸轮板的一侧与滑轮活动连接。

12、在进一步的实施例中，所述防护组件包括第一防护板，所述第一防护板的底端分别于导向柱与第二弹簧的顶端固定连接，所述第一防护板的上端固定连接有伸缩减震器，所述第一防护板的上侧通过伸缩减震器固定连接有第二防护板，所述第二防护板的内部安装有压力传感器。

13、在进一步的实施例中，所述安装座的一端两侧均固定连接有第一固定块，所述第一固定块的内部滑动连接有滑板，所述滑板的一端固定连接有拉杆，所述滑板的另一端固定连接有定位杆，所述滑板的一端固定连接有第三弹簧，所述第三弹簧的一端与第一固定块的内部一侧固定连接，所述监测器的两侧均固定连接有第二固定块，所述定位杆的一侧插接在第二固定块的内部。

14、在进一步的实施例中，所述加高组件包括升降槽，所述升降槽开设在连接架的内部，所述升降槽的内部固定连接有第三电机，所述第三电机的输出端固定连接有单向螺杆，所述单向螺杆的外表面螺纹连接有升降柱，所述升降柱的顶端与支撑架的底端固定连接，所述升降柱滑动连接在升降槽的内部，所述升降柱的两侧均固定连接有限位块，所述升降槽的两侧均开设有限位槽，所述限位块与限位槽为滑动连接。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、其一，本发明中，将探测地质灾害的监测器放在安装座的内，通过安装座初步对监测器进行保护，防止监测器直接与碎石接触，矿山碎石下落先与第二防护板接触，第二防护板与第一防护板之间的多个伸缩减震器对碎石产生的冲击力进行缓冲，降低碎石的冲击力带来的危害，第二防护板上触碰并堆积碎石时，压力传感器感应到碎石的存在，此时通过第二电机带动凸轮板转动，使凸轮板推动滑轮，而滑轮使推动杆移动，推动杆使导向柱在支撑架内滑动，此时导向柱两侧的滑块往复滑动，此时第二防护板受力在第一弹簧和第二弹簧的作用下振动，使第二防护板上的碎石加快下落，避免大量的碎石堆积在第二防护板上造成防护组件损坏导致监测器受损，因此为监测器在恶劣环境下提供了保障，使监测器安全探测到矿山灾害及时通知报警，延长使用寿命，保障采矿人员生命安全。

17、其二，本发明中，通过电子式地震传感器即三轴加速度传感器，来采集矿上地震时地面x、y、z三个方向的地面运动加速度，准确检测地震的发生，在监测到地震波时，此时蜂鸣器发出声响通知采矿人员，同时第一电机带动蜗轮转动，使蜗轮带动蜗杆转动，通过蜗杆带动双向螺杆转动，通过双向螺杆为两侧的移动座提高动力，使移动座上的第一安装杆在监测器上滑动，第一安装杆往复滑动带动第一警示旗左右移动，同时带动第二警示旗转动，警示通知采矿人员，即可保证地质灾害时能够快速高效通知采矿人员，确保采矿人员及时疏散，减少灾害发生与损失。

18、其三，本发明中，根据矿山使用需求，通过第三电机带动单向螺杆转动，单向螺杆表面的升降柱在升降槽的作用下，可以向上滑动，使升降柱带动支撑架向上移动，即可调整监测器、第一警示组件、第二警示组件的位置高度，方便监测器监测矿山以及方便第一警示组件和第二警示组件通知采矿人员，提高该矿山预警装置的灵活性。