煤矿超层越界开采动态监测系统技术方案

本发明专利技术公开了煤矿超层越界开采动态监测系统，属于煤矿监测技术领域，本方案利用“区域局部结合、动态监测、远程监控”等手段，构建具有分析、查询、预警等功能的的智慧监测预警平台，达到“无人值守、在线分析、自动预警”等目标功能，并在覆岩层不同深度与井下运输大巷顶板安装岩体应力应变、微震传感器，通过自研的中转信号装置，可解决长距离数据链传输信号弱、失真等问题，该监测预警平台将多源数据综合分析，相互佐证，最大程度解决假报警、缓报警等问题，可实现煤矿开采行为的大范围、精细化监测，具备预警时效强、设备精度高、云平台管理便捷等优势，最大限度的降低因监测安装对生产的影响，影响生产程度低。影响生产程度低。影响生产程度低。

【技术实现步骤摘要】
煤矿超层越界开采动态监测系统


[0001]本专利技术涉及煤矿监测
，更具体地说，涉及煤矿超层越界开采动态监测系统。

技术介绍

[0002]超层越界现象在我国小煤矿和濒临枯竭的矿山普遍存在。在煤炭超层越界开采过程中，巷井穿插交错，与上报的工程设计、生产调度等完全不符，破坏环境、引发与附近采矿权人的资源纠纷的同时带来重大的安全隐患，严重威胁人民的生命财产安全，故需要通过超层越界开采监测系统对超层越界开采问题进行监测防治。
[0003]目前，超层越界开采监测系统主要依据采掘振动波形采集，受环境影响因素较大，导致监测不够准确，易出现假报警或者缓报警的问题，大大降低了监测效果，同时在监测数据实时分析过程中，数据处理设备长时间运动，同时数据信息量较大，会促使交互器的温度逐渐升高，影响其分析数据的效率，降低了监测数据的处理效率。

技术实现思路

[0004]1.要解决的技术问题
[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供煤矿超层越界开采动态监测系统，本方案利用“区域局部结合、动态监测、远程监控”等手段，构建具有分析、查询、预警等功能的的智慧监测预警平台，达到“无人值守、在线分析、自动预警”等目标功能，并在覆岩层不同深度与井下运输大巷顶板安装岩体应力应变、微震传感器，通过自研的中转信号装置，可解决长距离数据链传输信号弱、失真等问题，该监测预警平台将多源数据综合分析，相互佐证，最大程度解决假报警、缓报警等问题，可实现煤矿开采行为的大范围、精细化监测，具备预警时效强、设备精度高、云平台管理便捷等优势，且设备的安装不影响煤矿的正常生产，也不需要配备相应的防爆设施，最大限度的降低因监测安装对生产的影响。
[0006]2.技术方案
[0007]为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。
[0008]煤矿超层越界开采动态监测系统，包括井下监测系统和地面监控系统，所述井下监测系统与地面监控系统通过局域网相连接，所述井下监测系统包括检波器监测模块、震荡器监测模块、应力监测模块、监测站安全监测预警模块、数据采集站和数据传输分站，且相互之间均通过局域网相连接，所述地面监控系统包括中央控制记录系统工控机和数据处理系统工作站，且两者之间之间通过局域网相连接，本方案利用“区域局部结合、动态监测、远程监控”等手段，构建具有分析、查询、预警等功能的的智慧监测预警平台，达到“无人值守、在线分析、自动预警”等目标功能，并在覆岩层不同深度与井下运输大巷顶板安装岩体应力应变、微震传感器，通过自研的中转信号装置，可解决长距离数据链传输信号弱、失真等问题，该监测预警平台将多源数据综合分析，相互佐证，最大程度解决假报警、缓报警等问题，可实现煤矿开采行为的大范围、精细化监测，具备预警时效强、设备精度高、云平台管
理便捷等优势，且设备的安装不影响煤矿的正常生产，也不需要配备相应的防爆设施，最大限度的降低因监测安装对生产的影响。
[0009]进一步的，所述数据处理系统工作站内部设有数据处理终端，所述数据处理终端的外端设有装裹底框，且数据处理终端安装在装裹底框上，所述装裹底框与数据处理终端之间分别设有冷溢驱热机构和旋压输冷机构，所述旋压输冷机构与装裹底框之间设有清洁疏热机构，在数据处理终端处理数据时，随着长时间运行和数据量越来越大，其温度逐渐升高，使得冷溢驱热机构内的氯化铵粉末吸热分解，降低其内部的温度，同时驱动多面输出冷气扇输出冷气至数据处理终端的外侧，进一步降温，且旋压输冷机构借助磁铁片与空心磁铁棒之间的磁性关系，使其空心磁铁棒在转动过程中，以固定半球内的空气为载体，反复性的向数据处理终端内输冷，增强降温效果，有效的降低了其温度，并且清洁疏热机构通过空心磁铁棒与空心磁铁球之间的磁性关系，使空心磁铁球配合弹力绳反复撞击透气隔网，振落其表面积累的灰尘，使热空气快速向外散热，实现从多个角度对数据处理终端进行散热降温，使其稳定处理、分析异常信号，提取数据特征，判断潜在危险性，并提出合理的避灾减灾措施。
[0010]进一步的，所述冷溢驱热机构包括嵌设安装在数据处理终端上的导热筒，所述导热筒的内部滑动连接有两个相对称的活塞，且两个活塞之间固定连接有弹性存料囊体，所述弹性存料囊体的内部设有氯化铵粉末，所述导热筒的下端固定连接有两个相对称的衔接筒，且其与导热筒的内部相连通，所述衔接筒的内部滑动连接有移动板，且移动板与衔接筒之间固定连接有两个伸缩弹簧，所述衔接筒的下侧设有挤压杆，且衔接筒的下端开凿有通孔，所述挤压杆的上端穿过通孔与移动板固定连接，所述装裹底框的内底端安装有两个相对称的控制开关，且挤压杆与其相对应，所述装裹底框的内底端安装有多面输出冷气扇，且多面输出冷气扇与控制开关电性连接，冷溢驱热机构在数据处理终端温度升高后，弹性存料囊体内的氯化铵粉末受热分解成氯化氢气体和氨气，吸收其内部的热量，降低其温度，且随着气体的生成，带动移动板和挤压杆向下按压控制开关，驱动多面输出冷气扇从多个方向输出冷气，使冷气快速弥漫在装裹底框内，进行冷热交替，进一步降低温度。
[0011]进一步的，所述导热筒的表面设有导热铜粉层，所述衔接筒的内壁固定连接有橡胶封片，且橡胶封片的初始状态为闭合状态，通过设置有导热铜粉层，使导热筒具有温度传导的作用，实现冷热传导，通过橡胶封片的设置，在闭合状态下能够阻挡导热筒和衔接筒之间的空气流通，而在受到挤压后，处于开通状态，实现气体流通。
[0012]进一步的，所述移动板的左右两端均开凿有球形槽，且球形槽的内部转动连接有滚珠，所述滚珠的外端与衔接筒的内壁相接触，通过滚珠的设置，使移动板的运动更加顺畅便捷。
[0013]进一步的，所述旋压输冷机构包括与多面输出冷气扇外端固定连接的两个输送管，所述数据处理终端的左右两端均固定连接有外接侧筒，且其顶端开凿有通口，所述输送管与外接侧筒固定连接，且其与外接侧筒内部相连通，所述外接侧筒的内壁固定连接有两个相对称的隔板，且两个隔板相互靠近的一端均转动连接有气导扇叶，两个所述气导扇叶之间固定连接有空心磁铁棒，所述数据处理终端的左右两端均嵌设有多个固定半球，所述固定半球与外接侧筒固定连接，且固定半球贯穿外接侧筒，所述固定半球的内壁固定连接有弹性膜，所述弹性膜的外端固定连接有磁铁片，所述磁铁片与空心磁铁棒相互靠近的一
端相吸引，所述固定半球的外端开凿有多个均匀分布的释放孔，且释放孔的内壁安装有挤压瓣膜，多面输出冷气扇左右方向输出的冷风经过输送管和外接侧筒进行输送流动，旋压输冷机构借助空气流动带动气导扇叶转动，使其带动空心磁铁棒转动，促使其在转动过程中，反复改变与磁铁片之间的磁性关系，带动磁铁片在相斥状态下，挤压弹性膜向固定半球内弯曲，同时弹性膜将冷量传递到固定半球内，以空气作为载体，在挤压作用下向数据处理终端内部输冷，进一步降低其温度，实现从内外两个角度对其进行降温，有效的增强了降温效果。
[0014]进一步的，所述弹性膜的外端设有金刚石粉末层，所述挤压瓣膜未受到挤压时为闭合状态，且其受到挤压时为开通状态，通过设置有金刚石粉末层，方便冷气散发的冷量传递本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.煤矿超层越界开采动态监测系统，包括井下监测系统(100)和地面监控系统(200)，其特征在于：所述井下监测系统(100)与地面监控系统(200)通过局域网相连接，所述井下监测系统(100)包括检波器监测模块(101)、震荡器监测模块(102)、应力监测模块(103)、监测站安全监测预警模块(104)、数据采集站(105)和数据传输分站(106)，且相互之间均通过局域网相连接，所述地面监控系统(200)包括中央控制记录系统工控机(201)和数据处理系统工作站(202)，且两者之间之间通过局域网相连接。2.根据权利要求1所述的煤矿超层越界开采动态监测系统，其特征在于：所述数据处理系统工作站(202)内部设有数据处理终端(300)，所述数据处理终端(300)的外端设有装裹底框(400)，且数据处理终端(300)安装在装裹底框(400)上，所述装裹底框(400)与数据处理终端(300)之间分别设有冷溢驱热机构(500)和旋压输冷机构(600)，所述旋压输冷机构(600)与装裹底框(400)之间设有清洁疏热机构(700)。3.根据权利要求2所述的煤矿超层越界开采动态监测系统，其特征在于：所述冷溢驱热机构(500)包括嵌设安装在数据处理终端(300)上的导热筒(501)，所述导热筒(501)的内部滑动连接有两个相对称的活塞(503)，且两个活塞(503)之间固定连接有弹性存料囊体(502)，所述弹性存料囊体(502)的内部设有氯化铵粉末，所述导热筒(501)的下端固定连接有两个相对称的衔接筒(504)，且其与导热筒(501)的内部相连通，所述衔接筒(504)的内部滑动连接有移动板(505)，且移动板(505)与衔接筒(504)之间固定连接有两个伸缩弹簧，所述衔接筒(504)的下侧设有挤压杆(506)，且衔接筒(504)的下端开凿有通孔，所述挤压杆(506)的上端穿过通孔与移动板(505)固定连接，所述装裹底框(400)的内底端安装有两个相对称的控制开关(507)，且挤压杆(506)与其相对应，所述装裹底框(400)的内底端安装有多面输出冷气扇(508)，且多面输出冷气扇(508)与控制开关(507)电性连接。4.根据权利要求3所述的煤矿超层越界开采动态监测系统，其特征在于：所述导热筒(501)的表面设有导热铜粉层，所述衔接筒(504)的内壁固定连接有橡胶封片...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕远强，曹冬冬，杨晓军，陈宝强，张俊，李明，
申请(专利权)人：中煤西安设计工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：