专利汇可以提供当量钻屑量连续监测装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及矿山动 力 灾害监测及预警领域,具体涉及一种当量 钻屑 法监测装置及方法。通过利用矿压理论、现场实测及实验室实验数据,确定支承压力分布、钻屑量与钻孔 应力 三者之间的关系,然后确定发生冲击地压时这些参数之间的关键 阈值 ,对冲击地压发生前进行预警;监测装置包括埋设在采掘区域的压力监测装置,并包括将监测数据输送到地面的仪器和输送线,通过地面监测主机连续、实施观察井下压力的变化情况,并根据关键 阀 值对冲击地压进行预警。本发明克服了钻屑法危险、不能连续、实时监测的 缺陷 ,提高了冲击地压监测的安全性和有效性。,下面是当量钻屑量连续监测装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种当量钻屑量连续监测方法,其特征是:包括以下步骤:
(1)通过矿压理论确定支承压力分布范围和压力值;
(2)现场监测不同性质煤体在不同深度处的钻屑量与应力大小的对应关系;
(3)确定支承压力分布、钻屑量与应力三者的关系理论;
(4)确定当量钻屑量的关键阈值;
(5)设置压力监测系统连续监测应力,并根据应力和钻屑量的关系确定其当量钻屑量;
再根据其与关键阀值的大小关系对冲击地压进行预警。
2.如权利要求1所述的当量钻屑量连续监测方法,其特征在于支承压力分布范围和压力值的确定包括以下步骤:
(1)采用矿山压力与岩层运动理论,分析工作面超前支承压力分布规律,并应用上覆岩层的空间结构运动观点,分析侧向支承压力分布规律,形成宏观的三维动态应力场的认识;
(2)在钻孔附近,根据典型工作面的条件,采用三维有限元研究方法,分析不同深度钻孔围岩的应力分布规律;
(3)在选定的试验煤矿,采用钻孔应力计,测定相对应力分布,定性相对应力与绝对应力的分布关系。
3.如权利要求2所述的当量钻屑量连续监测方法,其特征在于应力与钻屑量关系的确定,包括以下步骤:
(1)择冲击倾向性指数Wet值5左右、采深600米以上的煤层作为研究对象;
(2)按照常规钻屑法布孔方式布置应力测试孔,但是深度要大于常规钻屑法,以先确定哪一深度的指标更具有代表性;根据应力计读数、煤粉量确定相对应力、应力增量与钻屑量的关系;
(3)在实验室试验机上采用相同的钻孔应力计,分析不同初应力与应力增量的关系,并按照上述第(2)步的试验方法,确定典型煤层条件下合理的初应力,从而为确定关键指标阈值提供实验依据;
(4)采用统计分析方法和趋势分析方法,结合分形维数分析方法,确定相对应力、应力增量与钻屑量的关系。
4.如权利要求3所述的当量钻屑量连续监测方法,其特征在于关键阈值的确定,包括以下步骤:
(1)统计分析典型煤层发生冲击地压的历史事件,根据相对应力与绝对应力的分布关系,估算发生地点的绝对应力和相对应力,确定当量钻屑量的初值;
(2)统计分析典型煤层发生冲击地压前后的影响因素,确定辅助指标的影响程度;其中关键指标为当量钻屑量,辅助指标为地质构造、顶底板变化、含水量变化;
(3)根据典型煤层的开采特点,形成预警冲击地压指标体系及其关键阈值。
5.一种实现权利要求1所述的当量钻屑量连续监测方法的当量钻屑量连续监测装置,包括移动式应力场动态监测系统,其特征是:移动式应力场动态监测系统包括地面数据处理主机、地面监测主机、数据传输系统、井下电源、井下监测主机与交换机、接线盒和压力监测仪器,接线盒连接在压力监测仪器和井下电源之间,压力监测仪器布置在矿层中,井下电源通过压力监测仪器供电线给压力监测仪器供电,由压力监测仪器接受的信号通过井下监测主机与交换机传输至地面。
6.如权利要求5所述的当量钻屑量连续监测装置,其特征在于:地面数据处理主机用于处理、显示井下数据,根据预先设定的关键阈值,连续、直观的显示冲击地压发生的可能性,从而对冲击地压进行预警。
7.如权利要求5所述的当量钻屑量连续监测装置,其特征在于:压力监测仪器布置在矿层的采掘作业区,形成作业区的应力在线监测网,对围岩内用于卸压效果检验的应力场和用于危险性预警的外应力场进行动态监测。
8.如权利要求7所述的当量钻屑量连续监测装置,其特征在于:压力监测仪器采用液压式钻孔应力计,配合频率计读数和记录,连续监测钻孔应力。
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