一種礦震預(yù)測(cè)裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種礦震預(yù)測(cè)裝置，包括監(jiān)測(cè)裝置，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置包括監(jiān)測(cè)并發(fā)送地表傾角數(shù)據(jù)的傾角監(jiān)測(cè)單元、監(jiān)測(cè)并發(fā)送地表位移數(shù)據(jù)的位移監(jiān)測(cè)單元；信號(hào)處理終端，信號(hào)處理終端預(yù)存地表傾角數(shù)據(jù)、地表位移數(shù)據(jù)與地表沉降狀態(tài)的第一函數(shù)關(guān)系以及地表沉降狀態(tài)與發(fā)生礦震可能性的第二函數(shù)關(guān)系，接收傾角監(jiān)測(cè)單元的地表傾角數(shù)據(jù)和位移監(jiān)測(cè)單元的地表位移數(shù)據(jù)，通過(guò)所述第一函數(shù)關(guān)系和所述第二函數(shù)關(guān)系判斷是否發(fā)生礦震。本發(fā)明還提供了一種礦震預(yù)測(cè)方法，利用上述礦震預(yù)測(cè)裝置進(jìn)行礦震預(yù)測(cè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種礦震預(yù)測(cè)裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及礦震預(yù)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說(shuō)，涉及一種礦震預(yù)測(cè)裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著礦產(chǎn)開(kāi)采的深度不斷增加，開(kāi)采條件不斷復(fù)雜，在開(kāi)采過(guò)程中，礦震災(zāi)害日趨頻繁，并造成嚴(yán)重的人員傷亡及設(shè)備損毀。
[0003]礦震是指采礦誘發(fā)地震的簡(jiǎn)稱(chēng)。引起礦震的的主要原因有兩種，一種是由于開(kāi)采直接引起崩塌。冒落、瓦斯突出；另一是由于開(kāi)采卸載間誘發(fā)地震，即在一定構(gòu)造環(huán)境下，由于應(yīng)力集中引起的巖石破裂和應(yīng)變能釋放。礦震問(wèn)題已經(jīng)不容忽視，由礦震造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失都比較大，因此對(duì)礦震災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè)及預(yù)防成為礦山安全問(wèn)題的重中之重。
[0004]現(xiàn)有的預(yù)測(cè)方法主要是通過(guò)應(yīng)力監(jiān)測(cè)、位移監(jiān)測(cè)、微震監(jiān)測(cè)等手段實(shí)現(xiàn)，以上預(yù)測(cè)方法施工工藝復(fù)雜、成本高，在實(shí)際操作中不易于實(shí)現(xiàn)。
[0005]因此，如何高效率低成本的預(yù)測(cè)礦震，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種礦震預(yù)測(cè)裝置及方法，以實(shí)現(xiàn)高效率低成本的預(yù)測(cè)礦震。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]一種礦震預(yù)測(cè)裝置，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置包括監(jiān)測(cè)并發(fā)送地表傾角數(shù)據(jù)的傾角監(jiān)測(cè)單元、監(jiān)測(cè)并發(fā)送地表位移數(shù)據(jù)的位移監(jiān)測(cè)單元；
[0009]信號(hào)處理終端，所述信號(hào)處理終端預(yù)存所述地表傾角數(shù)據(jù)、所述地表位移數(shù)據(jù)與地表沉降狀態(tài)的第一函數(shù)關(guān)系以及所述地表沉降狀態(tài)與發(fā)生礦震可能性的第二函數(shù)關(guān)系，接收所述傾角監(jiān)測(cè)單元的地表傾角數(shù)據(jù)和所述位移監(jiān)測(cè)單元的地表位移數(shù)據(jù)，通過(guò)所述第一函數(shù)關(guān)系和所述第二函數(shù)關(guān)系判斷是否發(fā)生礦震。
[0010]優(yōu)選的，在上述礦震預(yù)測(cè)裝置中，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置包括地表沉降監(jiān)測(cè)儀和基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站，所述傾角監(jiān)測(cè)單元包括設(shè)置在所述地表沉降監(jiān)測(cè)儀中的監(jiān)測(cè)地表傾角數(shù)據(jù)的角度監(jiān)測(cè)單元、發(fā)送所述地表傾角數(shù)據(jù)的信號(hào)處理單元和設(shè)置在所述基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站中的接收所述地表傾角數(shù)據(jù)的信號(hào)總控單元。
[0011]優(yōu)選的，在上述礦震預(yù)測(cè)裝置中，所述位移監(jiān)測(cè)單元包括設(shè)置在所述地表沉降監(jiān)測(cè)儀中的發(fā)射光位移數(shù)據(jù)的光發(fā)射單元，和設(shè)置在所述基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站中接收所述光位移數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)化成地表位移數(shù)據(jù)的光測(cè)量單元。
[0012]優(yōu)選的，在上述礦震預(yù)測(cè)裝置中，所述基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站包括向所述信號(hào)處理終端發(fā)送所述地表傾角數(shù)據(jù)和所述地表位移數(shù)據(jù)的傳輸單元。
[0013]優(yōu)選的，在上述礦震預(yù)測(cè)裝置中，所述信號(hào)總控單元還包括向所述信號(hào)處理單元發(fā)送檢測(cè)指令的控制模塊，所述信號(hào)處理單元還包括接收所述檢測(cè)指令的反饋模塊。
[0014]一種礦震預(yù)測(cè)方法，包括步驟:
[0015]I)構(gòu)建地表傾角數(shù)據(jù)、地表位移數(shù)據(jù)與地表沉降狀態(tài)的第一函數(shù)關(guān)系，以及地表沉降狀態(tài)與發(fā)生礦震可能性的第二函數(shù)關(guān)系；
[0016]2)監(jiān)測(cè)當(dāng)前地表傾角數(shù)據(jù)和當(dāng)前地表位移數(shù)據(jù)，并根據(jù)上述第一函數(shù)關(guān)系得到地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)；
[0017]3)根據(jù)上述第二函數(shù)關(guān)系判斷所述地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)是否達(dá)到預(yù)定的警戒值；在達(dá)到所述警戒值時(shí)得出即將發(fā)生礦震的結(jié)論。
[0018]優(yōu)選的，在上述礦震預(yù)測(cè)方法中，所述步驟2)中對(duì)當(dāng)前地表傾角數(shù)據(jù)和當(dāng)前地表位移數(shù)據(jù)的檢測(cè)是在收到檢測(cè)指令后執(zhí)行的。
[0019]優(yōu)選的，在上述礦震預(yù)測(cè)方法中，所述第二函數(shù)關(guān)系包括對(duì)應(yīng)開(kāi)采工作過(guò)程的初次來(lái)壓地表沉降關(guān)系函數(shù)和周期來(lái)壓地表沉降關(guān)系函數(shù)；所述步驟3)中還判斷當(dāng)前開(kāi)采工作狀態(tài)以選擇與當(dāng)前開(kāi)采工作過(guò)程對(duì)應(yīng)的函數(shù)。
[0020]優(yōu)選的，在上述礦震預(yù)測(cè)方法中，所述步驟2)監(jiān)測(cè)距離開(kāi)切眼18至22米的工作面中心位置的所述地表傾角數(shù)據(jù)和所述地表位移數(shù)據(jù)。
[0021]優(yōu)選的，在上述礦震預(yù)測(cè)方法中，在采煤工作走向上以40米為間隔在多個(gè)地點(diǎn)對(duì)所述地表傾角數(shù)據(jù)和所述地表位移數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
[0022]本發(fā)明提供的礦震預(yù)測(cè)裝置及方法，首先構(gòu)建地表傾角數(shù)據(jù)、地表位移數(shù)據(jù)與地表沉降狀態(tài)的第一函數(shù)關(guān)系，以及地表沉降狀態(tài)與發(fā)生礦震可能性的第二函數(shù)關(guān)系，用以判斷后續(xù)獲得的地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)是否達(dá)到礦震預(yù)定的警戒值。通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置，監(jiān)測(cè)并發(fā)送地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)，信號(hào)處理終端收到地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)后根據(jù)第一函數(shù)關(guān)系得到地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)第二函數(shù)關(guān)系判斷獲得的地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)是否達(dá)到預(yù)定的警戒值，在達(dá)到警戒值時(shí)得到即將發(fā)生礦震的結(jié)論，進(jìn)而預(yù)測(cè)礦震。整個(gè)預(yù)測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單便捷，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，能夠高效率低成本的預(yù)測(cè)礦震。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為地表沉降檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為基準(zhǔn)點(diǎn)彳目號(hào)站的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0026]圖3為地表沉降檢測(cè)儀和基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站布置剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為圖3的俯視結(jié)構(gòu)圖示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明提供的礦震預(yù)測(cè)方法的流程圖；
[0029]上圖中:
[0030]I為角度監(jiān)測(cè)單元、2為光發(fā)射單元、3為信號(hào)處理單元、4為光測(cè)量單元、5為信號(hào)總控單元、6為傳輸單元、7為地表、8為煤層、9為地表沉降檢測(cè)儀、10為基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站、11為密封圈、12為第一電池單元、13為第二電池單元、21為光發(fā)射孔、22為傾角調(diào)節(jié)器、31為信號(hào)天線(xiàn)、41為測(cè)光面板、42為信號(hào)線(xiàn)、81為開(kāi)切眼。

【具體實(shí)施方式】
[0031]本發(fā)明公開(kāi)了一種礦震預(yù)測(cè)裝置和方法，能夠高效率低成本的預(yù)測(cè)礦震。
[0032]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]如圖1-圖4所示，圖1為地表沉降檢測(cè)儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為地表沉降檢測(cè)儀和基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站布置剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的俯視結(jié)構(gòu)圖不意圖。
[0034]本發(fā)明提供一種礦震預(yù)測(cè)裝置，包括數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置包括監(jiān)測(cè)并發(fā)送地表傾角數(shù)據(jù)的傾角監(jiān)測(cè)單元、監(jiān)測(cè)并發(fā)送地表位移數(shù)據(jù)的位移監(jiān)測(cè)單元；信號(hào)處理終端，信號(hào)處理終端預(yù)存地表傾角數(shù)據(jù)、地表位移數(shù)據(jù)與地表沉降狀態(tài)的第一函數(shù)關(guān)系以及地表沉降狀態(tài)與發(fā)生礦震可能性的第二函數(shù)關(guān)系，接收傾角監(jiān)測(cè)單元的地表傾角數(shù)據(jù)和位移監(jiān)測(cè)單元的地表位移數(shù)據(jù)，通過(guò)第一函數(shù)關(guān)系和第二函數(shù)關(guān)系判斷是否發(fā)生礦震。首先通過(guò)信號(hào)處理終端構(gòu)建地表傾角數(shù)據(jù)、地表位移數(shù)據(jù)與地表沉降狀態(tài)的第一函數(shù)關(guān)系，以及地表沉降狀態(tài)與發(fā)生礦震可能性的第二函數(shù)關(guān)系，用以判斷后續(xù)獲得的地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)是否達(dá)到礦震預(yù)定的警戒值。通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置，監(jiān)測(cè)并發(fā)送地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)，信號(hào)處理終端收到地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)后根據(jù)第一函數(shù)關(guān)系得到地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后通過(guò)第二函數(shù)關(guān)系判斷獲得的地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)是否達(dá)到預(yù)定的警戒值，在達(dá)到警戒值時(shí)得到即將發(fā)生礦震的結(jié)論，進(jìn)而預(yù)測(cè)礦震。整個(gè)預(yù)測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)單便捷，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，能夠高效率低成本的預(yù)測(cè)礦震。
[0035]本發(fā)明一具體實(shí)施例中，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置包括地表沉降監(jiān)測(cè)儀9和基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站10。地表沉降監(jiān)測(cè)儀9包括監(jiān)測(cè)地表傾角數(shù)據(jù)的角度監(jiān)測(cè)單元1、發(fā)射光位移數(shù)據(jù)的光發(fā)射單元2、發(fā)送地表傾角數(shù)據(jù)的信號(hào)處理單元3 ;基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站10包括接收所光位移數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成地表位移數(shù)據(jù)的光測(cè)量單元4、接收地表傾角數(shù)據(jù)的信號(hào)總控單元5、發(fā)送地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)的傳輸單元6。具體的，數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置包括地表沉降監(jiān)測(cè)儀9和基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站10，地表沉降監(jiān)測(cè)儀的角度監(jiān)測(cè)單元I監(jiān)測(cè)地表傾角數(shù)據(jù)，信號(hào)處理單元3發(fā)送地表傾角數(shù)據(jù)，光發(fā)射單元2發(fā)射光位移數(shù)據(jù)；基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站10的光測(cè)量單元4接收光位移數(shù)據(jù)并將接收到的光位移數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成地表位移數(shù)據(jù)，地表位移數(shù)據(jù)與信號(hào)總控單元5接收到的地表傾角數(shù)據(jù)一起，通過(guò)傳輸單元6發(fā)送至信號(hào)處理終端，信號(hào)處理終端再進(jìn)行后續(xù)預(yù)測(cè)。如此設(shè)置的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置，更加利于施工，操作更加便捷。
[0036]具體的，地表沉降監(jiān)測(cè)儀9安裝于地表7，安裝位置可以以開(kāi)切眼后20米的工作面中心位置開(kāi)始，在采煤工作走向上每間隔40米安設(shè)一臺(tái)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站10安裝于工作面外側(cè)100米處與地表沉降檢測(cè)儀9間無(wú)障礙阻擋信號(hào)的位置?；鶞?zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站10安裝于此位置，能夠接收到地表沉降檢測(cè)儀9反饋的角度數(shù)據(jù)和發(fā)射的光位移數(shù)據(jù)，并且能夠降低與采煤工作之間的干擾，使測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確，預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確。
[0037]本發(fā)明一具體實(shí)施例中，信號(hào)總控單元5還包括向信號(hào)處理單元3發(fā)送檢測(cè)指令的控制模塊，信號(hào)處理單元3還包括接收所述檢測(cè)指令的反饋模塊。通過(guò)信號(hào)總控單元5控制信號(hào)處理單元3，發(fā)送檢測(cè)指令后再反饋角度數(shù)據(jù)和光位移數(shù)據(jù)，更加便于操作。
[0038]本發(fā)明一具體實(shí)施例中，光發(fā)射單元2連接有調(diào)節(jié)光位移數(shù)據(jù)發(fā)射角度的傾角調(diào)節(jié)器22。具體的，光發(fā)射單元通過(guò)光發(fā)射孔21發(fā)射光位移數(shù)據(jù)，光發(fā)射單元2上還可以設(shè)有傾角調(diào)節(jié)器22，調(diào)節(jié)光發(fā)射孔21的角度，更加利于將光位移數(shù)據(jù)發(fā)送至光測(cè)量單元4。
[0039]另外，具體的，由于地表7處環(huán)境原因，在地表沉降檢測(cè)儀9和基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站10的信號(hào)天線(xiàn)31伸出的出口處或其他需要密封的地方，設(shè)有防止灰塵等雜質(zhì)進(jìn)入設(shè)備的密封圈11。在地表沉降檢測(cè)儀9內(nèi)設(shè)有為角度監(jiān)測(cè)單元1、光發(fā)射單元2和信號(hào)處理單元3供電的第一電池單元12，基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站10內(nèi)設(shè)有為光測(cè)量單元4、信號(hào)總控單元5和傳輸單元6供電的第二電池單元?；鶞?zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站10的光測(cè)量單元4具有可以通過(guò)測(cè)光面板41接收光位移數(shù)據(jù)，測(cè)光面板接收到光位移數(shù)據(jù)后通過(guò)信號(hào)線(xiàn)42傳送至光測(cè)量單元4。
[0040]本發(fā)明提供一種礦震預(yù)測(cè)方法，包括以下步驟:
[0041]I)構(gòu)建地表傾角數(shù)據(jù)、地表位移數(shù)據(jù)與地表沉降狀態(tài)的第一函數(shù)關(guān)系，以及地表沉降狀態(tài)與發(fā)生礦震可能性的第二函數(shù)關(guān)系。
[0042]具體的，通過(guò)向信號(hào)處理終端輸入一些參數(shù)，包括采煤工作面的參數(shù)以及關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)的參數(shù)，采煤工作面的參數(shù)包括采煤工作面的高度、傾角、面長(zhǎng)、日累計(jì)推進(jìn)進(jìn)度及工作面至地表覆巖結(jié)構(gòu)的各巖層傾角、厚度和容重等；關(guān)鍵層結(jié)構(gòu)的參數(shù)包括彈性模量、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、內(nèi)摩擦角等，輸入完上述參數(shù)后，信號(hào)處理終端會(huì)自動(dòng)構(gòu)建第一函數(shù)關(guān)系和第二函數(shù)關(guān)系。
[0043]2)監(jiān)測(cè)當(dāng)前地表傾角數(shù)據(jù)和當(dāng)前地表位移數(shù)據(jù)，并根據(jù)第一函數(shù)關(guān)系得到地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0044]通過(guò)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)并發(fā)送工作位置的地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)，信號(hào)處理終端接收到地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)后通過(guò)第一函數(shù)關(guān)系得到地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)。
[0045]3)根據(jù)第二函數(shù)關(guān)系判斷地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)是否達(dá)到預(yù)定的警戒值；在達(dá)到警戒值時(shí)得出即將發(fā)生礦震的結(jié)論。
[0046]信號(hào)處理終端根據(jù)第二函數(shù)關(guān)系判斷地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)是否達(dá)到預(yù)定的警戒值，在達(dá)到警戒值時(shí)得出即將發(fā)生礦震的結(jié)論。
[0047]在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，步驟2)中對(duì)當(dāng)前地表傾角數(shù)據(jù)和當(dāng)前地表位移數(shù)據(jù)的檢測(cè)是在收到檢測(cè)指令后執(zhí)行的。具體的，對(duì)地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)是在接收到檢測(cè)指令后進(jìn)行的，更加利于對(duì)監(jiān)測(cè)過(guò)程的控制。
[0048]在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，第二函數(shù)關(guān)系包括對(duì)應(yīng)開(kāi)采工作過(guò)程的初次來(lái)壓地表沉降關(guān)系函數(shù)和周期來(lái)壓地表沉降關(guān)系函數(shù)；步驟3)中還判斷當(dāng)前開(kāi)采工作狀態(tài)以選擇與當(dāng)前開(kāi)采工作過(guò)程對(duì)應(yīng)的函數(shù)。開(kāi)采工作包括初次來(lái)壓過(guò)程和周期來(lái)壓過(guò)程，周期來(lái)壓過(guò)程位于初次來(lái)壓過(guò)程之后，對(duì)應(yīng)不同開(kāi)采工作過(guò)程，地表7和關(guān)鍵層的變化情況不同。信號(hào)處理終端創(chuàng)建與之對(duì)應(yīng)的不同的函數(shù)，分別為初次來(lái)壓地表沉降關(guān)系函數(shù)和周期來(lái)壓地表沉降關(guān)系函數(shù)。當(dāng)處于初次來(lái)壓過(guò)程時(shí)，信號(hào)處理終端根據(jù)初次來(lái)壓地表沉降關(guān)系函數(shù)判斷地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)是否達(dá)到預(yù)定的警戒值，進(jìn)而預(yù)測(cè)礦震；當(dāng)處于周期來(lái)壓過(guò)程時(shí)，信號(hào)處理終端根據(jù)周期來(lái)壓地表沉降關(guān)系函數(shù)判斷地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)是否達(dá)到預(yù)定的警戒值，進(jìn)而預(yù)測(cè)礦震，選擇與不同工作過(guò)程對(duì)應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)過(guò)程更加準(zhǔn)確。
[0049]在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，步驟2)監(jiān)測(cè)距離開(kāi)切眼18至22米的工作面中心位置的地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)。具體的，可以將地表沉降監(jiān)測(cè)儀9安裝于地表7的上述位置上，對(duì)此處的地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使得監(jiān)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0050]在本發(fā)明一具體實(shí)施例中，在采煤工作走向上以40米為間隔在多個(gè)地點(diǎn)對(duì)地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在采煤工作走向上以40米為間隔在多個(gè)地點(diǎn)放置地表沉降監(jiān)測(cè)儀9，對(duì)地表傾角數(shù)據(jù)和地表位移數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能更加全面的對(duì)工作面的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，預(yù)測(cè)的結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0051]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0052]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種礦震預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，包括: 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置包括監(jiān)測(cè)并發(fā)送地表傾角數(shù)據(jù)的傾角監(jiān)測(cè)單元、監(jiān)測(cè)并發(fā)送地表位移數(shù)據(jù)的位移監(jiān)測(cè)單元； 信號(hào)處理終端，所述信號(hào)處理終端預(yù)存所述地表傾角數(shù)據(jù)、所述地表位移數(shù)據(jù)與地表沉降狀態(tài)的第一函數(shù)關(guān)系以及所述地表沉降狀態(tài)與發(fā)生礦震可能性的第二函數(shù)關(guān)系，接收所述傾角監(jiān)測(cè)單元的地表傾角數(shù)據(jù)和所述位移監(jiān)測(cè)單元的地表位移數(shù)據(jù)，通過(guò)所述第一函數(shù)關(guān)系和所述第二函數(shù)關(guān)系判斷是否發(fā)生礦震。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦震預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置包括地表沉降監(jiān)測(cè)儀(9)和基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站(10)，所述傾角監(jiān)測(cè)單元包括設(shè)置在所述地表沉降監(jiān)測(cè)儀(9)中的監(jiān)測(cè)地表傾角數(shù)據(jù)的角度監(jiān)測(cè)單元(I)、發(fā)送所述地表傾角數(shù)據(jù)的信號(hào)處理單元(3)和設(shè)置在所述基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站(10)中的接收所述地表傾角數(shù)據(jù)的信號(hào)總控單元(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦震預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，所述位移監(jiān)測(cè)單元包括設(shè)置在所述地表沉降監(jiān)測(cè)儀(9)中的發(fā)射光位移數(shù)據(jù)的光發(fā)射單元(2)，和設(shè)置在所述基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站(10)中接收所述光位移數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)化成地表位移數(shù)據(jù)的光測(cè)量單元(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦震預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)站(10)包括向所述信號(hào)處理終端發(fā)送所述地表傾角數(shù)據(jù)和所述地表位移數(shù)據(jù)的傳輸單元(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的礦震預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，所述信號(hào)總控單元(5)還包括向所述信號(hào)處理單元(3)發(fā)送檢測(cè)指令的控制模塊，所述信號(hào)處理單元(3)還包括接收所述檢測(cè)指令的反饋模塊。
6.一種礦震預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)構(gòu)建地表傾角數(shù)據(jù)、地表位移數(shù)據(jù)與地表沉降狀態(tài)的第一函數(shù)關(guān)系，以及地表沉降狀態(tài)與發(fā)生礦震可能性的第二函數(shù)關(guān)系； 2)監(jiān)測(cè)當(dāng)前地表傾角數(shù)據(jù)和當(dāng)前地表位移數(shù)據(jù)，并根據(jù)上述第一函數(shù)關(guān)系得到地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)； 3)根據(jù)上述第二函數(shù)關(guān)系判斷所述地表沉降狀態(tài)數(shù)據(jù)是否達(dá)到預(yù)定的警戒值；在達(dá)到所述警戒值時(shí)得出即將發(fā)生礦震的結(jié)論。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦震預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2)中對(duì)當(dāng)前地表傾角數(shù)據(jù)和當(dāng)前地表位移數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)是在收到檢測(cè)指令后執(zhí)行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦震預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述第二函數(shù)關(guān)系包括對(duì)應(yīng)開(kāi)采工作過(guò)程的初次來(lái)壓地表沉降關(guān)系函數(shù)和周期來(lái)壓地表沉降關(guān)系函數(shù)；所述步驟3)中還判斷當(dāng)前開(kāi)采工作狀態(tài)以選擇與當(dāng)前開(kāi)采工作過(guò)程對(duì)應(yīng)的函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的礦震預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2)監(jiān)測(cè)距離開(kāi)切眼18至22米的工作面中心位置的所述地表傾角數(shù)據(jù)和所述地表位移數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的礦震預(yù)測(cè)方法，其特征在于，在采煤工作走向上以38至42米為間隔在多個(gè)地點(diǎn)對(duì)所述地表傾角數(shù)據(jù)和所述地表位移數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
【文檔編號(hào)】G01V1/00GK104459762SQ201410728144
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】安滿(mǎn)林, 李付臣, 張開(kāi)智, 趙永亮, 李華, 李運(yùn)江, 張貞良, 姬松濤, 王樹(shù)立, 潘瑞凱 申請(qǐng)人:兗州煤業(yè)股份有限公司, 山東科技大學(xué)