專利名稱：厚煤層綜放開采工作面微震監測系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及應用于煤礦的微地震監測系統，具體為一種厚煤層綜放開采工作面微震監測系統。
背景技術：
我國厚煤層可采儲量占全國總可采儲量的45%左右，每年地下開采的厚煤層煤炭約占全國煤炭產量的40% 50%，因此，厚煤層開采實現安全、高效、高回收率對我國煤炭工業的發展具有重要影響。自20世紀80年代開始，中國對厚煤層機械化采煤方法進行大量的試驗研究，逐步形成了中國厚煤層開采體系。我國厚煤層綜合機械化開采方法主要是綜放開采。綜放開采是在特厚煤層中沿煤層底板布置長壁工作面，工作面上方留有頂煤，在工作面回采的同時，利用礦山壓力的作用或輔以人工松動方法，使工作面支架上方的頂煤破碎， 在工作面支架后方放落，由后部刮板輸送機運出工作面。但現有的對于厚煤層的綜放開采圍巖運移規律的研究較為少見，監測裝置和方法較少。微地震監測技術的基本原理是巖石在應力作用下發生破壞，并產生微震和聲波。 通過在采動區頂板和底板內布置多組檢波器并實時采集微震數據，經過數據處理后，采用震動定位原理，可確定破裂發生的位置，并在三維空間上顯示出來。與傳統技術相比，微震定位監測具有遠距離、動態、三維、實時監測的特點，還可以根據震源情況進一步分析破裂尺度和性質。它為研究覆巖空間破裂形態和采動應力場分布提供了新的手段。微地震技術在國外進行得較早，相對也比較成熟，并在不同領域取得了一系列開創性成果，甚至在有些領域，微地震技術成為不可或缺的核心手段。但是，用于解決井下煤礦實際問題的研究較少，缺乏針對厚煤層綜放開采的微震監測裝置。
發明內容本實用新型為了解決缺乏針對厚煤層綜放開采的微震監測裝置的問題，提供了一種厚煤層綜放開采工作面微震監測系統。本實用新型是采用如下技術方案實現的厚煤層綜放開采工作面微震監測系統， 包括地面監測主機，地面監測主機通過電纜連接到地面光電轉換器，地面光電轉換器連接到井下光電轉換器，井下光電轉換器連接到井下監測主機，井下監測主機連接有若干三分量檢波器，三分量檢波器布置在軌道順槽內開有的安裝孔的底端，具體為安裝孔從軌道順槽的角端通入頂板或底板內部，且安裝孔與水平面成角度。工作時，本實用新型配合相應的監測軟件一起使用。三分量檢波器作為傳感器獲得一系列檢測值，由電纜傳輸到井下監測主機，井下監測主機經光電轉換為光信號傳輸到地面，再經過光電轉換為電信號傳入地面監測主機，然后進行匯總處理。本實用新型的有益效果如下利用合理布置連接的三分量檢波器及其檢測系統實現了對厚煤層綜放開采的微震監測，掌握了綜放面的巖層運動與礦山壓力分布規律，指導了支架選型、煤柱留設、合理的瓦斯抽放區域設計，實現了厚煤層綜放工作面的安全高效高回收率開采。本實用新型高效、實用、且應用范圍廣。
圖1為本實用新型的組成結構示意圖；圖2為在頂板的三分量檢波器的安裝孔鉆孔方位示意圖；圖3為在底板的三分量檢波器的安裝孔鉆孔方位示意圖；圖4為具體安裝時所有三分量檢波器沿軌道順槽的布置的示意圖。圖中1-地面監測主機，2-地面光電轉換器，3-井下光電轉換器，4-井下監測主機，5-三分量檢波器，6-運輸順槽，7-軌道順槽，8-安裝孔。
具體實施方式
厚煤層綜放開采工作面微震監測系統，包括地面監測主機1，地面監測主機1通過電纜連接到地面光電轉換器2，地面光電轉換器2連接到井下光電轉換器3，井下光電轉換器3連接到井下監測主機4，井下監測主機4連接有若干三分量檢波器5，三分量檢波器5 布置在軌道順槽7內開有的安裝孔8的底端，具體為安裝孔8從軌道順槽7的角端通入頂板或底板內部，且安裝孔8與水平面成角度。具體實施過程中，三分量檢波器5以及對應的安裝孔8的數量為20個，軌道順槽 7上方左側的頂板內部的分別開有深度為60m和40m的安裝孔8，深度為60m和40m的安裝孔8沿軌道順槽7延伸方向的布置方式為，第一個安裝孔8為40m的安裝孔8且距掘進面 180m,第二個安裝孔8為60m的安裝孔8且距第一個安裝孔830米，兩個一組，依次循環類推，各個安裝孔8與頂板夾角為60度；軌道順槽7右側上方頂板內部分別開有深度為60m 和40m的與水平面夾角為偏上60度的安裝孔8，軌道順槽7右側下方底板內部開有與底板的夾角為偏下45度、深度為15m的安裝孔8，且深度為60m、40m和15m的安裝孔(8)沿軌道順槽7延伸方向的布置方式為第一個安裝孔8為60m的安裝孔8且距掘進面150m，第二個安裝孔8為15m的安裝孔8且距第一個安裝孔8為30m，第三個安裝孔8為40m的安裝孔8 且距第二個安裝孔8為30m，第四個安裝孔8為15m的安裝孔8且距第三個安裝孔8為30m， 四個一組，依次循環類推。
權利要求1.一種厚煤層綜放開采工作面微震監測系統，其特征在于包括地面監測主機(1)，地面監測主機(1)通過電纜連接到地面光電轉換器(2 )，地面光電轉換器(2 )連接到井下光電轉換器(3 )，井下光電轉換器(3 )連接到井下監測主機(4 )，井下監測主機(4 )連接有若干三分量檢波器(5 )，三分量檢波器(5 )布置在軌道順槽(7 )內開有的安裝孔(8 )的底端，具體為安裝孔(8)從軌道順槽(7)的角端通入頂板或底板內部，且安裝孔(8)與水平面成角度。
2.根據權利要求1所述的厚煤層綜放開采工作面微震監測系統，其特征在于三分量檢波器(5)以及對應的安裝孔(8)的數量為20個，軌道順槽(7)上方左側的頂板內部的分別開有深度為60m和40m的安裝孔(8)，深度為60m和40m的安裝孔(8)沿軌道順槽(7)延伸方向的布置方式為，第一個安裝孔(8)為40m的安裝孔(8)且距掘進面180m，第二個安裝孔(8)為60m的安裝孔(8)且距第一個安裝孔(8) 30米，兩個一組，依次循環類推，各個安裝孔(8)與頂板夾角為60度；軌道順槽(7)右側上方頂板內部分別開有深度為60m和40m 的與水平面夾角為偏上60度的安裝孔(8)，軌道順槽(7)右側下方底板內部開有與底板的夾角為偏下45度、深度為15m的安裝孔(8)，且深度為60m、40m和15m的安裝孔(8)沿軌道順槽(7)延伸方向的布置方式為第一個安裝孔(8)為60m的安裝孔(8)且距掘進面150m， 第二個安裝孔(8)為15m的安裝孔(8)且距第一個安裝孔(8)為30m，第三個安裝孔(8)為 40m的安裝孔(8)且距第二個安裝孔(8)為30m，第四個安裝孔(8)為15m的安裝孔(8)且距第三個安裝孔(8)為30m，四個一組，依次循環類推。
專利摘要本實用新型具體為一種厚煤層綜放開采工作面微震監測系統，解決了缺乏針對厚煤層綜放開采的微震監測裝置的問題。厚煤層綜放開采工作面微震監測系統，包括地面監測主機，地面監測主機通過電纜連接到地面光電轉換器，地面光電轉換器連接到井下光電轉換器，井下光電轉換器連接到井下監測主機，井下監測主機連接有若干三分量檢波器，三分量檢波器布置在軌道順槽內開有的安裝孔的底端，具體為安裝孔從軌道順槽的角端通入頂板或底板內部，且安裝孔與水平面成角度。本實用新型利用合理布置連接的三分量檢波器及其檢測系統實現了對厚煤層綜放開采的微震監測，高效、實用、且應用范圍廣。
文檔編號G01V1/20GK202330733SQ201120461969
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月21日 優先權日2011年11月21日
發明者于斌, 姜福興, 孔令海, 宋金旺, 徐振茂, 王愛午, 賈海棠, 趙軍, 高潤平, 黃慶國 申請人:大同煤礦集團有限責任公司