一种煤与瓦斯突出检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿安全检测的技术领域，特别是一种煤与瓦斯突出检测方法的技术领域。
【背景技术】
[0002]随着中国经济的快速的发展，中国已经成为全球第一大能源消耗国，尤其是煤炭资源，煤在挖掘的过程中潜在的危险很多，煤与瓦斯突出是煤采掘矿井最常见、最主要、最严重的自然灾害，防止煤与瓦斯突出一直是煤矿安全监督管理工作的重中之重。所谓煤与瓦斯突出是指在高地压力作用下，被压力破碎的煤与具有高压力的瓦斯从煤体内部突然向采掘面大量喷出，造成垮塌、掩埋、失火等事故。显然，高地压力是煤与瓦斯突出的重要诱因，煤与瓦斯突出灾害隐患区存在于煤层内的局部高地应力区域，巷道掘进过程中，采掘面与高地应力区之间的距离逐渐缩小，高地应力区侧向卸荷，高地应力作用方向逐渐转变为水平应力，称之为突出应力。当突出应力超过高应力区与采掘面之间煤层(或煤岩层)的断裂强度时，就可能诱发煤与瓦斯突出灾害。因此，对煤矿采掘面附近煤体内部的突出应力进行监测能够有效预防和避免煤与瓦斯突出事故的发生。
[0003]虽然随着科技的发展煤与瓦斯突出灾害发生时所造成的损失越来越少，但是目前煤与瓦斯突出灾害发生的事故依然比较多，同时现有的监测方法不够可靠，市场需要一种煤与瓦斯突出检测方法，能够监测事故发生前和发生后的数据，为危险的排除和事故后的救援提供准确的数据信息。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种煤与瓦斯突出检测方法，能够较准确的判断潜在危险的位置，同时能够基本判断危险的种类和程度，当危险发生后能够及时根据综合数据判断事故的具体位置和严重程度，该方法监测精度更高，数据传输更安全。
[0005]为实现上述目的，本发明提出了一种煤与瓦斯突出检测方法，按如下步骤进行: 步骤1:首先在矿井通道中装上井下综合检测单元，井下综合检测单元之间的间隔距离为10-150米，每个井下综合检测单元包括2-4个瓦斯传感器、2-4个激光测距装置、1_3个温度传感器、1-3个湿度传感器和1-3个压力传感器，将瓦斯传感器和激光测距装置分别安装在矿井通道的上壁或两侧壁，将压力传感器、湿度传感器、温度传感器安装在矿井通道的上壁或地面，激光测距装置分别时时监测不同两个激光测距装置之间的距离。
[0006]步骤2:建立数据库；将每个井下综合检测单元的IP地址与所在位置的矿井的通道图一一对应，并设定湿度、温度、位移量、气体浓度和压力值的警报值。
[0007]步骤3:初始化；
步骤4:分别启动井下综合检测单元和手持式移动矿用智能瓦斯安全信息监控单元内的无线收发模块；同时启动数据库访问子模块； 步骤5:记录一个月以上的安全监测数据，包括湿度、温度、位移量、瓦斯数据和压力值，作为时时监测的对比数据。
[0008]步骤6:启动瓦斯监测子模块，湿度监测子模块、温度监测子模块、位移量监测子模块、压力值监测子模块，对瓦斯数据、湿度、温度、位移量、气体浓度和压力值进行时时的监测；
步骤7:数据对比，通过不同位置的井下综合检测单元传出的数据进行分析，对瓦斯数据、湿度、温度、位移量、气体浓度和压力值变化是否符合规律和相对差异大小，并判断确定事故可能发生位置；
步骤8:如果综合数据或单个数据有异常，启动断电控制子模块，如果瓦斯超标，则可通过断电控制子模块选定所要进行停电的区域即瓦斯突出危险区域，并远程控制用电设备断电，如果激光测距装置相对位移量不符合规律和异常，则会通知工作人员到异常所在位置进行安全钻孔，主动排除事故，如果温度异常，则会通知工作人员监测是否有过量积水需要排除，如果压力传感器异常，则会通知工作人员监测是否有小规模塌方，如果事故已经发生，可以通过压力、瓦斯数据、激光测距装置相对位移量多个数据判断异常位置，可以根据井下综合检测单元传输数据的IP地址判断具体位置；
步骤9:启动情况查询子模块，在正常检查作业过程中，通过情况查询子模块实现对井下所有区域进行全面综合的查询，当危险已经发生，重点查看执行断电控制功能指令后，所有执行停电区域的情况，包括供电情况、现场环境和潜在新危险发生的可能性。
[0009]作为优选，所述步骤4中的数据库访问子模块，按如下步骤进行:
步骤1:初始化；
步骤2:启动数据库，数据库保存记录了历史数据和实时数据，同时依历史数据为基础计算的平均数据；
步骤3:读取所有查询数据的地址；
步骤4:连接数据库；
步骤5:显示数据库信息，得出所要查询的数据。
[0010]作为优选，其特征在于:所述的步骤6中瓦斯监测子模块、湿度监测子模块、温度监测子模块、位移量监测子模块、压力值监测子模块，按如下步骤进行:
步骤1:初始化；
步骤2:读取瓦斯监测模块、湿度监测子模块、温度监测子模块、位移量监测子模块、压力值监测子模块所在井下综合检测单元的处理器地址，对每个井下综合检测单元都设定了 ID值，通过读取地址数据得出具体位置；
步骤3:选取地址，无线收发模块2收到由该地址传送过来的瓦斯数据，通过串行通信传送给核心嵌入式电路，读取串口数据；
步骤4:读出串口数据后，对其进行数据转换，得出最终瓦斯数据；
步骤5:重复以上工作，选取不同的区域，得出各ID的瓦斯数据。
[0011]作为优选，所述的步骤8中断电控制子模块，按如下步骤进行:
步骤1:初始化；
步骤2:读取瓦斯超标数据、湿度异常数据、温度异常数据、位移量异常数据、压力值异常数据，当事故发生后，通过瓦斯超标数据、湿度异常数据、温度异常数据、位移量异常数据、压力值异常数据，判断进下灾害的严重程度；
步骤3:根据灾害的严重程度，发送断电指令，其中断电分一级断电和二级断电和临时断电；
步骤4:无线收发模块读取断电指令，核心嵌入式电路确定发送断电指令后，要将指令通过串行通信传送给无线收发模块；
步骤5:无线收发模块通过串口读取断电指令后，即刻通过井下无线网络将断电指令发送。
[0012]作为优选，所述的步骤9中情况查询子模块，按如下步骤进行:
步骤1:初始化；
步骤2:读取井下综合检测单元传输的综合信息；
步骤3:读取井下综合检测单元传输的综合信息后，将信息进行分类存储，并建立各个单一数据的曲线图，并通过基础数据完成其他数据计算，包括平均数据；
步骤4:建立数据链接和数据库保持数据通信；
步骤5:显示操作人员所需掌握的综合信息。
[0013]作为优选，所述井下综合检测单元之间通过导线连接，同时导线延伸到矿井入口处，可以通过导线对井下综合检测单元进行充电，同时当无线传输受阻后，可以通过导线与手持式移动矿用智能瓦斯安全信息监控单元连接获取数据。
[0014]作为优选，所述压力传感器的数量为2个，一个安装在矿井通道上部，一个安装在矿井通道下部，当事故发生后，可以通过安装在下部的压力传感器的数值初步判断事故的严重程度。。
[0015]本发明的有益效果:本发明通过将多种传感器作为综合判断数据，同时通过多个同种传感器相互作为对比量，能够较准确判断潜在事故的具体位置，同时当事故发生后，能够对事故的严重程度、事故具体发生位置做出较准确的判断，同时能够通过有线和无线两种方式获取数据，更加可靠。
[0016]本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
[0017]【【具体实施方式】】
本发明一种煤与瓦斯突出检测方法，装置包括井下综合检测单元和手持式移动矿用智能瓦斯安全信息监控单元。井下综合检测单元包括无线收发模块、瓦斯传感器、温度传感器、湿度传感器、激光测距装置、压力传感器、单片机、电源和断路器；其中电源分别连接无线收发模块、瓦斯传感器、压力传感器、温度传感器、湿度传感器、激光测距装置和单片机，断路器、无线收发模块、温度传感器、湿度传感器、激光测距装置和瓦斯传感器分别连接单片机；手持式移动矿用智能瓦斯安全信息监控单元包括无线收发模块、核心嵌入式电路、USB数据存储接口、触摸屏、警报喇叭、USB程序下载接口、网线接口和电源接口 ；其中USB数据存储接口、USB程序下载接口、警报喇叭、网线接口和电源接口分别连接核心嵌入式电路，核心嵌入式电路的输出连接触摸屏，核心嵌入式电路的的双工端连接无线收发模块。按如下步骤进行:
步骤1:首先在矿井通道中装上井下综合检测单元，井下综合检测单元之间的间隔距离为10-150米，每个井下综合检测单元包括2-4个瓦斯传感器、2-4个激光测距装置、1_3个温度传感器、1-3个湿度传感器和1-3个压力传感器，将瓦斯传感器和激光测距装置分别安装在矿井通道的上壁或两侧壁，将压力传感器、湿度传感器、温度传感器安装在矿井通道的上壁或地面，激光测距装置分别时时监测不同两个激光测距装置之间的距离。
[0018]步骤2:建立数据库；将每个井下综合检测单元的IP地址与所在位置的矿井的通道图一一对应，并设定湿度、温度、位移量、气体浓度和压力值的警报值。
[0019]步骤3:初始化；
步骤4:分别启动井下综合检测单元和手持式移动矿用智能瓦斯安全信息监控单元内的无线收发模块；同时启动数据库访问子模块；
步骤5:记录一个月以上的安全监测数据，包括湿度、温度、位移量、瓦斯数据和压力值，作为时时监测的对比数据。
[0020]步骤6:启动瓦斯监测子模块，湿度监测子模块、温度监测子模块、位移量监测子模块、压力值监测子模块，对瓦斯数据、湿度、温度、位移量、气体浓度和压力值进行时时的监测；
步骤7:数据对比，通过不同位置的井下综合检测单元传出的数据进行分析，对瓦斯数据、湿度、温度、位移量、气体浓度和压力值变化是否符合规律和相对差异大小，并判断确定事故可能发生位置；
步骤8:如果综合数据或单个数据有异常，启动断电控制子模块，如果瓦斯超标，则可通过断电控制子模块选定所要进行停电的区域即瓦斯突出危险区域，并远程控制用电设备断电，如果激光测距装置相对位移量不符合规律和异常，则会通知工作人员到异常所在位置进行安全钻孔，主动排除事故