申请/专利权人：中煤科工集团重庆研究院有限公司

申请日：2021-03-01

公开（公告）日：2024-05-28

公开（公告）号：CN113033874B

主分类号：E21F17/18

分类号：E21F17/18;G06V20/52;G06V40/20;G06V10/764;G06Q50/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.28#授权;2021.07.13#实质审查的生效;2021.06.25#公开

摘要：本发明公开了一种煤巷掘进工作面突出预兆自动监测仪及监测方法，其中监测仪包括瓦斯浓度采集单元、弹性波采集单元、图像采集单元以及分别与瓦斯浓度采集单元、弹性波采集单元和图像采集单元信号连接的数据处理单元；数据处理单元用于获取瓦斯浓度采集单元、弹性波采集单元和图像采集单元采集到的监测数据，并根据监测数据进行计算，然后判断掘进工作面是否出现突出预兆；数据处理单元通过信息交互单元将采集到所述监测数据以及判断结果传递给相关工作人员。本发明通过综合掘进工作面前方瓦斯、应力、煤体结构信息，实现煤巷掘进过程的多信息在线实时监测与预测预报，可确保掘进安全可控，弥补了现阶段突出预测指标反映突出预测因素不全面的缺陷。

主权项：1.一种煤巷掘进工作面突出预兆自动监测仪，其特征在于，包括瓦斯浓度采集单元、弹性波采集单元、图像采集单元以及分别与所述瓦斯浓度采集单元、弹性波采集单元和图像采集单元信号连接的数据处理单元；所述数据处理单元用于获取所述瓦斯浓度采集单元、弹性波采集单元和图像采集单元采集到的监测数据，并根据所述监测数据进行计算，然后判断掘进工作面是否出现突出预兆；所述数据处理单元通过信息交互单元将采集到所述监测数据以及判断结果传递给相关工作人员；该煤巷掘进工作面突出预兆自动监测仪采用如下方法实现自动监测：利用瓦斯浓度采集单元、弹性波采集单元和图像采集单元分别采集监测点的瓦斯浓度信息、弹性波强度信息和图像信息；根据所述图像信息判断监测点是否存在有人正在作业，若无，则直接将当前采集到的瓦斯浓度信息、弹性波强度信息和图像信息作为瓦斯浓度有效值、弹性波强度有效值和图像有效数据；否则，将当前采集到的瓦斯浓度信息作为瓦斯浓度有效值，将经补偿后的弹性波强度信息作为弹性波强度有效值；根据图像有效数据判断当前掘进面的地质类型，再根据瓦斯浓度有效值、弹性波强度有效值和地质类型判断掘进工作面是否出现突出预兆；根据瓦斯浓度有效值、弹性波强度有效值和地质类型判断掘进工作面是否出现突出预兆的具体采用的公式为：R＝αλ1x+λ2βy其中，R为突出预兆参考参数，当R值大于预设阈值时则判断为出现突出预兆；x为瓦斯浓度有效值；βy为弹性波强度有效值；β为弹性波强度信息值y的补偿系数，根据不同的作业类型对弹性波强度的影响程度计算确定，当当前为非作业状态时，β＝1；λ1和λ2分别为非作业状态时瓦斯浓度有效值x和弹性波强度有效值βy的权重，且λ1+λ2＝1；α为地质类型系数；所述弹性波强度信息值y的补偿系数β的确定方法为：获取至少三个作业班次的图像信息，建立基础图像识别库；对每个作业班次的作业动作进行作业类型分类；计算不同的作业类型对弹性波强度的影响程度，根据所述影响程度确定弹性波强度值的补偿系数。

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