本發(fā)明涉及煤礦工作面回采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煤礦回采工作面動態(tài)監(jiān)測裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

回采技術(shù)是目前廣泛應(yīng)用的煤礦開采手段，回采速度和位置是回采過程中非常重要的參數(shù)，當回采工作面接近或穿過不同煤層賦存條件、不同的隱蔽工程點時，操作規(guī)程機安全技術(shù)措施均有不同的要求，如果不同位置的實際回采速度和預(yù)設(shè)的回采速度差異過大，就會帶來不良的后果，甚至造成生命財產(chǎn)安全損失。因此，煤礦開采設(shè)計人員都非常重視煤礦不同位置回采速度的設(shè)置。

目前，在煤礦回采前，采用人工丈量結(jié)合填圖分析的方法來確定煤礦回采工作面距前方已知斷層、變薄層、巖漿巖、鉆孔、老巷道、老空區(qū)以及收作線的空間關(guān)系。在實際回采工作中，通過人工丈量的方法確定工作面位置的改變及其對應(yīng)的生產(chǎn)時間來反求回采速度，并在煤層賦存條件不同時，采取相應(yīng)的管理措施，對接近或穿越可能存在的隱患區(qū)域時，提前啟動排除隱患措施。

但是，上述采用人工丈量的方法存在測量的誤差較大、實時性差、信息共享難等問題，很難適應(yīng)生產(chǎn)管理和安全管理的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種煤礦回采工作面動態(tài)監(jiān)測裝置及其控制方法，以解決現(xiàn)有的人工丈量方法難以適用煤礦管理生產(chǎn)管理、安全管理的需要的問題。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：第一方面，提供一種煤礦回采工作面動態(tài)監(jiān)測裝置，包括：設(shè)置在礦井內(nèi)的分布式光纖測溫主機和布置在礦井外的監(jiān)測主機，分布式光纖測溫主機的一端通過以太網(wǎng)與監(jiān)測主機連接進行雙向通信、另一端與敷設(shè)在巷道內(nèi)的感溫光纜連接。

第二方面，提供一種上述煤礦回采工作面動態(tài)監(jiān)測裝置的控制方法，包括：

分布式光纖測溫主機對感溫光纖上溫度的變化進行實時監(jiān)測和分析，以得到回采工作面的動態(tài)信息；

分布式光纖測溫主機通過以太網(wǎng)將回采工作面的動態(tài)信息發(fā)送至監(jiān)測主機；

監(jiān)測主機根據(jù)回采工作面的動態(tài)信息以及預(yù)置的作業(yè)規(guī)程，在相應(yīng)的回采位置設(shè)置相應(yīng)的回采速度區(qū)間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果：由于受煤礦采空區(qū)和回采工作面對空氣加熱的影響，工作面回采過程中，回風上隅角處的溫度比回風巷道內(nèi)其它位置處的溫度要高，因此，回風上隅角附近的溫度沿回采方向存在一個相對穩(wěn)定的溫度梯度。通過分布式光纖測溫主機實時監(jiān)測回風巷道內(nèi)敷設(shè)的感溫光纜的溫度，即能實時監(jiān)測回風巷和上隅角處的溫度信息，分布式光纖測溫主機對回風巷和上隅角處的溫度信息進行統(tǒng)計分析，間接獲取回采工作面的動態(tài)信息，包括回采速度以及指定時間內(nèi)的回采距離。監(jiān)測主機以回采工作面的動態(tài)信息為依據(jù)，在不同的回采位置設(shè)置不同的回采速度區(qū)間，與傳統(tǒng)的人工丈量的方法相比，本發(fā)明提供的方案能實現(xiàn)對煤礦工作面動態(tài)的實時在線監(jiān)測，自動化程度及準確度都非常高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例提供的一種煤礦回采工作面動態(tài)監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實施例提供的一種煤礦回采工作面動態(tài)監(jiān)測裝置的控制方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合圖1至圖2所示，對本發(fā)明做進一步詳細敘述。

如圖1所示，本實施例公開了一種煤礦回采工作面動態(tài)監(jiān)測裝置，該裝置包括：設(shè)置在礦井內(nèi)的分布式光纖測溫主機10和布置在礦井外的監(jiān)測主機20，分布式光纖測溫主機10的一端通過以太網(wǎng)與監(jiān)測主機20連接進行雙向通信、另一端與敷設(shè)在巷道內(nèi)的感溫光纜30連接。

其中，本實施例中將分布式光纖測溫主機10與感溫光纜30作為一個整體放置在礦井內(nèi)部。分布式光纖測溫主機10通過感溫光纜30自動檢測回風巷中各處的溫度分布，并通過對上隅角位置的定位及自動跟蹤，從而間接測量回采速度以及指定時間內(nèi)的回采距離。

進一步地，感溫光纜30從分布式光纖測溫主機10的另一端開始沿回風巷道至上隅角處的路徑進行敷設(shè)。

進一步地，感溫光纜30與礦井地面平行且位于礦井地面外。

其中，作為本實施例較為優(yōu)選的方案，感溫光纜30與礦井地面平行且與礦井地面保持1-2米的高度。以便于感溫光纜30能夠快速準確的監(jiān)測回風巷道中與感溫光纜30對應(yīng)位置處的溫度。

進一步地，分布式光纖測溫主機10具有至少一個通道以分別與至少一個回采工作面的回風巷道內(nèi)的感溫光纜30連接。

其中，本實施例中的分布式光纖測溫主機10具有至少一個通道，能夠通過一臺分布式光纖測溫主機10和一臺監(jiān)測主機20實現(xiàn)多個回采工作平面的動態(tài)實時循環(huán)監(jiān)測。

進一步地，回風巷道內(nèi)布置有懸掛機構(gòu)40，懸掛機構(gòu)40與感溫光纜30構(gòu)成懸掛配合。

其中，本實施例中的懸掛機構(gòu)40具體為掛鉤，用于探取、懸掛感溫光纜30，本實施例中的多個掛鉤設(shè)置在同一高度，以保證感溫光纜30與礦井地面保持相同高度。

進一步地，包括與監(jiān)測主機20連接的設(shè)備終端50。

其中，監(jiān)測主機20將回采工作面的位置、回采速度、預(yù)設(shè)速度、報警信息或警示信息發(fā)送至設(shè)備終端50以供設(shè)備終端50進行顯示，從而為用戶提供決策依據(jù)。

如圖2所示，本實施例公開了一種上述煤礦回采工作面動態(tài)監(jiān)測裝置的控制方法，該方法包括如下步驟S1至S3：

S1、分布式光纖測溫主機10對感溫光纖30上溫度的變化進行實時監(jiān)測和分析，以得到回采工作面的動態(tài)信息；

S2、分布式光纖測溫主機10通過以太網(wǎng)將回采工作面的動態(tài)信息發(fā)送至監(jiān)測主機20；

S3、監(jiān)測主機20根據(jù)回采工作面的動態(tài)信息以及預(yù)置的作業(yè)規(guī)程，在相應(yīng)的回采位置設(shè)置相應(yīng)的回采速度區(qū)間。

進一步地，上述方法還包括如下步驟：

監(jiān)測主機20在判斷回采工作面當前的回采速度不在預(yù)設(shè)的回采速度區(qū)間內(nèi)時，發(fā)出報警信息和/或警示信息。

其中，監(jiān)測主機20在回采工作面當前的回采速度高于或者低于預(yù)設(shè)的回采速度區(qū)間時，發(fā)出報警信息和/或警示信息。

進一步地，監(jiān)測主機20將報警信息和/或警示信息發(fā)送至設(shè)備終端50以供設(shè)備終端50進行顯示。

本發(fā)明提出的利用分布式光纖測溫主機實現(xiàn)對上隅角動態(tài)實時的在線監(jiān)測，通過對回采巷道、上隅角的溫度進行統(tǒng)計分析，直接反映出回采工作面的動態(tài)。監(jiān)測主機將回采工作面的動態(tài)信息與數(shù)字化礦山、作業(yè)規(guī)程以及安全技術(shù)措施進行深度融合，可將煤層剖面（依據(jù)機巷、風巷、鉆孔信息）、煤層賦存情況、采掘工作面平面位置及動態(tài)信息等實時在線顯示，進而實現(xiàn)啟動對策語音提醒智能化、違規(guī)開采斷電控制自動化等功能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。