一种矿山地质环境监测预警装置及其使用方法与流程

本发明涉及矿山预警装置，特别涉及一种矿山地质环境监测预警装置及其使用方法。

背景技术：

1、矿山安全监测与预警是为了监测矿山安全状况，及时发现并预警潜在的安全风险，实时监测矿山环境，设备运行状态，人员位置等信息，及时发现安全隐患并发出预警信号，提醒相关人员采取措施，在煤矿、金属矿、非金属矿等各类矿山中都需要监测与预警，提高矿山安全生产水平。

2、随着技术的不断发展，监测预警技术也不断进步，目前采用先进的传感器技术、无线通信技术、大数据分析技术等，实现矿山安全监测与预警的智能化、自动化，主要通过传感器、摄像头等设备实时监测矿山地质灾害情况。

3、进行监测预警的具体实施操作为：在矿山的多个位置安装布置传感器、摄像头等设备，而在地质灾害真实发生时，如地面塌陷、地面沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、煤自燃等，灾害破坏性极大，安装在各个位置的矿山监测设备没有主动防护措施，容易出现被掩埋导致损坏等问题，监测设备很难重复回收利用，造成大量财产损失，因此亟需一种在地质灾害发生之前能够主动防护的矿山监测设备来解决当前存在的问题。

技术实现思路

1、本发明针对上述问题，提供一种矿山地质环境监测预警装置及其使用方法，能够在发生地质灾害时，主动防护、降低监测设备的损害、提高监测设备的回收利用率、节约大量资源。

2、解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种矿山地质环境监测预警装置，包括监测器、支撑板、多个第一罩体、多个第一弹簧杆和多个第一气囊，支撑板设置为圆形，监测器连接于支撑板上侧，多个第一罩体沿圆周方向均匀转动连接于支撑板边缘，多个第一罩体和支撑板组成光滑的半胶囊型结构，多个第一弹簧杆与第一罩体一一对应，第一弹簧杆连接于第一罩体的内壁，多个第一气囊与第一弹簧杆一一对应，第一气囊连接于第一弹簧杆端部，多个第一气囊作用于监测器。

3、进一步地，还包括连接件、内杆、外管、第二气囊、海绵板、充气泵、多个进气孔、充气管和泄气阀，连接件与支撑板下侧连接，内杆与连接件下侧固连，内杆与支撑板同轴，外管滑动套设于内杆外侧，外管下端连接有支架，第二气囊设置为环形结构，第二气囊套设于外管外侧，第二气囊的内侧直径大于支撑板的直径，海绵板设置为环形结构，海绵板置于第二气囊的内部，充气泵连接于外管内部的下方，外管下侧开设有多个进气孔，充气管第一端与充气泵的出气端连通，充气管第二端连接有单向阀，单向阀与第二气囊连通，泄气阀连接于第二气囊上，监测器、第一罩体和支撑板均可收缩至第二气囊内侧。

4、进一步地，还包括多个防爆灯、多个防护罩、多个光伏板、蓄电池、警报器和定位器，多个防爆灯与第一罩体一一对应，防爆灯嵌设于第一罩体外侧，多个防护罩与防爆灯一一对应，防护罩连接于防爆灯外侧，多个光伏板与第一罩体一一对应，光伏板为弧面设置，光伏板与第一罩体的内壁连接，蓄电池连接于支撑板下侧，蓄电池与光伏板电连接，防爆灯与蓄电池电连接，警报器连接于支撑板下侧，警报器与蓄电池电连接，定位器连接于支撑板下侧，定位器与蓄电池电连接。

5、进一步地，还包括第二罩体和排水孔，第二罩体套设于外管上，第二罩体与第一罩体相配合，第二罩体与多个第一罩体组成胶囊型结构，第二罩体下侧开设有多个排水孔。

6、进一步地，还包括多个转轴、多个第一齿轮、多个第二齿轮、多个齿条和电动推杆，多个转轴与多个第一罩体一一对应，转轴与第一罩体固连，第一罩体通过转轴与支撑板转动连接，多个第一齿轮与转轴一一对应，第一齿轮与转轴同轴固连，多个第二齿轮与第一齿轮一一对应，第二齿轮通过连接架转动连接于连接件的外侧，第二齿轮与第一齿轮啮合，多个齿条与第二齿轮一一对应，齿条滑动连接于连接件上，齿条与第二齿轮啮合，电动推杆连接于内杆内部，电动推杆输出端与多个齿条固连。

7、进一步地，还包括多个通槽、多个滚轮、定位槽、第二弹簧杆、推拉电磁铁、滑动板和减震弹簧，外管上侧沿圆周方向均匀开设有多个通槽，多个滚轮与通槽一一对应，滚轮在通槽位置转动，滚轮与内杆外侧抵接，内杆下端开设有定位槽，第二弹簧杆滑动贯穿外管上端，第二弹簧杆插设于定位槽内，推拉电磁铁连接于外管上端，推拉电磁铁输出端与第二弹簧杆固连，滑动板竖向滑动连接于外管内部的下方，减震弹簧连接于滑动板与外管之间。

8、本发明还提供一种矿山地质环境监测预警装置的使用方法，包括以下步骤：

9、s1.合并第一罩体，运行电动推杆，使得所有的第一罩体同步旋转，直至所有的第一罩体旋转至接合状态，第一气囊与监测器接触，监测器被包裹在多个第一气囊中间；

10、s2.第二气囊充气，在电动推杆运行的同时，运行充气泵，第二气囊充气变大，形成环状结构；

11、s3.监测器收缩至第二气囊内，运行推拉电磁铁，使得第二弹簧杆与定位槽分离，由于重力作用内杆以及内杆上侧的部件向下运动，第一罩体、监测器、支撑板等部件收缩至第二气囊内侧；

12、s4.灾后寻回装置，警报器、定位器、防爆灯同时运行，警报器发出报警提示音，定位器实时发送位置信息，防爆灯闪烁，为寻找挖掘工作准备。

13、本发明的有益效果为：

14、（1）本发明通过设置的多个第一罩体，可实现开合操作，在正常工作状态，多个第一罩体打开，监测器外露进行实时监测矿山地质环境，在发生地质灾害时，可旋转第一罩体，使得多个第一罩体与支撑板形成光滑的半胶囊型结构，进而对内部空间的监测器进行保护，防止监测器的损坏，且罩体的球形部分具有各向同性的特点，受到乱石杂物的撞击时能够更加均匀的分散撞击力，进一步保护其内部的监测器部件，在第一罩体合体时，通过设置的第一弹簧杆、第一气囊，能够将监测器包裹在多个第一气囊之间，进而减小撞击时而产生的震动，进一步保护监测器，进而能够在发生地质灾害时，主动防护、降低监测设备的损害、提高监测设备的回收利用率、节约大量资源；

15、（2）本发明通过设置的内杆可在外管内侧滑动，能够带动监测器、第一罩体、支撑板等部件收缩至第二气囊内，第二气囊再次对整体装置进行360度的防护，与第一罩体相配合，进一步提高整体装置的防撞性能，在发生地质灾害时，第一罩体合体后，运行充气泵使得第二气囊充气变大，单向阀阻止气体回流，第二气囊变为环形结构，之后使得内杆向下滑动，监测器等部件收缩至第二气囊内侧，当第二气囊被硬物戳破后，海绵板能够代替第二气囊提供有效的防护；

16、（3）本发明通过设置的光伏板，当第一罩体打开时，光伏板转换电能储存到蓄电池内，当发生地质灾害时，由蓄电池为防爆灯、警报器和定位器供电，监测装置有极大的可能被掩埋，此时防爆灯闪烁、定位器发送实时位置、警报器发出报警提示音，进而达到多方位、多维度的提示效果，方便寻找挖掘被掩埋的监测装置。

技术特征：

1.一种矿山地质环境监测预警装置，包括监测器（1），其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境监测预警装置，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的一种矿山地质环境监测预警装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求2所述的一种矿山地质环境监测预警装置，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求2所述的一种矿山地质环境监测预警装置，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求2所述的一种矿山地质环境监测预警装置，其特征在于，还包括：

7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的矿山地质环境监测预警装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种矿山地质环境监测预警装置及其使用方法，涉及矿山预警装置技术领域，包括监测器、支撑板、多个第一罩体、多个第一弹簧杆和多个第一气囊，支撑板设置为圆形，监测器连接于支撑板上侧，多个第一罩体沿圆周方向均匀转动连接于支撑板边缘，多个第一罩体和支撑板组成光滑的半胶囊型结构，第一弹簧杆连接于第一罩体的内壁，多个第一气囊与第一弹簧杆一一对应，第一气囊连接于第一弹簧杆端部，多个第一气囊作用于监测器。本发明通过多个第一罩体与支撑板形成光滑的半胶囊型结构，进而对内部空间的监测器进行保护，防止监测器的损坏，能够在发生地质灾害时，主动防护、降低监测设备的损害、提高监测设备的回收利用率、节约大量资源。技术研发人员：许虎,牛思楠,万宏强,关萍,王磊,王小红,许晗萌受保护的技术使用者：西安国信物联技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23