技术特征：
1.一种矿井水害监测装置，其特征在于，包括：铠装电极链，所述铠装电极链有多条，多条所述铠装电极链分别沿所述矿井的多个不同方向埋设，每条所述铠装电极链中沿所述铠装电极链的长度方向布设有多个智能电极，至少一条所述铠装电极链的多个所述智能电极埋设于所述矿井的不同监测地层中，与对应的所述监测地层耦合；复合调制解调器，所述复合调制解调器与所述铠装电极链连接，实时采集所述铠装电极链的地电场；所述复合调制解调器与参考电极连接，采集所述矿井的背景电场；其中，所述参考电极与任一所述监测地层耦合；控制单元，与所述复合调制解调器连接，根据所述复合调制解调器采集的所述地电场和背景电场，对所述矿井的矿井水害进行预测。2.根据权利要求1所述的矿井水害监测装置，其特征在于，多个所述智能电极并联设置，且每个所述智能电极具有唯一地址；对应的，所述复合调制解调器通过h桥控制所述智能电极的导通或断开。3.根据权利要求1所述的矿井水害监测装置，其特征在于，所述调制解调器通过所述智能电极对应的监测地层的地电场与所述参考电极的电位差，获取所述矿井的背景电场。4.根据权利要求1所述的矿井水害监测装置，其特征在于，所述铠装电极链有三条，三条所述铠装电极链分别对所述矿井的三个相互正交方向的地电场进行测量。5.根据权利要求1-4任一所述的矿井水害监测装置，其特征在于，所述智能电极包括电源端子、参考端子和信号端子，所述电源端子与所述复合调制解调器的电源端口连接；所述参考端子与所述复合调制解调器的参考端口连接，且与所述参考电极相连接；所述信号端子与所述复合调制解调器的信号端口相连接。6.一种矿井水害监测方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一所述的矿井水害监测装置对所述矿井的矿井水害进行预测，所述矿井水害监测方法包括：步骤s101、将多条铠装电极链沿多个方向埋设于待监测的所述矿井中；步骤s102、基于多条所述铠装电极链，采集所述矿井的多个不同方向的地电场以及所述矿井的背景电场；步骤s103、根据所述地电场和背景电场，对所述矿井的矿井水害进行预测。7.根据权利要求6所述的矿井水害监测方法，其特征在于，在步骤s101中，将一条所述铠装电极链沿垂直方向埋设于所述矿井的直井中；将两条所述铠装电极链沿相互正交的两个方向埋设于所述直井井口，或者，将两条所述铠装电极链相互垂直埋设于所述直井穿过的矿井巷道或工作面。8.根据权利要求7所述的矿井水害监测方法，其特征在于，在步骤s101中，沿相互正交的两个方向埋设于所述直井井口的两条铠装电极链的长度与埋设于所述直井中的铠装电极链的长度误差小于等于预设阈值；或者，相互垂直埋设于所述直井穿过的矿井巷道或工作面的两条铠装电极链的长度与埋设于所述直井中的铠装电极链的长度误差小于等于所述预设阈值。
9.根据权利要求6所述的矿井水害监测方法，其特征在于，在步骤s102中，分别对地电场供电电源关闭、所述铠装电极链中的智能电极全部导通、所述铠装电极链中的智能电极依次导通时，所述矿井的多个不同方向的地电场进行采集。10.根据权利要求6-9任一所述的矿井水害监测方法，其特征在于，在步骤s103中，对所述地电场和所述背景电场进行比较，反演计算所述矿井的地下水文地质条件变化时的时间、空间位置和地电场，以对所述矿井的矿井水害进行预测。
技术总结
本申请提供了一种矿井水害监测装置和方法。该装置包括：铠装电极链有多条，多条铠装电极链分别沿矿井的多个不同方向埋设，每条铠装电极链中沿铠装电极链的长度方向布设有多个智能电极，至少一条铠装电极链的多个智能电极埋设于矿井的不同监测地层中，与对应的监测地层耦合；复合调制解调器与铠装电极链连接，实时采集铠装电极链的地电场；复合调制解调器与参考电极连接，采集矿井的背景电场；参考电极与任一监测地层耦合；控制单元与复合调制解调器连接，根据复合调制解调器采集的地电场和背景电场，对矿井的矿井水害进行预测，进而，通过地电场和背景电场分析地下诱发矿井安全事故灾害的潜在风险和可能性，实现对矿井水害的预测。测。测。
技术研发人员：王礼 王峰 李晓斌 王建和 陈彦召 刘晓攀 孙德潮 杜艳伟 王晓晨 李跃非 陈国佺
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：2022.02.28
技术公布日：2022/5/30