CN106437854B - 分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统及方法，属于声电同步监测系统及方法。该监测系统的声电同步监测仪之间由同步线连接；声波传感器或电磁传感器与声电同步监测仪的输入端连接，声电同步监测仪的输出端与通讯控制分站连接，电源为通讯控制分站和声电同步监测仪供电；所述的声电同步监测仪通过通讯控制分站、光纤网与GPS授时装置、监测中心机和监测终端机连接；系统可同步触发监测声波和电磁辐射信号。通过多点同步实时监测并采集受载煤岩体产生的声波信号和电磁辐射信号波形，根据信号变化反映煤岩动力灾害演化过程，并进行预警；实时定位声波源位置及电磁异常区域，根据其分布确定危险区域。安装及移动方便，监测、分析及预警自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种声电同步监测系统及方法，特别是一种分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统及方法。
背景技术
矿山常见的煤岩动力灾害现象主要包括煤(岩)与瓦斯(甲烷或二氧化碳)突出、冲击地压(又称冲击矿压或矿震)、岩爆、顶板塌陷和突水等，金属矿山和隧道也存在岩爆灾害。随着矿山采掘深度及开采强度的加大，矿井瓦斯突出、冲击地压等煤岩动力灾害日趋严重且复杂，灾害危险性明显增大，同时原来一些没有动力灾害或征兆不明显的矿井现在也逐渐显现，严重威胁着井下工人的生命安全和矿井的正常生产。
我国目前对于煤岩动力灾害的监测可大体分为静态监测法和动态监测法两类。
静态监测法主要通过打钻，观测钻孔中一些物理指标来实现的，包括钻屑倍率法、钻孔瓦斯涌出初速度法、钻屑瓦斯解吸指标法及其它综合指标法。这些指标的连续性差，其测定需占用一定的作业时间和空间，工程量较大，作业时间也较长，对生产有一定的影响；操作过程中的安全性差，在打钻时易诱发动力灾害；预测的准确性较低，易受人工及煤体分布不均匀的影响。
动态监测法主要通过连续监测电磁辐射、声发射、微震、瓦斯涌出量等信号进行分析预测，与静态法相比优势明显，具有信号连续性好，监测过程对生产影响小等特点。但也有各自的局限性，如全局微震和目前的局部微震监测的精度低，声发射(地音)监测未实现定位，电磁辐射监测的同步性差，无法反映准确的危险区域及危险性的演化趋势。更主要的是，目前的微震、地音和电磁辐射监测是独立的，未实现同步监测，无法判定是否是同源信号；受干扰比较严重，无法区分及抗干扰性差；采动、构造和顶板活动等也缺乏精确的监测和评价手段。
目前的技术还无法满足矿井和采掘工作面对煤岩动力灾害多尺度、大范围、高精度实时监测预警的需要。
发明内容
技术问题：本发明是针对需求及现有技术中存在的问题，提供一种扩展性好、能够全过程、全方位高精度同步监测煤岩多频声波发射和电磁辐射的分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统及方法，解决目前的技术无法满足矿井和采掘工作面对煤岩动力灾害多尺度、大范围、高精度实时监测预警的问题。
技术方案：本发明的分布式煤岩动力灾害声电同步包括监测系统和监测方法；
该监测系统包括声波传感器、电磁传感器、声电同步监测仪、通讯控制分站、电源、光纤网、监测中心机、GPS授时装置和监测终端机；所述的声电同步监测仪有多个，声电同步监测仪之间由同步线连接，实现同步触发和信号同步采集；声波传感器或电磁传感器与声电同步监测仪的输入端连接，声电同步监测仪的输出端与通讯控制分站连接，电源为通讯控制分站和声电同步监测仪供电；所述的声电同步监测仪通过通讯控制分站、光纤网与GPS授时装置、监测中心机和监测终端机连接。
所述的声电同步监测仪包括信号调理器、单片机、存储器、通讯接口和同步端口；声电同步监测仪的同步端口连接单片机的输入/输出端，信号调理器的输入端为声电同步监测仪的输入端，存储器与单片机双向通信连接，信号调理器的输出端与单片机的输入端连接，单片机的输出端与通讯接口连接，通讯接口为声电同步监测仪的输出端；声电同步监测仪能自动识别声波传感器和电磁传感器，通过同步线进行同步触发，实现信号同步采集。
声波传感器、电磁传感器布置在井下巷道内测点处、围岩钻孔内或实验室试件的周围测点处，与声电同步监测仪连接构成监测站，1个通讯控制分站可连接多个监测站；1个监测中心机通过光纤网可连接多个通讯控制分站；通过各巷道或空间中各监测站联网实现对大范围区域的监测覆盖。
所述的声波传感器为：微震传感器、声发射传感器、次声波传感器、超声波传感器或多频声波传感器。
所述电磁传感器为：高频电磁传感器、中频电磁传感器、低频电磁传感器、超低频电磁传感器或多频电磁传感器。
微震传感器的频宽为0.1-200Hz；声发射传感器的频宽为1K-8KHz；次声波传感器频宽为0.1-20Hz；超声波传感器的频宽为20K-500KHz；高频电磁传感器的频宽为600K-1MHz，中频电磁传感器的频宽为100K-500K,低频电磁传感器的频宽为1K-100K,超低频电磁传感器的频宽为3-300Hz。
声电同步监测煤岩动力灾害的监测方法为：在井下巷道内测点处、围岩钻孔内或实验室试件的周围测点处布置声波传感器或电磁传感器，记录各传感器准确位置；声波传感器或电磁传感器连接声电同步监测仪的输入端，声电同步监测仪的输出端与通讯控制分站连接，将通讯控制分站电源口与电源连接；各声电同步监测仪的同步端由同步线进行连接，通讯控制分站通过光纤环网与监测中心机连接，GPS授时装置与监测中心机连接；当某一声波或电磁传感器接收到触发信号时，通过同步线发送同步信号给其它各传感器，各监测仪同步采集信号波形，并记录由GPS授定的触发时间；监测中心机软件能自动识别声波信号和电磁信号，实时统计分析声波和电磁指标的变化，根据其变化趋势确定出现煤岩动力灾害危险，做出时间上预警；通过各声波传感器位置及声波信号强度、到时信息综合优化定位确定某时刻声波源位置，通过各电磁传感器信号强度及脉冲数大小参数确定电磁异常区域，由各时刻声波源位置及电磁异常区域耦合确定煤岩动力灾害危险区域，做出空间预警；根据异常持续时间和异常区域大小，共同确定危险程度，做出灾害强度预警。
有益效果及优点：声波及电磁辐射对煤岩动力灾害有比较好的响应，但并非完全同步，将声波及电磁辐射结合利用各自的特点及优势，能够对煤岩受载及变形破裂过程、煤岩动力灾害演化过程、措施有效性等进行有效、非接触、远距离、大范围、连续不间断、远程监测、评价与预警，更全面反映煤岩体的受力、变形破裂过程及煤岩动力灾害演化过程。该系统及方法设备安装及操作方便，对生产无影响，费用低。
(1)利用声波及电磁辐射对煤岩动力灾害的信号响应特征，能更全面反映煤岩体的受力、变形破裂过程及煤岩动力灾害演化过程。
(2)该系统及方法的扩展性好，能够全过程、全方位高精度同步监测煤岩多频声波发射和电磁辐射。
(3)该系统及方法能够对实验室条件下煤岩受载及变形破裂过程的声电信号进行实时同步监测与定位分析。
(4)能够对煤岩动力灾害演化过程、措施有效性等进行有效、非接触、远距离、大范围、连续不间断、远程监测、评价与预警。
(5)采用本质安全型设计，可适用于具有爆炸性危险环境的各种特殊场合。
(6)设备安装及操作方便，自动化程度高，对生产无影响，费用低。
附图说明
图1是本发明的系统构成图。
图2是本发明的现场监测仪器布置图。
图3是本发明的现场监测方法流程图。
图中，1、电磁传感器；2、声波传感器；3、声电同步监测仪；4、信号调理器；5、单片机；6、存储器；7、通讯接口；8、同步端口；9、通讯控制分站；10、电源；11、GPS授时装置；12、监测中心机；13、终端机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
本发明的分布式煤岩动力灾害声电同步包括监测系统和监测方法；
该监测系统包括声波传感器2、电磁传感器1、声电同步监测仪3、通讯控制分站9、电源10、光纤网、监测中心机12、GPS授时装置11和监测终端机13；所述的声电同步监测仪3有多个，声电同步监测仪3之间由同步线连接，实现同步触发和信号同步采集；声波传感器或电磁传感器与声电同步监测仪3的输入端连接，声电同步监测仪3的输出端与通讯控制分站9连接，电源10为通讯控制分站9和声电同步监测仪3供电；所述的声电同步监测仪3通过通讯控制分站9、光纤网与GPS授时装置11、监测中心机12和监测终端机13连接。
所述的声电同步监测仪3包括信号调理器4、单片机5、存储器6、通讯接口7和同步端口8；声电同步监测仪的同步端口8连接单片机5的输入/输出端，信号调理器4的输入端为声电同步监测仪3的输入端，存储器6与单片机5双向通信连接，信号调理器4的输出端与单片机5的输入端连接，单片机5的输出端与通讯接口7连接，通讯接口为声电同步监测仪3的输出端；声电同步监测仪3能自动识别声波传感器和电磁传感器，通过同步线进行同步触发，实现信号同步采集。
声波传感器、电磁传感器布置在井下巷道内测点处、围岩钻孔内或实验室试件的周围测点处，与声电同步监测仪连接构成监测站，1个通讯控制分站可连接多个监测站；1个监测中心机通过光纤网可连接多个通讯控制分站；通过各巷道或空间中各监测站联网实现对大范围区域的监测覆盖。
所述的声波传感器为：微震传感器、声发射传感器、次声波传感器、超声波传感器或多频声波传感器。
所述电磁传感器为：高频电磁传感器、中频电磁传感器、低频电磁传感器、超低频电磁传感器或多频传感器。
微震传感器的频宽为0.1-200Hz；声发射传感器的频宽为1K-8KHz；次声波传感器频宽为0.1-20Hz；超声波传感器的频宽为20K-500KHz；高频电磁传感器的频宽为600K-1MHz，中频电磁传感器的频宽为100K-500K,低频电磁传感器的频宽为1K-100K,超低频电磁传感器的频宽为3-300Hz。
声电同步监测煤岩动力灾害的监测方法为：在井下巷道内测点处、围岩钻孔内或实验室试件的周围测点处布置声波传感器或电磁传感器，记录各传感器准确位置；声波传感器或电磁传感器连接声电同步监测仪的输入端，声电同步监测仪的输出端与通讯控制分站连接，将通讯控制分站电源口与电源连接；各声电同步监测仪的同步端由同步线进行连接，通讯控制分站通过光纤环网与监测中心机连接，GPS授时装置与监测中心机连接；当某一声波或电磁传感器接收到触发信号时，通过同步线发送同步信号给其它各传感器，各监测仪同步采集信号波形，并记录由GPS授定的触发时间；监测中心机软件能自动识别声波信号和电磁信号，实时统计分析声波和电磁指标的变化，根据其变化趋势确定出现煤岩动力灾害危险，做出时间上预警；通过各声波传感器位置及声波信号强度、到时信息综合优化定位确定某时刻声波源位置，通过各电磁传感器信号强度及脉冲数大小参数确定电磁异常区域，由各时刻声波源位置及电磁异常区域耦合确定煤岩动力灾害危险区域，做出空间预警；根据异常持续时间和异常区域大小，共同确定危险程度，做出灾害强度预警。
下面对部分组成分别予以说明，即：电磁传感器1、声波传感器2、声电同步监测仪3、信号调理器4、通讯控制分站9、电源10、GPS授时装置11、监测中心机12、终端机13。
1)电磁传感器
可为高频、中频、低频、超低频或多频电磁传感器。其中高频电磁传感器的频宽为600K-1MHz，中频电磁传感器的频宽为100K-500K,低频电磁传感器的频宽为20K-100K,超低频电磁传感器的频宽为30-300Hz，宽频且灵敏度高，具有定向特点。
2)声波传感器
可为微震、声发射、次声波、超声波或多频声波传感器。其中微震传感器的频宽为0.1-200Hz,声发射传感器的频宽为1K-8KHz,次声波传感器频宽为0.1-20Hz,超声波传感器的频宽为20K-500KHz，覆盖大部分声波频段，且监测范围广。
3)声电同步监测仪
由信号调理器、单片机、存储器、通讯接口、同步端口、人机对话功能模块等构成，从而实现对声电信号的同步采集、存储和通讯。
信号调理器主要用于把传感器接收的信号进行放大，放大倍数可调节，其输出直接送入单片机的A/D转换器进行转换。
通讯接口具有五种信号输出方式，分别为光纤输出、网口输出、RS485信号输出，4～20mA信号输出，200～1000Hz信号输出，可适应不同通讯速率监测系统要求，可通过电缆或光纤线与监测分站进行联接，实现测试数据实时传输到监测中心，每种输出方式均可输出一路或两路信号。
主要技术指标：
a)防爆型式：ExibI本质安全型；
b)接收信号频率：0.1Hz～1MHz；
c)灵敏度：优于1μV，可适应不同煤层及地质条件；
d)采样速率：1Hz～5MHz可调，满足不同需要；
e)记录方式：监测仪连续、自动处理，在本机生成记录文件，同时实时输出至地面监测中心记录；
f)数据存储：采用SD卡作为存储设备，数据存储容量大于4GB；
g)操作方式：监测仪可通过红外遥控器或监测中心实现人机对话，可输入的参数有：统计时间长度、触发阀值、输出信号形式、预警临界值等。
4)通讯控制分站
通讯控制分站为声电同步监测系统的分站，是整个系统的关键节点。监测中心通过控制分站联系系统的各个声电同步监测仪。通讯控制分站连接控制多个声电同步监测仪，读取声电同步监测仪的波形数据并传输给监测中心。
5)电源
声电同步监测仪和通讯控制分站均需要外部电源供电。外部电源先与通讯控制分站连接，通过通讯控制分站为声电同步监测仪供电，工作电压为12～24VDC。通过三端式固定电源稳压器提供固定的+5V、+3V电源，供数字电路部分使用。通过三端式固定电源稳压器提供固定的+12V电源或高于+12V的电源，供信号调理器部分使用。
6)监测中心
监测中心为矿井监测监控系统中的地面监测中心。
如附图1所示，信号的采集、转换、处理、存储、报警和输出由声电同步监测仪自动连续地完成。通讯分站9和声电同步监测仪的时钟信号取自地面的GPS授时装置11。由于电磁传感器1和声波传感器2接收到的电磁和声波信号较弱，不能直接进行处理，经声电同步监测仪3内的信号调理器4调理后送入声电同步监测仪3内单片机5中的A/D转换器，直接进行模/数转换，采集电磁信号和声波信号波形，记录触发时间，存入数据存储器6，并通过通讯接口7输出给通讯控制分站9，最终将数据传送至地面监测中心12和终端机13，通过监测中心12对电磁和声波波形数据进行分析。
本发明的监测方法：在井下巷道内测点处、围岩钻孔内或实验室试件的周围测点处布置电磁传感1器或声波传感器2，记录各传感器准确位置，连接声电同步监测仪3输入端，监测仪输出端与通讯控制分站9连接，将通讯控制分站电源口与分站电源连接，各声电同步监测仪3的同步端由同步线进行连接，通讯控制分站9通过光纤环网与GPS授时装置11和监测中心12连接，GPS授时装置与监测中心机连接；当某一声波或电磁传感器接收到触发信号时，通过同步线发送同步信号给其它各监测仪，各监测仪同步采集信号波形，并记录触发时间。监测中心软件能自动识别声波信号和电磁信号，实时统计分析声波和电磁指标的变化，根据其变化趋势确定出现煤岩动力灾害危险，做出时间上预警；通过各声波传感器位置及声波信号强度、到时等信息综合优化定位确定某时刻声波源位置，通过各电磁传感器信号强度及脉冲数大小等参数确定电磁异常区域，由各时刻声波源位置及电磁异常区域耦合确定煤岩动力灾害危险区域，做出空间预警；根据异常持续时间和异常区域大小，共同确定危险程度，做出灾害强度预警。
所述的时间预警是分析监测数据及其变化趋势，当超过其相应的临界值时，判定有煤岩动力灾害危险性；
所述的空间预警是分析多个测点监测数据，当被监测区域内两个以上测点的区域监测值或变化趋势超过其相应的临界值时，则根据各时刻声波源位置及电磁异常区域耦合确定煤岩动力灾害危险性。
Claims (4)
1.一种分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统，其特征在于：该监测系统包括声波传感器、电磁传感器、声电同步监测仪、通讯控制分站、电源、光纤网、监测中心机、GPS授时装置和监测终端机；所述的声电同步监测仪有多个，声电同步监测仪之间由同步线连接，实现同步触发和信号同步采集；声波传感器或电磁传感器与声电同步监测仪的输入端连接，声电同步监测仪的输出端与通讯控制分站连接，电源为通讯控制分站和声电同步监测供电；所述的声电同步监测仪通过通讯控制分站、光纤网与GPS授时装置、监测中心机和监测终端机连接；
所述的声波传感器为：微震传感器、声发射传感器、次声波传感器或超声波传感器或多频声波传感器；其中，微震传感器的频宽为0.1-200Hz；声发射传感器的频宽为1K-8KHz；次声波传感器频宽为0.1-20Hz；超声波传感器的频宽为20K-500KHz；
所述电磁传感器为：高频电磁传感器、中频电磁传感器、低频电磁传感器、超低频电磁传感器或多频电磁传感器；其中，高频电磁传感器的频宽为600K-1MHz，中频电磁传感器的频宽为100K-500K,低频电磁传感器的频宽为1K-100K,超低频电磁传感器的频宽为3-300Hz；
使用所述分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统的煤岩动力灾害声电同步监测方法为：在井下巷道内测点处、围岩钻孔内或实验室试件的周围测点处布置声波传感器或电磁传感器，记录各传感器准确位置；声波传感器或电磁传感器连接声电同步监测仪的输入端，声电同步监测仪的输出端与通讯控制分站连接，将通讯控制分站电源口与电源连接；各声电同步监测仪的同步端由同步线进行连接，通讯控制分站通过光纤环网与监测中心机连接，GPS授时装置与监测中心机连接；当某一声波或电磁传感器接收到触发信号时，通过同步线发送同步信号给其它各传感器，各监测仪同步采集信号波形，并记录由GPS授定的触发时间；监测中心机软件能自动识别声波信号和电磁信号，实时统计分析声波和电磁指标的变化，根据其变化趋势确定出现煤岩动力灾害危险，做出时间上预警；通过各声波传感器位置及声波信号强度、到时信息综合优化定位确定某时刻声波源位置，通过各电磁传感器信号强度及脉冲数大小参数确定电磁异常区域，由各时刻声波源位置及电磁异常区域耦合确定煤岩动力灾害危险区域，做出空间预警；根据异常持续时间和异常区域大小，共同确定危险程度，做出灾害强度预警。
2.根据权利要求1所述的分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统，其特征在于：所述的声电同步监测仪包括信号调理器、单片机、存储器、通讯接口和同步端口；声电同步监测仪的同步端口连接单片机的输入/输出端，信号调理器的输入端为声电同步监测仪的输入端，存储器与单片机双向通信连接，信号调理器的输出端与单片机的输入端连接，单片机的输出端与通讯接口连接，通讯接口为声电同步监测仪的输出端；声电同步监测仪能自动识别声波传感器和电磁传感器，通过同步线进行同步触发，实现信号同步采集。
3.根据如权利要求1所述的分布式煤岩动力灾害声电同步监测系统，其特征在于：声波传感器、电磁传感器布置在井下巷道内测点处、围岩钻孔内或实验室试件的周围测点处，与声电同步监测仪连接构成监测站，1个通讯控制分站可连接多个监测站；1个监测中心机通过光纤网可连接多个通讯控制分站；通过各巷道或空间中各监测站联网实现对大范围区域的监测覆盖。
4.一种使用权利要求1所述系统的煤岩动力灾害声电同步监测方法。
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|---|---|---|---|---|
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| CN108802825B (zh) * | 2018-08-22 | 2023-06-16 | 河南理工大学 | 一种次声波监测煤岩动力灾害定位方法及定位系统 |
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| CN110748381B (zh) * | 2019-09-20 | 2021-03-19 | 山东科技大学 | 用于煤矿井下的采空区高温火区位置声波探测方法及系统 |
| CN111208555B (zh) * | 2020-01-14 | 2023-03-14 | 山东科技大学 | 地下煤火危险声波主被动探测及定位方法 |
| CN111679330B (zh) * | 2020-04-29 | 2023-03-14 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 用于电磁波地质透视与声发射监测的一体式传感器及随掘监测方法 |
| CN112731525B (zh) * | 2020-12-28 | 2022-04-29 | 湖南科技大学 | 微震与电磁辐射同步监测的巷道围岩稳定性智能预测方法 |
| CN113153430B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-02-08 | 中国矿业大学 | 巷道围岩破坏声发射定位与波速成像监测及灾变预警方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203434750U (zh) * | 2013-08-15 | 2014-02-12 | 李德臣 | 基于同步测量信息系统的煤矿防越级跳闸智能监控系统 |
| CN203742666U (zh) * | 2013-11-22 | 2014-07-30 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 矿井声发射实时自动监测仪 |
| CN105840239A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-10 | 中国矿业大学 | 矿山隐蔽灾害实时主动探测与被动监测一体化系统及方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101956566B (zh) * | 2009-07-15 | 2013-06-26 | 中国矿业大学(北京) | 煤岩动力灾害监测分站 |
| CN101762830B (zh) * | 2009-09-29 | 2013-01-02 | 中国矿业大学 | 分布式煤矿冲击地压监测方法 |
| CN104018882B (zh) * | 2014-05-20 | 2016-01-27 | 中国矿业大学 | 一种分布式煤岩动力灾害电位实时监测方法及系统 |
| CN104088668B (zh) * | 2014-06-30 | 2016-06-15 | 中国矿业大学 | 超低频电磁感应监测预警煤岩动力灾害的监测方法 |
| CN104132761B (zh) * | 2014-08-04 | 2016-01-27 | 中国矿业大学 | 多点煤岩体应力实时监测装置及方法 |
| CN104749636A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-01 | 北京中矿大地地球探测工程技术有限公司 | 分布式槽波地震勘探系统及其勘探方法 |
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| CN105068123B (zh) * | 2015-08-05 | 2019-09-03 | 中国矿业大学 | 一种煤岩动力灾害电磁辐射定位方法 |
| CN105484802B (zh) * | 2016-01-15 | 2018-05-15 | 神华集团有限责任公司 | 一种煤矿冲击地压联合监测预警系统及其监测预警方法 |
| CN105785430A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-07-20 | 辽宁工程技术大学 | 一种矿震实时监测系统及方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203434750U (zh) * | 2013-08-15 | 2014-02-12 | 李德臣 | 基于同步测量信息系统的煤矿防越级跳闸智能监控系统 |
| CN203742666U (zh) * | 2013-11-22 | 2014-07-30 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 矿井声发射实时自动监测仪 |
| CN105840239A (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-10 | 中国矿业大学 | 矿山隐蔽灾害实时主动探测与被动监测一体化系统及方法 |
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