(一)基本情況介紹
根據智能化礦井建設規範要求,針對目前機械式頂板離層儀無法實現實時監測的弊端,該係統可實現實時在線監測、數據處理及報警功能,傳感器采用無源本安設計,與傳統電子頂板監測係統相比,解決了係統傳輸距離短、維護量大,傳感器易受幹擾誤報警的問題;光纖監測係統架構簡單、運行穩定可靠,傳感器監測精度高,使用壽命長,使用過程中基本免維護;三是解決了傳統光纖傳感器量程小、就地顯示難的問題,係統傳感器實現井下就地無源實時顯示功能;係統采用了全數字化光纖通訊技術,係統主機以TCP/IP通訊為主,極大程度的減輕了安裝及維護的工作量。
(二)主要特點及創新性
係統從“傳感單元、監測主機、服務器、雲計算”整個鏈路層徹底實現數字化,數字化的實現解決了傳感器傳輸距離短、模擬信號易幹擾、數據傳輸速度慢、分辨率低等問題,係統數字化實現了無論井下集成還是地麵軟件集成更簡易。係統架構簡單,穩定性好,兼容性及帶載能力強;與傳統係統相比無需大量分站,係統依靠一台解調主機通過光纜可連接108-180支礦用光纖頂板離層、錨杆(索)應力、鑽孔壓力等傳感器。係統傳感器基於光學原理,采取無源本安設計,大量程可視化離層(位移)傳感器量程設計500mm以上,為國內首創,解決了市麵上光纖傳感器可視化問題和量程小問題,解決煤礦應用現場就地顯示問題,而且傳感器可重複利用。係統采用光纖作為傳感器傳輸介質其測量距離長(20km),解決傳統監測係統抗幹擾、信號需中繼、分站供電線路複雜、防潮防水等問題,係統可實時動態監測頂板的變化規律,準確預報早期隱患點的位置,對預防頂板災害和保證工作人員安全具有重要意義。首次將光纖傳感監測係統與全注漿錨索工藝有機結合,針對係統報警事件,及時提出注漿錨索治理措施,有效控製頂板沉降和破碎,防止頂板02manbetx.com 發生。該係統根據煤礦井下工況條件研發,適合高溫、高濕及具有爆炸性氣體粉塵的井下環境,具有較好的推廣前景。
(三)使用效果
該係統自2018年在山東能源應用至今未出現係統故障及誤報警現象,使用單位普遍認為光纖監測係統監測精度高、穩定性好,杜絕了井下水、塵及電磁幹擾造成的誤報警和傳感器損壞現象,實現了采掘工作麵頂板動態監測完整性的數據03manbetx ,能夠有效地預判工作麵初次來壓、周期來壓及步距03manbetx ,對於預防頂板02manbetx.com 、合理支護參數提供有效的數據依據。特別是在山東能源新礦集團孫村煤礦40小時頂板異常下沉150mm,係統報警後緊急采取治理措施,成功預防了一次大麵積冒頂02manbetx.com 。
(四)使用單位及聯係方式
山東能源新汶礦業集團孫村煤礦韓玉忠 13371005806
(五)效果圖
礦用光纖頂板離層傳感器現場安裝圖礦用光纖錨杆(索)應力傳感器現場安裝圖
礦用隔爆兼本安型光纖頂板動態監測主機現場安裝圖