(一)基本情況介紹
根據(jù)智能化礦井建設規(guī)范要求，針對目前機械式頂板離層儀無法實現(xiàn)實時監(jiān)測的弊端，該系統(tǒng)可實現(xiàn)實時在線監(jiān)測、數(shù)據(jù)處理及報警功能，傳感器采用無源本安設計，與傳統(tǒng)電子頂板監(jiān)測系統(tǒng)相比，解決了系統(tǒng)傳輸距離短、維護量大，傳感器易受干擾誤報警的問題;光纖監(jiān)測系統(tǒng)架構簡單、運行穩(wěn)定可靠，傳感器監(jiān)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(tǒng)光纖傳感器量程小、就地顯示難的問題，系統(tǒng)傳感器實現(xiàn)井下就地無源實時顯示功能;系統(tǒng)采用了全數(shù)字化光纖通訊技術，系統(tǒng)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(chuàng)新性
系統(tǒng)從“傳感單元、監(jiān)測主機、服務器、云計算”整個鏈路層徹底實現(xiàn)數(shù)字化，數(shù)字化的實現(xiàn)解決了傳感器傳輸距離短、模擬信號易干擾、數(shù)據(jù)傳輸速度慢、分辨率低等問題，系統(tǒng)數(shù)字化實現(xiàn)了無論井下集成還是地面軟件集成更簡易。系統(tǒng)架構簡單，穩(wěn)定性好，兼容性及帶載能力強;與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比無需大量分站，系統(tǒng)依靠一臺解調主機通過光纜可連接108-180支礦用光纖頂板離層、錨桿(索)應力、鉆孔壓力等傳感器。系統(tǒng)傳感器基于光學原理，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(chuàng)，解決了市面上光纖傳感器可視化問題和量程小問題，解決煤礦應用現(xiàn)場就地顯示問題，而且傳感器可重復利用。系統(tǒng)采用光纖作為傳感器傳輸介質其測量距離長(20km)，解決傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)抗干擾、信號需中繼、分站供電線路復雜、防潮防水等問題，系統(tǒng)可實時動態(tài)監(jiān)測頂板的變化規(guī)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(jiān)測系統(tǒng)與全注漿錨索工藝有機結合，針對系統(tǒng)報警事件，及時提出注漿錨索治理措施，有效控制頂板沉降和破碎，防止頂板事故發(fā)生。該系統(tǒng)根據(jù)煤礦井下工況條件研發(fā)，適合高溫、高濕及具有爆炸性氣體粉塵的井下環(huán)境，具有較好的推廣前景。
(三)使用效果
該系統(tǒng)自2018年在山東能源應用至今未出現(xiàn)系統(tǒng)故障及誤報警現(xiàn)象，使用單位普遍認為光纖監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測精度高、穩(wěn)定性好，杜絕了井下水、塵及電磁干擾造成的誤報警和傳感器損壞現(xiàn)象，實現(xiàn)了采掘工作面頂板動態(tài)監(jiān)測完整性的數(shù)據(jù)分析，能夠有效地預判工作面初次來壓、周期來壓及步距分析，對于預防頂板事故、合理支護參數(shù)提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)。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，系統(tǒng)報警后緊急采取治理措施，成功預防了一次大面積冒頂事故。
(四)使用單位及聯(lián)系方式
山東能源新汶礦業(yè)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(xiàn)場安裝圖礦用光纖錨桿(索)應力傳感器現(xiàn)場安裝圖
礦用隔爆兼本安型光纖頂板動態(tài)監(jiān)測主機現(xiàn)場安裝圖
