基于激光基准的井筒变形监测精度分析及应用

对井筒进行变形监测,掌握井筒的实时的变形情况是矿山安全生产的重要措施,也是井筒维护的主要技术支撑。利用激光基准进行井筒变形监测是一种比较先进、可靠的方法。本文通过井筒监测误差进行分析,并对测量结果精度进行评定。     

煤矿井筒多参量在线健康监测及风量调节系统设计

针对国内煤矿井筒微变形问题,设计了以"PC+PLC"为控制核心、采用组态软件设计界面与实时显示的煤矿井筒多参量在线监测系统,实现对煤矿井筒内壁微变形及井筒风压、温度等参数在线与远程监测与控制;根据变频调速原理实现对风机供风量自动控制,为井筒安全高效运行与健康监测提供了设计依据。     

基于倾角传感器的立井井筒安全监测系统设计与应用

随着矿山开采时间的推移,井筒发生偏斜和破裂的风险会逐渐增大,直接影响矿山安全和正常生产,因此必须建立对立井井筒受力及变形的长期监测.以张集矿主井井筒为研究对象,提出了采用倾角传感器测量井筒偏斜量,光纤光栅应变传感器测量井筒受力状态的井筒安全监测方法,为井筒长期服役的安全性提供了基础判据.     

赵楼矿副井冻结表土段井筒信息化施工

经多次调研论证,合理优化冻结方案,赵楼矿井采用三井共站模式集中设置冻结站;通过井筒冻结和掘砌的信息化施工,成功地开展了三大监测:地层冻结工程相关参数的监测,井筒工作面冻结壁与井壁的温度及变形监测,上部已成型井壁段的温度、受力及变形监测。对冻结壁发展情况进行不间断地预测预报,准确掌握冻结壁的发展,为冻结站合理地调整盐水温度和盐水流量提供依据,为井壁安全性评估、混凝土配比试验、井壁优化设计等提供可靠信息,为井筒掘砌安全、快速、连续施工提供保障,并通过内层井壁埋设的两层传感器实行井壁永久监测,以便后期维护管理。     

矿山立井井筒精密变形测量系统的研制

利用倒锤法建立了井筒变形测量系统,并且研制了立体位移量测仪,对井筒变形可做到日常监测和全面观测;给出了井筒变形计算公式及井筒位移与应力、应变之间的数学模型,为井筒变形监测及变形值计算提供了一种新方法。     

袁店一矿井筒地面预注浆影响地表变形监测

井筒地面预注浆影响地表变形,对井筒十字中心线、井架基础等地面构(建)筑物将造成一定的影响,文章通过对袁店一矿井筒地面预注浆过程中地表变形的定期监测和计算,评价了地表变形等级及对地面构(建)筑物的影响程度,保证了煤矿顺利建设和安全生产,同时为其他地表变形研究提供了工作方法和实践基础。     

基于三维激光扫描技术的竖井井筒变形分析方法

竖井井筒变形观测传统方法效率低下,无法对井筒细部进行观测。本文以鹤岗市兴安煤矿竖井井筒为对象,采用三维激光扫描技术,对整体井筒变形进行三维分析。利用井筒点云与参考模型体间,进行基于圆柱体投影的点云距离计算,分析整体井筒变形情况。采用井筒水平切片方法,对109片点云进行2D矢量位移计算,分析每处点云切片位移情况。对井筒点云进行三维建模,并进行井筒模型与参考井筒模型间比较,井筒变形细节清晰可见。经控制测量检验,该方法精度可靠,更加真实反映井筒空间变形特征,为今后竖井井筒变形监测提供一种新方法。     

基于SLAM的井筒倾斜变形监测方法研究

针对传统矿山井筒安全监测方法中存在效率低（需停产监测）、数据量少、误差大等问题，提出利用激光SLAM(Simultaneous Localization and Mapping实时定位与建图)技术监测井筒倾斜变形的方法。以峰峰集团牛儿庄矿主井为研究对象，设计监测方案并利用激光SLAM技术感知井筒的内部信息，采用K′-means算法提取井筒边界点云，建立马尔可夫数学模型得到点云切片的中心，进而建立井筒中心基准线，根据整体和分段的方法分析了井筒倾斜变形。结果表明：井筒整体竖向倾斜1.99‰，上部井筒（距井口0～100 m）竖向倾斜3.06‰，下部井筒（距井口150～205 m）竖向倾斜1.85‰；相对于传统监测方法，激光SLAM工作时长由1 d甚至更长时间缩短至1 h，在井筒罐笼检修时间内即可完成监测工作，不需要停产的同时工作效率显著提高。     

井筒采动损坏评价方法

目前国内外对井筒的采动损坏缺乏定量的评价方法,井筒的采动设计与保护容易产生安全隐患。为此,通过总结井筒采动变形、破坏的形式和特点,并根据井壁破坏与围岩变形的关系,主要针对混凝土、钢筋混凝土井壁,建立了科学可行的井筒采动损坏评价方法和指标：以井壁与围岩的竖向变形关系为主要评价指标,分别建立了表土、基岩段井壁竖向压缩（拉伸）变形破坏的计算公式。通过井筒采动损坏实例分析,印证了该评价方法和指标的可靠性。研究成果解决了井筒采动损坏的安全性评价问题,为井筒煤柱开采的安全设计提供了可靠的技术保障。     

光纤光栅技术在竖井井筒监测中的应用

为了研究复杂地质条件下竖井井筒的受力变形情况,以安徽国投新集板集煤矿风井为研究对象,采用光纤光栅技术研发的实时在线监测系统监测复杂环境条件下的竖井井筒结构,建立了运用埋入井壁混凝土中的光纤光栅传感器的波长变化来反映井筒受力的应力应变和周围温度变化的监测方法,并通过光纤传输到计算机中进行计算分析,实现远程实时在线监测。研究结果表明,基于光纤光栅技术研发的竖井井筒安全监测系统,可以对复杂地质条件下的井筒受力变形情况进行实时在线监测,对目前复杂多变地质条件下的深井开采具有重要的理论意义和现实意义。