基于空心包体应变计的扰动应力云监测系统构建

扰动应力是导致地下工程岩体破坏失稳的原因,扰动应力监测岩体工程稳定性及地下结构应力状态的及时反馈,为地下结构的安全提供重要保障。目前,扰动应力监测使用电磁辐射技术或微震测试技术易受到电磁干扰影响测量精度;钻孔应力监测技术又受到设备长期供电、数据采集复杂等因素制约。本文基于数字化完全温度补偿型的空心包体监测应变计,优化岩石力学实时扰动应力计算方法,通过研发并构建扰动应力云监测系统,实现了对金川镍矿二矿区1 150m水平有轨联络道实验洞段的线上扰动应力长期监测。近416d的应力监测数据表明,该系统数据传输稳定,系统运行过程稳定可靠,实现了远程云端长期采集和数据传输,提高了扰动应力监测的效率,为后续其他项目中应力测量数据和监测数据的实时入网上传提供接口和平台。研究方法和监测方案对同类型工程具有借鉴意义。     

扰动应力监测系统的研发及在马鞍山矿的应用

为进一步提高和改进通过消除温度误差以提升测量精度的空心包体应变计应力监测系统的实用性能,检验其在边坡工程中能否实现长期监测的应用效力,2017年4月在安徽省东部马鞍山市南山矿凹山露天采场安装了应力监测系统。在持续40d的监测中,受到当地雨水等气候条件的干扰以及矿坑坡顶废渣倾倒的影响,监测系统所监测得到的应力变化仍然趋于稳定。从温度通道中得到一天中气温数据存在波动,但应力计温度呈明显上升趋势,各通道经温度补偿后,轴向应力变化不大,环向应力变化为1.09～2.53MPa。2018年10月底,在2017年测点处对监测系统修缮后进行二次测量,得到环向应力变化为4.52～8.11MPa,以及轴向应力变化为10.40～11.55 MPa,与施工情况及理论值预期范围吻合。该系统实现长期无人值守监测,所采用的传输方式为无线数传电台转换并传输无线信号,这套传输系统能实现中远距离信号传输,并在基站读取及存储监测数据。     

白云鄂博东矿锚固应力监测系统

白云鄂博东矿B区边坡加固段的稳定性对矿山安全生产起重要作用,为了保障矿山安全生产,在该区域构建了包含钢筋测力计和滑动力远程监测仪于一体的综合监测管理平台。根据工程实际情况,总共布设了35套钢筋测力计、6套滑动力远程监测仪,实时监测加固段边坡状态。监测数据采用无线传输方式,通过采集仪统一采集和接收,实时传输至监测管理平台。在平台上分别设定监测预警值,通过短信和邮件等方式及时预警。该平台运行半年以来,钢筋测力计和滑动力远程监测仪的监测数据变化趋势较为平稳,且距离预警值有较大的安全储备,边坡处于稳定状态。     

深部边坡岩体应力解除地应力测量与分析

对水厂铁矿区域工程地质进行了分析,采用改进的空心包体应变计对该矿深部边坡岩体进行了3个水平的地应力测量。结果表明：最大水平主应力方向为近东西向,与华北地区的主应力方向基本一致;最大水平主应力的大小为3．68～4．26MPa,最小水平主应力的大小为2．03～2．68MPa;根据测量结果,得到了该矿深部边坡岩体应力分布的规律。     

平庄西露天矿边坡应力远程智能监测系统的研发及应用

平庄西露天矿滑坡问题一直存在,威胁着矿山设备及人身安全,限制了矿山生产规模,因此建立边坡监测系统就显得十分的必要。2006年与中国矿大合作研发的"边坡应力远程智能监测系统"为边坡稳定的评价、边坡治理的合理投入、滑坡预测预报提供了重要的手段,提高了边坡监测工作的效率。     

定向水力压裂工作面煤体应力监测及其演化规律

为研究水力压裂的机理和评价压裂效果,采用空心包体应变计,对水力压裂前后钻孔附近煤层应力的变化,及水力压裂实施后,随着工作面推进,前方煤层应力的变化进行了监测。通过分析监测数据,得到以下应力演化规律与结论：① 水力压裂前后,在压裂钻孔附近煤层中的主应力增量值、倾角和方位角均会出现突变。突变程度与至压裂孔的距离、水压、裂缝扩展方式及煤层力学性质等多种因素有关;压裂后主应力增量得到恢复,但比压裂前均有所降低,水力压裂可改变煤层的应力状态。②顶板压裂后,再受到工作面采动影响,煤层垂直应力增加,水平应力有降低的趋势,但采动引起的主应力增量变化幅度远小于压裂引起的变化,而且采动对主应力增量的倾角和方位角的影响不大;水力压裂可使顶板来压强度降低,工作面超前支承压力的影响减弱。③ 晋城王台铺煤矿坚硬顶板综采工作面进行水力压裂后,顶板的整体性和强度得到弱化,工作面采动影响减弱,顶板能够紧随工作面推进及时垮落,说明水力压裂效果良好。     

空心包体技术在艾维尔沟煤矿地应力测定中的应用

应用空心包体式三轴应变计,采用钻孔应力解除法系统地对艾维尔沟煤矿现有主采煤层进行地应力现场实测。通过对实测数据的系统分析,得到地应力测量应变-解除距离曲线以及矿区范围内地应力场的分布规律。测量结果表明艾维尔沟煤矿水平构造应力十分明显。     

SGC地下位移监测系统在安家岭矿北端帮的应用

通过SGC(双轴高精度测斜仪)地下位移监测系统在安家岭露天矿北端帮的应用,介绍了该系统的基本监测原理及系统的安装使用,并通过现场监测得到了北端帮边坡监测的阶段性成果。     

套孔应力解除法在某矿区的实际应用

地应力是地下工程结构岩体设计、施工和围岩安全稳定性支护与科学化决策的必要前提和基础,对矿山开采、地震预报、水工建设、煤和瓦斯突出、岩爆、油田的稳定性等的研究具有重要意义。某矿区开展的三维地应力测量工作,在介绍了地应力测量的原理和方法的基础上,根据基于前人的地应力测量原始数据,通过分析,得出了该矿区的地应力场分布特征。结果表明:该矿区-240 m标高处构造应力场以近南北向的构造应力为主;达到-367 m处,近东北西南方向水平构造应力为主;垂直应力与上覆岩层自重较一致。     

矿山采动岩层地应力变化监测系统在梧桐庄矿应用

分析了引起煤矿井下地质灾害的内因和外因,针对矿井采煤工作面地应力平衡系统遭到破坏后应力在调整过程中导致水文、地质条件的改变,“矿山采动岩层地应力变化监测系统”研制出来后,通过在梧桐庄煤矿对182101采煤工作面矿坑出水量的监测和所作7次预测意见的验证,初步说明了该设备基本能够起到对煤矿井下地质灾害提前进行预测、及时采取预防避免事故发生的目的.     

煤矿井下手持式智能监控系统开发与应用

大柳塔煤矿井下已建成4G无线通信系统、综合自动化生产系统、生产调度系统、人员定位系统、视频监控系统以及其他各种管理信息系统,而这些系统均是通过计算机监控终端进行数据访问.为充分发挥综合自动化系统作用,矿井开发应用手持式智能监控系统,方便井下跟班队长、设备巡视工及时了解设备运行状态,也方便管理人员及时查看生产数据报表.该...     

矿用采动应力监测传感器的比较和应用

应力和应变测量已广泛应用于地应力测量中,其采动应力监测则是一种典型的相对地应力测量。重点分析了两种典型的采动应力监测仪器,即钻孔应力计和空心包体式钻孔三向应变计的技术特点,以及在采动应力监测中的优缺点。     

地面井瓦斯抽采计量监测系统的研究与应用

针对地面井瓦斯抽采监控计量存在可靠性差、精确度低的问题,通过对抽采检测、野外自供电、分布式测点数据采集、计量监控装置等技术及工艺的研究,形成了一套地面井瓦斯抽采单独计量监测系统,为地面井实时在线监测提供了整套技术与装备,提高了地面井计量的精确度;同时将地面井瓦斯抽采数据与井下监控系统数据实时结合在一起,实现了矿井抽采的安全和有效监控。     

六苴铜矿深部岩体地应力特征分析与研究

六苴铜矿深部开采过程中面临着较大的高应力灾害问题,在综合对比分析目前国内外主要地应力测量方法的基础上,确定采用空心包体应力解除法进行矿区地应力测量。本次地应力测量工作共布置4个测点,对每个测点进行2次应力解除测量,大幅度提高了测试结果精度。测试分析结果得到了岩体最大主应力值、应力方向以及深部岩体的应力分布规律,可为后续深部巷道布置、支护设计优化等工作提供可靠的基础参数。     

视频监控系统在佛子冲矿的建设与应用

视频监控系统在广西梧州市佛子冲铅锌矿得到成功应用,为提高矿山安全生产管理水平提供了科技保障。主要介绍该系统的功能结构特点以及在井下恶劣复杂环境条件下监控系统前端设备的选型使用和维护,为选用同类产品的矿井提供参考;清晰展示系统设备关系网络图,可为同类工程的施工提供参考。     

Research on monitoring system for slope deformation

The monitoring system for slope deformation which bases on Leica （TCA series） was researched and developed. This system consists of electronic total stations, high precision thermometer, digital barometer, photoelectric frequency adjustor and other related instruments and data collection and processing software. The system can monitor a series of targets automatically to obtain accurate data of distance at predetermined time, besides, it can timely display targets＇ coordinates and deformation value, velocity, etc. in graph as well. To compare of the results of different monitoring time, we can find the problems of mine slope deformation rapidly and accurately.     

矿井高压柜触点及电缆接头无线温度智能监控系统研究

针对矿用高压柜触点及电缆接着的实施检测,本文介绍了自主设计开发的无线智能监测系统,系统采用国际先进的元器件,独立设计,自主开发,成本低廉,性能优越,并在矿井成功应用,实现了对煤矿高压电气设备的刀闸开关触点、母线汇流排连接处等易发热部位的温度实时在线监测,有效提高了矿井设备运行的可靠性,对保障煤矿安全生产和数字化矿山建设具有重要的意义。     

基于嵌入式Linux的矿井远程监控系统

介绍了一种基于嵌入式Linux的矿井远程监控系统,其借助CAN总线技术实时地采集井下的各种环境参数,并通过GPRS无线网络发送到远程终端接收机,从而实现远程监控。系统设计包括嵌入式Linux系统结构、CAN控制器设备驱动、GPRS无线通信模块等的设计。该系统以嵌入式微处理器为核心,具有功耗小、性能稳定、维护方便、通信方式有多种选择等特点。