基于Modbus协议的矿井顶板状态监测系统研究

为了提高矿井顶板状态监测水平,提出了以Modbus RTU协议和RS-485总线为基础的矿井巷道顶板状态监测系统。简要介绍了Modbus协议、矿井顶板状态监测系统的网络结构、Modbus功能码和部分出错处理代码,重点阐述了矿井顶板状态监测系统要实现Modbus通信功能的硬件设计及软件实现方法。试验结果表明:系统运行稳定、可靠,数据传输实时性好,准确度高,性价比高,实现了矿井顶板状态监测。     

基于ZigBee的综采工作面顶板压力无线监测系统

基于ZigBee协议栈,设计了一种矿井综采工作面矿压无线监测系统。系统通过压力传感器检测工作面顶板压力,经ZigBee无线系统传输至地面上位机并通过LabVIEW自动绘制成压力曲线图,实现综采工作面顶压力的实时采集、测量、无线传输通信功能。     

便携式矿井顶板数据采集手持机的设计与应用

为解决矿井顶板有线监测系统布线繁琐、网络维护困难等问题,设计了一种便携式手持数据采集器。该手持机以STM32F103VET6为微控制器,以蓝牙为数据传输载体,使用NAND Flash芯片存储数据,配合自研的传感器模块,可实现矿井顶板位移、压力、应力等多项数据的采集并保存到手持机,然后通过USB接口上传到井上监控室的服务器。实测结果表明,该手持机工作稳定、操作简便、成本低,可在矿井顶板监测中发挥重要作用。     

串口-以太网转换设计在矿山监控中的应用

基于串口设备接入以太网技术,通过对现有矿井安全监测监控系统进行改造,成为数字化矿山在线监测系统。将矿井地面系统与井下的以太网设备连通,实现对综采工作面顶板压力变化数据进行实时监测。对软件设计及硬件组成模块进行了阐述,实际应用表明该系统具有良好的适应性及功能实用性特点。     

顶板动态监测系统的研发

我国多半矿井均存在顶板安全隐患,为了切实有效地防范现场冒顶事故,通过大量已有事故分析、现场情况调研,设计了一种通过采集井下煤体（岩体）内部应力、支架工作阻力、支架倾角等参数对矿井支护实现动态监测的顶板监测系统。应用表明:该系统反应迅速、准确、误报率低,能实时有效地预测顶板危害,有效降低了矿井冒顶事故的发生。     

矿井顶板失稳及来压预警的数学模型及应用

基于矿压控制理论,分析了采场顶板和巷道围岩的矿压显现影响因素的数量变化特征以及与各种状态的关系,采用模糊数学理论,构建了采场顶板和巷道围岩的多因素灾害综合预警模型,研制出矿井顶板状态的智能监测及预警软件,并应用于KJ232矿井顶板状态与灾害预警系统,实现矿井采场顶板与巷道围岩监测系统的智能预警功能.本系统增加了顶板岩层结构、采场风流压强和巷道围岩破裂的声发射监测,并与平巷监测融为一体,综合判断工作面周围顶板围岩总体所处的安全和灾害状态.现场应用证明,该系统监测预警反应迅速,可敏锐地扑捉到顶板灾害的临界预兆信息,灾变预警趋势符合顶板断裂运动的来压显现和巷道围岩失稳破坏实际.     

多煤层协同开采工作面初采期间矿压规律研究

阳煤集团寿阳开元矿井9711工作面为大采高综采工作面,综放工作面顶板和煤壁稳定性差,顶板压力显现明显并易发生大范围片帮,顶板管理难度大。因此,沿工作面布置了9个支架压力观测点,监测工作面观测点支架载荷和顶板来压情况,以准确掌握支架工作状态和顶板来压规律,保障矿井安全生产和企业经济效益。     

煤矿重大危险源预警识别体系方案及数据传输系统的研究和应用

 摘要：本文针对开滦钱家营矿,重点对煤矿安全生产的水、火、瓦斯、顶板监测现状和存在的主要问题进行了分析,并对煤矿重大危险源预警识别体系平台与钱家营矿数据传输系统的实现进行了研究和设计。本项目是对矿井重大事故危险源的监测及矿井灾变预警技术方面的研究与应用,包括水文地质、煤自燃、瓦斯和顶板压力等方面,是与矿山安全生产紧密相关的,有利于提高煤矿灾害的预防和应急处理能力。     

厚煤层综采放顶煤开采矿压显现规律研究

为了分析沁水煤田厚煤层综放开采的矿压规律,以王坡煤矿3309综放工作面为例,利用顶板压力在线监测系统,记录工作面回采过程中周期来压步距、液压支架立柱的工作阻力变化、前后立柱受力及安全阀开启情况,综合分析厚煤层综放工作面顶板周期来压规律,提出了周期来压前工作面的安全防护措施,为王坡煤矿及沁水煤田邻近矿井综放工作面开采的顶板压力控制提供了依据。     

基于PIC的煤矿液压支架压力监测系统设计

介绍了一种煤矿综采工作面顶板压力监测系统.该系统采用PIC单片机作为处理器完成对液压支架前柱、后柱、后梁地方的压力监测、分析并通过液晶进行实时显示各个支架压力数据,同时采用CAN总线将各个压力数据传输到调上位机进行分析.通过对综采面顶板压力数据的监测分析,可为煤矿生产中片帮冒顶事故的预防和顶板安全管理提供可靠的依据.     

基于LabVIEW的煤矿巷道顶板监测系统设计

近10年来,国内煤矿发生致人死亡的顶板事故数千起,占煤矿事故总数接近一半。因此,实时监测煤矿巷道顶板离层的位移及压力,判断顶板离层及围岩的稳固性,及时采取有效的防护措施,对预防顶板事故的发生具有重大的现实意义。本研究基于虚拟仪器的煤矿巷道顶板监测系统利用传感器、分布式测量节点和无线网关组成的无线传感器网络与LabVIEW监测程序,实现了巷道顶板的应力与离层位移数据的采集、存储、预警和查询功能,达到了对巷道顶板实时、动态的监测目的,通过对监测数据的分析,能反映出当前顶板离层结构的健康状态,从而对巷道的安全性与稳定性作出正确及时的评价,及早发现可能发生顶板冒落的区域,及时采取相应措施,避免巷道顶板事故的发生,减少财产损失与人员伤亡。     

煤矿顶板动态在线监测系统

针对煤矿顶板灾害多发及人工监测不及时问题,设计了一种煤矿顶板动态在线监测系统;详细介绍了该监测系统的技术原理、组成结构、功能模块及应用效益。实际应用表明,该系统实现了顶板压力、位移、应力监测数据之间的融合和可视化分析,可对煤矿顶板安全隐患进行快速、准确的预警、预报。     

基于网络的煤矿巷道顶板离层计算机监测预报系统研究

针对基于网络的煤矿巷道顶板离层计算机监测预报系统进行研究,实现了对于以工业以太网为基础的顶板离层计算机监测系统的开发。这一监测系统的主要作用是对于煤矿回采以及掘进巷道顶板离层进行在线监测,可以有效地避免施工过程中有可能出现的顶板事故。实践证明,这一监测系统符合设计要求,在一定程度上保证了煤矿生产的安全性以及高效性,促进了煤矿企业的可持续发展。     

矿用液压支架压力监测系统在综采工作面的应用

介绍了KJ345矿用液压支架压力监测系统的工作原理、系统组成及功能;通过系统对N2719综采工作面矿山压力进行监测,为煤矿生产中片帮冒顶事故的预防和顶板安全管理提供可靠的数据和决策依据。     

哈图金矿地压监测系统的建立及应用研究

随着开采深度的增加,哈图金矿采场片帮、冒顶等地压灾害日益突出,因此建立了微震监测系统来监测地压灾害并进行预警。主要介绍了微震台网的优化设计,并通过标定爆破完成波速校正。波速校正结果表明:微震监测系统的定位误差为10m左右,能够满足矿山地压监测的需要。另外,基于微震事件信息分析了各中段的地压活动规律,并划分出潜在的地压灾害区域进行重点监测与分析。微震监测系统在哈图金矿得到了很好的应用,为矿山安全生产和管理提供了技术支撑。     

程潮铁矿采场地压在线监测预警系统

基于金属矿山赋存和开采方式等特点,对金属矿岩地压显现特征进行分析,提出金属矿山地压在线监测预警系统的实施原则。以程潮铁矿为工程背景,采用以高精度钢弦式应力计为基础的采场压力监测系统,并辅以顶板离层、两帮收敛监测,实现采场地压的在线监测及预警功能。综合考虑矿岩地质条件、岩体力学试验、开采历史、三维仿真计算、监测信息等多重因素及分析方法对采场地压活动规律进行总结归纳,从而实现程潮铁矿地压活动的全面安全监控。     

兴县矿区综采工作面的矿压观测

通过对综采工作面进行支架阻力的监测、两巷走向与倾向支承压力分布监测、工作面顶板深基点位移测量，通过对上述测量值的分析，掌握8#煤层顶板的矿压规律。     

微震监测在高寒高海拔金属矿山的应用与实践

甲玛铜多金属矿海拔4 000～5 407 m,该矿存在着大量采空区,为防止井下采掘活动出现冒顶、片帮及矿柱破裂等动力灾害,有必要对其进行地压监测。而在对这种高寒高海拔金属矿山进行地压监测的研究非常罕见。本文应用微震监测技术对该矿进行地压监测,首先介绍了甲玛矿地质条件和围岩情况,接着描述了甲玛矿微震监测系统的结构与监测点位置,然后对监测数据进行微震数据分析和应力分布情况分析,掌握高寒高海拔金属矿山地压活动时空演化规律。     

顶板来压识别与预测的复合小波神经网络方法

回采工作面支护阻力实测是我国矿压常规观测的主要内容，实测压力曲线记录了矿压的变化。结合单体支柱工作面矿压观测数据，应用复合小波神经网络方法对回采工作面基本顶来压进行了识别和预测，可有效地实时预测顶板来压特征来压步距与来压强度。