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。     

光纤光栅技术在井壁融化期间变形监测中的应用

针对深厚松散层冻结井筒解冻期间井壁受力特性变化复杂的难题,为确保板集煤矿副井井筒施工安全,基于光纤光栅传感技术,分析了传感力学模型,采用埋入式FBG传感器构建了在线监测系统,对井筒井壁结构进行信息化监测,获得了多方位、多层位井筒应变的实时数据。通过与传统的振弦式传感技术监测数据相比较,发现2种监测结果在时空上具有一致性,都能基本反映副井井筒弯曲段复杂受力状况。应用结果表明:光纤光栅传感监测系统可在线实时监测井壁内部混凝土的应变变化情况,可较准确地掌握整个竖井井壁的安全状况。     

越界开采引起既有井筒垮塌的力学分析及修复实例

以某煤矿副立井井筒垮塌事件为背景,分析了立井井筒垮塌机理和修复方案。研究表明造成副井井筒垮塌主要是由于邻近小煤矿越界开采引起。结合越界开采扰动分析,建立了井筒力学模型,分析了立井井筒在均匀地应力和非均匀地应力作用下的受力情况,随不均匀侧压系数β增加,井筒不同应力极值位置处的应力差会增加,降低井筒的极限承载能力。利用FLAC-3D建模再现了越界开采引起的破坏过程,研究了不同保护煤柱尺寸条件下井筒变形和受力情况,指出当煤柱小于60 m时井壁变形加剧、趋于破坏。给出了采用水泥粉煤灰注浆和重造围岩方式对垮塌井筒进行修复的加固方案,修复后井壁应变监测表明修复后的井筒稳定性良好。     

计算机在线监测系统在锚杆轴力监测中的应用

为了评价巷道支护结构的受力情况,详细分析计算机在线监测系统的硬件系统和软件系统,并介绍了在线监测系统工作原理和监测系统软件的主要功能,采用计算机在线监测系统对锚杆和锚索轴力进行了实时监测,监测结果表明:"煤炮"冲击严重影响锚杆和锚索的受力情况,当"煤炮"冲击时,会导致锚杆轴力突然增加或突然卸载,多次冲击时,还会造成锚索的疲劳破断。根据锚索和锚杆监测结果,可以采取相应措施,防止巷道发生失稳破坏。     

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。     

远程在线监测雷达技术在露天矿边坡稳定性监测中的应用

分析现有的边坡监测技术,阐述远程在线雷达监测技术在边坡滑塌破坏过程中的数据采集、数据分析、滑坡预警等方面的特有优势。通过分析边坡雷达实时监测数据,及时发现露天矿边坡的风险区域,了解边坡的变形破坏规律及稳定状态,结合远程在线监测雷达监测边坡滑动破坏实例分析,表明该技术能够准确判断边坡稳定性、预测边坡滑动破坏发生时间,最大限度的保证露天矿山的安全生产。     

钢结构井架吊装载荷监测系统的研究

介绍了一种钢结构井架吊装栽荷监测系统的设计,阐述了系统的组成、工作原理、系统硬件和软件的设计,该系统采用PLC为主控单元,微型计算机为上位机,以传感器作为现场检测元件,具有在钢结构井架吊装过程中,实现井架吊装载荷动态数据实时监测及查询、超限报警等功能,可实时监测井架起吊各部位受力情况,保障井架吊装安全.     

基岩破碎带围岩与井壁共同作用机理研究

通过对基岩破碎带围岩和井壁共同作用理论分析,并对副井的施工过程、井壁受力状况进行信息化监测,通过信息反馈,做到提前分析预测,及时了解井壁的安全状况;并通过井壁混凝土的温度监测,了解井壁的温度变化规律,以确保该井筒安全、高效、快速地建设.     

罐道缝隙自动监测报警系统的设计

介绍了煤矿主、副井井筒内的罐道缝隙自动监测报警系统的设计思想、监测内容和设计方法。该系统可对安装在罐道梁上的每两个罐道之间的缝隙进行实时连续监测,具有缝隙闭合和缝隙扩大的报警功能,是保证罐笼或箕斗安全运行的一个重要监测环节,并为预测井筒的安全性提供了重要的数据。     

主要通风机在线监控系统数值波动探索与研究

矿井主通风机在线监控系统实现了主要通风机工况的实时监测,实现了超限报警、自动倒机、曲线绘制等功能,本文主要介绍了主要通风机在线监控系统在济阳煤矿应用情况,分析了监测过程中数值波动原因,提出了改进措施,提高了系统运行的精度与可靠性。     

岩石破坏过程实时监测预警软件系统——搭建与初步应用

岩石损伤与破坏的预测预警是岩石力学的基本问题。在岩石单轴压缩实验中,通过Lab VIEW二次开发的方式实时获取实验过程中应变、表面散斑图像、声发射测试数据,采用HTTP、WebSocket等数据传输协议实时传输数据,搭建了“端—边—云”3层架构的岩石失稳破坏过程监测预警系统,实现了多元化监测数据的实时采集与动态融合,并对岩石单轴压缩破坏进行实时预测预警。该软件系统能够先于传统上的基于声发射振铃数和能量释放率的前兆特征,预测方法更为可靠,更具实际意义。该系统可迁移至矿山现场应用之中,为基于多元异构现场监测数据融合来进行矿山地质工程灾害预测预警提供了技术支撑。     

某煤矿井筒破坏与监测信息研究分析

井筒信息监测是判断井筒工作状态和前期变化的重要手段.为研究井筒的受力变形与周围环境变化的关系,寻找造成井壁受力以及发生大变形的原因,通过对井筒监测和分析,发现同一水平面上井壁与周围土层变形并不是均匀同步发生的,呈现季节交替的特性和某一点变形较其他点变形量大的特征.分析发现,采矿期间地下水位的下降造成了井壁与土层的不同步...     

底板突水预警系统在受底板奥灰水威胁工作面中的应用

通过建立微震监测系统,对微震信号进行采集、分析,精确地计算出微裂隙的破坏位置、能量以及可能影响的区域,实时监测采动过程中工作面底板含水层破裂引起的微震信号,超前分析底板破坏带发育情况,分析微震事件的空间展布,监测断层活化情况,及时发布微震预警信息,实现水害实时监测预警.     

选煤厂重介分选过程实时分析与分选效果的在线预测

针对重介选煤系统研发了一套重介分选过程实时分析与分选效果在线预测系统,该系统可实现选煤厂重介过程的产率和生产效率的实时计算;实现入选原煤密度组成和重介精煤产率、效率以及分选密度等的在线预测。系统采用Delphi与Matlab的交互混合编程来完成参数预测,利用Flash与XML技术完成B/S架构的Web页输出界面。     

微震监测技术在大直径超深井筒施工中的应用

某铁矿副井深度超过1 300 m,高地应力给竖井施工带来较大的地压灾害风险。为了掌握井筒深部岩体开挖后破坏程度,进行了微震监测。通过在竖井马头门布置微震监测系统,获取井下微震信号并进行识别与分析,提取了岩体破坏产生的地震波,爆破、矿石移动和机车运动等产生的振动信号,对各类信号的特征与类别进行了分析;获得微震定位、微震事件时间分布及震级相关参数。研究表明：凿井期间在马头门布置微震监测系统对井筒的围岩破坏情况进行实时监测具有可行性;爆破震动是诱发微震活动的主要因素,优化爆破参数、减小爆破震动对围岩的扰动和破坏非常必要;井筒深部岩体微震事件主要分布在开挖体周围2 m左右深度的围岩内,工程震级最大为1.05,井壁围岩稳定,发生失稳风险小。     

《煤矿安全》编辑委员会北大核心

煤层,其干燥基水分为2.33%,灰分为7.46%,挥发分为6.04%.取回煤样后在实验室加工成尺寸为100 mm×100 mm×100 mm的标准正方体试件. 1.2 实验系统 为了实时监测煤样试件在受力变形破坏过程中瓦斯的运移规律,自行设计了1套煤与瓦斯突出模拟实验装置,实验装置原理如图1.装置主要由突出模拟系统、瓦斯吸附系统、压力加载系统及微机监测与数据采集系统等组成.突出模拟系统主要由突出模具和突出口组成,其中,突出口可以模拟低渗透性突出煤层石门揭煤条件下的主动突出;瓦斯吸附系统用来为实验煤体吸附瓦斯;压力加载系统主要由液压加载泵和存储式数字压力表组成,通过液压加载泵对实验煤体进行压力加载,用来模拟含瓦斯煤在受力作用下的变形破坏过程,存储式数字压力表用来实时记录加载压力;微机监测与数据采集系统主要用来监测含瓦斯煤在应力作用下的变形破坏过程及数据采集等.     

摩擦提升机钢丝绳动态张力监测系统的设计

基于多绳摩擦式提升机存在的钢丝绳张力不平衡以及张力信号在井筒内传输困难的问题,为了准确测量钢丝绳的动态张力,设计了一种基于无线传输的多绳摩擦式提升机钢丝绳张力在线监测系统。通过现场工业性试验,结果表明,该系统能实时监测钢丝绳的张力平衡情况以及判断提升是否超载。系统安装方便,检测精度高,安全可靠。     

沿空留巷充填体应力变化光栅监测系统及应用

针对沿空留巷支护过程中需对充填体进行大量程的应力监测,设计一种基于光纤光栅的大量程光纤光栅应力传感器和光纤在线监测系统,该监测系统由矿用光纤光栅解调仪、光纤光栅应力传感器及通信光缆等组成,采用双光栅温度补偿方法可有效减小温度漂移对监测精度的影响。利用该监测系统对东滩煤矿3203工作面沿空留巷砌体墙的应力变化情况进行了实时在线监测,结果表明,大量程光纤光栅应力传感器和光纤在线监测系统能够实时、准确监测沿空留巷支护过程中应力变化过程,这为进一步优化支撑结构,确定沿空留巷支护方案提供依据。     

基于声发射与微震技术的新型岩体稳定性监测系统及应用

岩体在受力破坏过程中,会产生声发射与微震现象。通过监测获取岩体声发射与微震信号,并对其特征进行分析,可以判断岩体的稳定状况。本文介绍了新开发的岩体声发射监测系统的组成、功能以及现场应用情况,并结合现场监测数据,对岩体破坏过程中声发射与微震信号特征和事件频度变化特征进行了分析和探讨。     

某矿冻结井筒外壁内力监测及分析

在某矿冻结井筒的施工和运行过程中,进行连续持久的监测,获取大量监测数据,实时分析和了解结构内力的变化情况。监测项目有井筒外壁冻结压力、钢筋应力以及混凝土应变。根据监测数据,分析井筒内力的变化规律和原因,判断井壁是否足够安全可靠。同时依据监测情况来调整施工作业,以采取必要的修复加固或抢修处理。