基于光纤光栅传感技术的顶板离层监测系统

基于光纤光栅传感原理设计了顶板离层监测系统,并在实验室完成了光纤光栅顶板离层仪的标定及系统的测试,标定及测试结果表明离层数据与波长变化具有较高相关性、长期稳定性好。系统在华晋焦煤沙曲矿14301轨道巷的应用表明:与传统的测量方法相比,该系统不仅安全性提高、数据更加精确,且更适应于井下恶劣环境。     

用AVR单片机实现的矿井顶板离层容栅位移测量系统

本文详细分析了容栅传感器的结构和工作原理,在此基础上设计了一套容栅传感器测量矿井顶板离层位移的系统,并利用单片机C语言实现了对容栅传感器输出信号的采集。该系统可以实现容栅传感器和上位机的通信,极大的丰富了容栅传感器的功能,使测量到的数据便于保存、处理和分析。     

用AVR单片机买现的矿井顶板离层容栅位移测量系统

本文详细分析了容栅传感器的结构和工作原理,在此基础上设计了一套容栅传感器测量矿井顶板离层位移的系统,并利用单片机C语言实现了对容栅传感器输出信号的采集.该系统可以实现容栅传感器和上位机的通信,极大的丰富了容栅传感器的功能,使测量到的数据便于保存、处理和分析.     

顶板离层监测的分段式自电容位移传感器

设计了一种用于矿井顶板离层监测的分段式自电容位移传感器,采用电容测量电路测量滑动极板与已覆盖的固定极板之间的区间位移,采用比值法计算滑动极板与已覆盖的固定极板之间的相对边缘位移;位移传感器总长度等于待测长度与滑动极板长度之和;在不提高电路复杂程度的情况下提高了位移传感器的监测精度,测量误差小于滑动极板与某一块固定极板测量时的最大测量误差,并消除了绝缘材料厚度和介电常数等参数变化对测量精度的影响。     

基于光纤光栅传感技术的顶板离层仪研发及应用

为了及时准确地发现顶板离层信息,并采取相应的措施预防巷道冒顶,必须对顶板离层量进行实时监测,根据光纤光栅传感原理研制了新型光纤光栅顶板离层仪,并在实验室对该顶板离层仪进行标定试验.试验与理论及应用分析结果表明:该光纤光栅顶板离层仪组成的全光纤顶板离层在线监测系统,具有测量精度高、长期稳定性好、信号传输距离远以及本质安全等优点,给顶板离层的长期在线监测提供了一种行之有效的手段.     

顶板离层监测的分段式自电容位移传感器

设计了一种用于矿井顶板离层监测的分段式自电容位移传感器,采用电容测量电路测量滑动极板与已覆盖的固定极板之间的区间位移,采用比值法计算滑动极板与已覆盖的固定极板之间的相对边缘位移;位移传感器总长度等于待测长度与滑动极板长度之和;在不提高电路复杂程度的情况下提高了位移传感器的监测精度,测量误差小于滑动极板与某一块固定极板测量时的最大测量误差,并消除了绝缘材料厚度和介电常数等参数变化对测量精度的影响。     

FBG顶板离层仪在线监测系统的构建及应用

针对目前顶板离层监测的效率低下、结果滞后、可靠性和准确性差等问题,根据光纤光栅传感原理,通过理论分析、实验室测试及现场试验的方法研制了一种新型高精度FBG顶板离层仪,并在此基础上构建了一种实时在线监测系统。顶板离层仪标定及性能测试结果表明,其具有良好的线性度和较高的灵敏度,线性拟合系数为0.998 3,灵敏度为1.6 pm/mm,可以监测最小约0.63 mm的离层变化。监测系统成功应用于沙曲矿14301轨道巷的顶板离层监测,应用结果表明：由该高精度FBG离层仪组成的顶板离层在线监测系统,具有测量精度高、稳定性好、信号传输距离远、能实现实时动态监测等优点,给巷道顶板离层的长期在线监测提供了一种行之有效的手段。     

浅谈泰安煤矿综采工作面顶板离层位移监测

文章对泰安煤矿顶板离层位移监测系统做了介绍,阐述了监测系统及其功能和系统的网络与结构,并对传感器的选择与安装提出了严格的要求。认为是一套低成本、低损耗、高可靠性的监测系统。     

顶板离层位移测量报警系统在井下巷道的应用

<正>兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿针对实际情况选用了KZL-300顶板离层位移测量报警系统,对采区内的巷道顶板进行实时监控,有效地避免了顶板事故的发生。     

基于ZigBee技术的巷道顶板离层检测传感器设计

为了解决矿井巷道顶板离层检测中遇到的拓扑结构固定、节点扩展性差、测量结果无法自动上传、分析和处理的问题,文章设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的顶板离层检测传感器。重点介绍了传感器的原理及软硬件实现方案。系统硬件以STC12C5A单片机为核心,利用精密拉绳式位移测量模块实现离层的精确测量,利用CC2420无线收发器模块,实现了数据通信和共享。该传感器以无线通信的方式将测量结果传送给分站,并由分站上传地面监控计算机,实现井下巷道离层情况的实时、可靠监测。     

松散地层深部沉降变形的光纤Bragg光栅监测

为了监测松散含水地层沉降变形,提出了一种在预设钻孔中埋入光纤Bragg光栅传感器网络系统的监测方法.根据光纤Bragg光栅传感原理和矿井地层情况,设计并实现了一个由18个光纤光栅组成的具有特色的光纤Bragg光栅波分复用/空分复用混合阵列,研究了光纤Bragg光栅传感器应变传递规律,通过监测得出了风井松散层应变变化情况,在146~149 m的砂砾层和167~176 m的黏土层处应变最大,截至2008-05-01最大应变变化量为121.68 με.工程实践表明,光纤光栅传感器监测正常,系统稳定,光纤光栅作为应力应变检测使用安全可靠.     

光栅位移实时监测系统及其在九龙矿的应用

以自行研制的GWG200(C)型光栅位移传感器为基础,与煤矿安全生产监控系统相结合,建立了一套新的顶板离层及围岩变形实时自动监测系统,排除了人为因素,提高了监测的准确性、及时性和真实程度.利用该系统对九龙矿15228(S)下顺槽掘进巷道进行了监测,监测结果能实时准确地反映巷道离层与变形情况,为安全生产提供了技术保障.     

锚杆支护巷道光纤光栅实时动态监测系统研究

基于光纤光栅FBG的传感原理,设计研制了由光纤光栅传感器构成的煤矿锚杆支护巷道实时、动态监测系统。其传感器通过光波信息可实现应变、压强、温度、位移、振动等物理量的测量,具有抗电磁干扰,无源本质安全,远距离传输以及串/并连接构成分布式测量等优点。该监测系统经煤矿井下工业性试验,取得了良好的效果。     

顶板离层监测系统在五阳矿井下的应用

顶板离层系统成功应用,实现巷道顶板离层的同步监测,可以进行有效的矿压分析,起到了验证和修改初始设计的作用,在发现顶板离层值超限后,可以及时对巷道采取补强措施,确保了巷道支护的安全,便于矿井对生产一线的信息掌握。     

基于光纤光栅监测的松散地层深部注水试验

为了探索厚松散地层深部失水层位的钻孔注水特性,采用一种新型的光纤光栅传感系统实现了某矿松散层注水过程中应变的在线监测。介绍了在深度+115.83～+135.15 m处松散层注水实施过程,及通过2个钻孔对注水层位应变和水位监测的光纤Bragg光栅系统及水位监测系统,注水试验注水压力值依次为0.1,0.2,0.3 MPa和总注水量达到4 226.84 m 3。分析了注水压力、注水量和松散层应变变化的关系,松散层在注水前后和过程中松散层应力应变状态。试验表明,随着注水压力升高和注水量增加,松散层压缩状态得到改善,较注水前,注水后注水层位呈明显拉伸状态。光纤光栅监测系统灵敏、稳定,能够实现对松散层深部注水的过程实时监测,试验为进一步实施松散层地区沉降治理提供了重要的依据。     

基于CAN总线的顶板离层计算机监控系统

国内顶板离层计算机测控系统多采用RS-485总线,传输效率低,可靠性不高.CAN总线控制器局域网是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络,和RS-485总线相比实时性、稳定性较好.文章运用CAN总线对顸板离层计算机监控系统进行设计.现场测试表明,其各项指标达到了设计要求,能够对顶板离层和可能的冒落进行实时预报.     

光纤光栅监测系统在钻井井壁健康监测中的设计与应用

钻井井壁在下沉阶段一直受水侵入和电磁干扰,且每节井壁下沉是一“瞬间”过程,常规测试技术很难满足这一工程要求.引入新型光纤光栅传感器对某钻井井壁进行监测,介绍了光纤光栅监测方案设计与施工情况.数据分析并与理论值比较表明:监测数据准确、稳定、可靠,监测数据与理论值吻合较好,该类传感器对水侵入有良好适应性,不受电磁干扰.光纤光栅监测系统及时、准确地反映了钻井井壁的实际受力变形情况.     

进路式采充人工顶板力学响应智能监测研究

在新疆喀拉通克铜镍矿实施了开采环境再造深孔诱导崩矿充填法的现场工业试验。人工顶板第二分层构筑过程中, 首采进路回采完后, 对其预埋应变计和测缝计, 然后进行充填。其它进路进行回采充填时, 对首采进路充填体内的应力和位移进行监测。监测结果表明: 首采进路充填体内的应力由压应力向拉应力逐步转变, 位移随着时间的变化出现增大的现象, 最大为22.4 mm; 进路回采完成后, 若不及时进行充填, 将影响到本身进路的构筑效果, 使周围进路内产生剪切应力。