矿用无线网络式顶板离层监测系统研究

分析数字式顶板离层仪的现有问题后,提出了无线网络式顶板离层监测系统总体方案,分析了组成该系统的无线网络式顶板离层仪、矿用分站、无线网络结构和井上监测软件。该系统可实时监测顶板位移离层数据,可实现无线组网,通过井上监测软件可对顶板离层数据进行采集、显示、存储和查询。     

无线网络式顶板离层监测系统的应用分析

简述了无线网络式顶板离层监测系统的研制背景,提出了该监测系统的总体设计方案,分析了组成该系统的无线网络式顶板离层仪、矿用分站、无线网络结构和井上监测软件。对该系统在寺河二号井的应用情况进行了分析,应用结果表明该系统可实现对顶板离层数据进行采集、显示、存储和查询。     

气囊固定式新型顶板离层仪的设计思路

顶板离层是巷道围岩变形和破坏的主要形式之一,当顶板离层超过一定范围,顶板就会处于非稳定状态,极易发生顶板事故.顶板离层仪是有效监测顶板运动的仪器,根据顶板离层的测量原理,结合现场实践经验,创新性地提出了采用气囊固定与微变形软管连接的柔性接触式顶板离层仪的设计理念,为弥补不足和发展离层仪提供了新思路.     

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.     

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。     

基于煤矿顶板离层实时动态无线监测系统设计

矿井巷道顶板的安全一直是影响煤矿生产安全的重要问题。目前常用的顶板离层仪靠人工定时观察测量顶板离层状况,误差较大,不能实时进行安全监测。为此,设计了一种基于低功耗的顶板离层实时动态无线监测系统。该系统的位移传感器可实时采集顶板离层位移量,经低功耗微处理器处理,通过无线通信模块传送至井下监测分站或便携式采集器,再通过有线方式导入远程监控上位机,从而实现顶板位移动态监测、提前预警。该系统传感器节点采用低功耗设计,配合专门设计的矿用电池组,可连续工作6个月。无线通信部分使用基于433 MHz射频技术的低功耗芯片,整个系统的安装、使用、维护更加方便。经井下实地使用证明,该监测系统运行稳定,效果良好。     

位移自动观测系统在煤岩巷中的应用

目前巷道顶板监测大多采用机械式顶板离层指示仪和借助电气元件以声光报警方式报警的巷道顶板离层指示仪,这类仪器存在数据采集工程量大、误差大、数据实时性差等缺点。针对该情况,裴沟煤矿尝试采用了KJ327-F型顶板离层监测系统,该系统克服了以往机械式顶板离层仪的缺陷,实现了数据连续自动采集,具有安装操作方便、存储容量大、实时性强等优点。     

一种基于光栅计量原理的离层位移测量技术

顶板离层监测是锚杆支护监测最重要的内容之一。总结并分析了现今顶板离层测量方法及离层监测系统,以及依据光栅计量原理研制的新型顶板离层传感器的现场应用。该传感器可以与井下分站组成顶板离层监测系统,实现地面的实时监控。该系统已在吕梁店坪煤矿进行了地面、井下联机试验。试验结果表明,该系统运行稳定,数据传输准确。     

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。     

圭山煤矿顶板离层监测与分析

离层是煤层巷道顶板破坏失稳的主要特征。介绍了顶板离层的概念、影响因素及顶板离层的监测原理;同时结合实例,介绍了顶板离层仪在圭山煤矿的监测应用情况,并对监测结果进行了分析和研究,为巷道锚杆支护参数的设计提供了依据。     

煤矿沿空掘巷顶板离层在线监测预警系统设计

针对掘进巷道顶板在线监测困难、预警能力较弱的问题,提出了一种基于工业以太网顶板离层在线监测预警系统,通过构建基于ZigBee协议的无线传感器网络,给出了该系统的硬件与软件设计,实现对井下环境数据的采集、传输。根据系统的数据分析需求,本文进一步提出了基于模糊贴近度和灰色关联度的两级数据融合模型。测试结果表明,该系统能够对沿空掘巷顶板离层在线精确测量,误差保持在±4.8%之间,相较人工测量预警能力得到明显提高。     

顶板离层与监测

顶板离层是锚杆支护巷道最大的安全隐患之一。介绍了顶板离层的概念、影响因素及监测原理,同时介绍了顶板离层指示仪在大安山矿的实际应用情况,并对监测结果进行了分析。     

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。     

底板跨采巷道锚网索支护效果分析

通过对Ⅱ28采区运输上山的顶板离层、表面位移、深部位移以及锚杆锚索受力状态实测分析,得出底板跨采条件下锚网索支护巷道的围岩变形规律;结果表明,围岩变形主要发生在上方跨采工作面采动影响剧烈阶段,尤其是对于裂隙比较发育的岩体,合理的支护可控制围岩的变形量,保证巷道的断面满足生产要求。     

三软煤层半煤岩巷道复合顶板支护技术

为阻止复合顶板离层下沉,采用数值模拟手段,确定了锚杆间排距均为900 mm的锚网索联合支护方案。通过现场工业实践可知:巷道顶底板最大移近量为176.2 mm,两帮最大移近量96.5 mm,两帮变形速率最大为2.7 mm/d,顶底板变形速率最大4.3 mm/d,顶板没有出现明显的离层,顶板表面没有出现大的裂隙,顶板的完整性较好。     

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。     

基于射频通信的顶板离层位移监控系统的设计

为进一步改善井下生产的安全,设计了一种基于射频通信的顶板离层位移监控系统。其检测分站计算出顶板离层位移量,再将采集到的数据传输给下一级分站,数据通过接力的方式一级一级往上传输,最后通过CAN总线传输至地面监控主机。分站采用了低功耗设计,具有定时开机、自动关机功能。系统采用电池供电和无线通信,大大减小了安装和维护的工作量。     

地压在线监测在卡房1-9矿体中的应用及分析

云锡卡房分公司I-9矿体多年来一直采用普通全面法开采,随着高效开采技术的应用,采空区形成的速度呈现大幅增长的趋势,局部一些矿柱及空区顶板已发生明显的开裂、离层破坏并且存在异响现象,这些现象表明,随着时间的推移,地压活动将越来越突出,为了弄清楚该矿体后期采动过程应力应变的变化趋势,在结合现场实际、有限元模拟及矿柱力学稳定...     

基于PLC技术的自动化液位仪表故障识别系统

为保证生产过程中自动化液位仪表的安全稳定运行,设计基于PLC技术的自动化液位仪表故障识别系统。使用系统数据层的多个传感器节点采集自动化液位仪表信号,利用网络层的无线网络通信模块将采集的信号传输到应用层;该层的自动化液位仪表故障识别报警控制模块依据接收到的信号,运用基于小波包算法的自动化液位仪表故障识别方法以及PLC技术,识别自动化液位仪表故障,并在发生故障时通过报警器控制单元驱动数据层的报警器发出警报。实验结果表明,系统分解并重构自动化液位仪表故障信号所得波形质量较高;各仪表的故障识别结果与故障实际结果一致,且故障识别用时均低于40 s;系统的故障记录查询界面能满足用户不同的查询需求。