基于激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)的礦井突水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著煤炭開采深度的不斷增加，煤礦生產(chǎn)中會(huì)遇到各種安全及災(zāi)害問題，大量地下水突然涌入礦山井巷的現(xiàn)象，礦井突水一般來勢(shì)兇猛，常會(huì)在短時(shí)間內(nèi)淹沒坑道，給礦山生產(chǎn)帶來危害，造成人員傷亡，并導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。如今，水害事故成為威脅煤礦生命財(cái)產(chǎn)安全的最主要風(fēng)險(xiǎn)之一，面對(duì)水害危害的嚴(yán)重性，迫切需要進(jìn)行水害預(yù)警防治工作。針對(duì)此種情況，本論文采用化探與監(jiān)測(cè)相結(jié)合，提出基于激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)的礦井突水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究。
　　本系統(tǒng)利用激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)，實(shí)

2、時(shí)測(cè)量礦井水源的熒光發(fā)光通量隨發(fā)射光波長(zhǎng)的變化而獲得的光譜和光譜強(qiáng)度，識(shí)別所測(cè)物質(zhì)的元素成分及含量，輔助以PH值和電導(dǎo)率、涌水量等水參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，根據(jù)參數(shù)突變?cè)佥o以常規(guī)的水化學(xué)判別水源類型。應(yīng)用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）進(jìn)行判別模型，建立綜合煤礦突水水源判別模型。該系統(tǒng)目前已成功應(yīng)用于大同煤礦燕子山礦8306、8401工作面，經(jīng)過安裝調(diào)試已正常運(yùn)行達(dá)10個(gè)月，數(shù)據(jù)采集分站采集傳感器信息，利用數(shù)據(jù)通信分站由光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面上位機(jī)，

3、實(shí)現(xiàn)礦井工作面水質(zhì)信息的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。經(jīng)過測(cè)試表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行穩(wěn)定，測(cè)量數(shù)據(jù)精度高，系統(tǒng)丟包率為0.93％，PH和電導(dǎo)率的相對(duì)誤差為0.42％和0.52％。長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)表明，8306、8401老空水PH穩(wěn)定在6.5左右，電導(dǎo)率穩(wěn)定在2105μs/cm左右，含氧度為2％，光譜特征穩(wěn)定，通過RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型判定其為老空水，無明顯的外部水源入侵。
　　本系統(tǒng)首次采用在線多參數(shù)水質(zhì)傳感器，利用CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了一套礦井水質(zhì)監(jiān)測(cè)系