分布式光纖錨桿全長(zhǎng)監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、近年來煤炭行業(yè)的開采也有很大的發(fā)展，但隨之而來的就是采煤過程中的安全問題。煤礦中頂板事故數(shù)量居高不下，然而頂板事故最主要的原因就是巷道支護(hù)不及時(shí)，巷道支護(hù)力度不夠等。錨桿支護(hù)顯著提高了巷道支護(hù)效果，降低了巷道支護(hù)成本，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。目前，錨桿支護(hù)技術(shù)已在國(guó)內(nèi)外得到普遍應(yīng)用，是煤礦實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　本文對(duì)光纖 Bragg光柵傳感技術(shù)以及脈沖預(yù)泵浦布里淵光時(shí)域分析技術(shù)(Pulse-PrePump Bril

2、louin Optical Time Domain Analysis，PPP-BOTDA)原理做了介紹，分析了光纖Bragg光柵波長(zhǎng)漂移量與溫度和應(yīng)變的關(guān)系，以及布里淵頻移與溫度和應(yīng)變的關(guān)系。通過在實(shí)驗(yàn)室模擬現(xiàn)場(chǎng)錨桿安裝和受力過程為目標(biāo)，設(shè)計(jì)相似材料模擬試驗(yàn)，構(gòu)建了光纖Bragg光柵傳感系統(tǒng)及PPP-BOTDA分布式光纖傳感系統(tǒng)，并將這兩個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)用到試驗(yàn)的監(jiān)測(cè)中。通過多次試驗(yàn)給出了合理的錨桿光纖封裝工藝及保護(hù)措施，并提出了合理的

3、安裝方法。將錨桿拉拔過程中 FBG光纖光柵監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)及PPP-BOTDA分布式光纖監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，確定了PPP-BOTDA分布式光纖監(jiān)測(cè)錨桿拉拔過程的受力情況是可行的。
　　研究表明，PPP-BOTDA分布式光纖傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)了錨桿拉拔試驗(yàn)的分布式監(jiān)測(cè)，能夠很好的監(jiān)測(cè)到錨桿拉拔過程中桿體所受軸力的分布規(guī)律。通過對(duì)錨桿拉拔過程中PPP-BOTDA分布式光纖監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到了錨桿桿體上所受剪應(yīng)力，通過錨桿所受剪應(yīng)力峰值的