礦井頂板(圍巖)狀態(tài)監(jiān)測(cè)及災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)研究及應(yīng)用.pdf

1、在煤礦綜采工作面生產(chǎn)中，對(duì)工作面及巷道項(xiàng)板進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，不僅能夠得到頂板離層的準(zhǔn)確信息，還可以推斷預(yù)測(cè)出各種頂板條件下的頂板周期來(lái)壓規(guī)律，及早發(fā)現(xiàn)頂板失穩(wěn)的征兆等不安全隱患，采取加強(qiáng)支護(hù)等措施，避免冒頂事故的發(fā)生。本論文針對(duì)煤礦井下反映頂板穩(wěn)定狀態(tài)的各種參量變化，進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)，并根據(jù)頂板安全狀態(tài)的多參量連續(xù)監(jiān)測(cè)信息，分析評(píng)判礦井安全生產(chǎn)中頂板的穩(wěn)定性狀態(tài)以及災(zāi)害發(fā)生的預(yù)兆，及時(shí)地了解礦井頂板狀態(tài)，并在發(fā)生頂板災(zāi)害事故之前發(fā)出安全

2、預(yù)警，使礦井工作人員及時(shí)采取有效的防災(zāi)技術(shù)措施，避免或減少礦井頂板災(zāi)害事故的發(fā)生。
　　 本論文結(jié)合國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目課題《礦井頂板安全狀態(tài)連續(xù)監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)研制》(2007BAK29B02)提出了基于頂板失穩(wěn)的災(zāi)變理論和模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判理論模型，確定出了頂板災(zāi)害預(yù)警臨界閾值參數(shù)，已研制出礦用壓力傳感器、錨桿(索)載荷傳感器、礦用位移傳感器、礦用鉆孔應(yīng)力傳感器、負(fù)壓傳感器、地音傳感器與地質(zhì)雷達(dá)傳感器等七種傳感器，部分傳感器

3、已在寺河礦二號(hào)井安裝使用；并對(duì)撫順煤科院起草的礦用位移傳感器行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提出了修改建議。
　　 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸采用CAN總線(xiàn)傳輸、局部采用無(wú)線(xiàn)傳輸方式，以太網(wǎng)通訊接口，并研制出兼容性強(qiáng)的礦用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)做為系統(tǒng)的主干線(xiàn)傳輸關(guān)鍵設(shè)備。系統(tǒng)主傳輸距離達(dá)到20千米，分站傳輸距離達(dá)到了5千米；無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸距離達(dá)到800米；發(fā)射極限功率10毫瓦；數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)不大于200毫秒。
　　 巷道狀態(tài)災(zāi)害預(yù)警的智能決策軟件對(duì)頂板位移傳感器、錨桿(索

4、)載荷傳感器、地音傳感器等監(jiān)測(cè)的狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，判斷巷道圍巖狀態(tài)，進(jìn)行巷道單因素災(zāi)害預(yù)警；采場(chǎng)狀態(tài)災(zāi)害預(yù)警的智能決策軟件對(duì)支架載荷傳感器、負(fù)壓傳感器、位移傳感器、地質(zhì)雷達(dá)傳感器等監(jiān)測(cè)的狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，判斷采場(chǎng)頂板狀態(tài)，進(jìn)行采場(chǎng)單因素災(zāi)害預(yù)警；綜合所有監(jiān)測(cè)因素的狀態(tài)信息，基于頂板失穩(wěn)的災(zāi)變理論和模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判理論模型，確定頂板災(zāi)害預(yù)警臨界閾值參數(shù)，根據(jù)多因素災(zāi)害預(yù)警軟件分析，實(shí)現(xiàn)采場(chǎng)與巷道狀態(tài)多因素災(zāi)害綜合預(yù)警，并實(shí)現(xiàn)智能決