礦用應力監(jiān)測系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、近年來我國煤礦事故頻繁發(fā)生，造成重大經(jīng)濟損失和人員傷亡。在諸多影響采礦工程穩(wěn)定性的因素中，地應力是最重要和最根本的因素之一。目前，我國大多數(shù)的煤礦應力監(jiān)測系統(tǒng)都是從國外引進，成本昂貴。因此，礦用應力監(jiān)測系統(tǒng)的研究是煤礦企業(yè)的迫切需要，對其安全生產(chǎn)具有重大意義。
　　 根據(jù)煤炭企業(yè)的實際需求，在對地應力測量原理和方法學習的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的功能需求和技術(shù)指標。系統(tǒng)采用了“工控機/單片機”的模式，提高了系統(tǒng)的可靠性和可擴展性。經(jīng)過

2、對市場上主流單片機的比較，應力傳感器采用了MSP430單片機的硬件結(jié)構(gòu)，完成了信號放大電路的設(shè)計、A/D 轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計、電源模塊的設(shè)計、電子羅盤模塊的設(shè)計、存儲器模塊和通信模塊的設(shè)計，完成了系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計、開發(fā)和測試。
　　 在傳感器中加入了磁阻傳感器，通過測量磁場值計算出傳感器的方位角，使傳感器安裝方便、提高了傳感器的測量精度。主站和分站通過RS-485總線進行通信，可以對礦井中多點的次生應力進行實時的監(jiān)測，為井下工程設(shè)

3、計、穩(wěn)定性分析、巷道合理布局和錨桿支護設(shè)計提供了科學的依據(jù)，對煤礦的安全生產(chǎn)提供著可靠的數(shù)據(jù)資料。
　　 通過實驗測試，應力傳感器的穩(wěn)定性較好，其最大量程可以達到15Mpa，測量誤差小于0.03Mpa，電子羅盤的誤差在±3°以內(nèi)。目前，應力監(jiān)測系統(tǒng)已在安徽劉橋一礦的II662巷道得到了實際的應用，經(jīng)過兩個月的運行，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，抗干擾性較好，所測應力值與礦區(qū)的資料基本一致，為II662 工作面的開采和地下水防治提供了數(shù)據(jù)上的有利