礦用應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)我國(guó)煤礦事故頻繁發(fā)生，造成重大經(jīng)濟(jì)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(yīng)力是最重要和最根本的因素之一。目前，我國(guó)大多數(shù)的煤礦應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)都是從國(guó)外引進(jìn)，成本昂貴。因此，礦用應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究是煤礦企業(yè)的迫切需要，對(duì)其安全生產(chǎn)具有重大意義。
　　 根據(jù)煤炭企業(yè)的實(shí)際需求，在對(duì)地應(yīng)力測(cè)量原理和方法學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的功能需求和技術(shù)指標(biāo)。系統(tǒng)采用了“工控機(jī)/單片機(jī)”的模式，提高了系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性。經(jīng)過(guò)

2、對(duì)市場(chǎng)上主流單片機(jī)的比較，應(yīng)力傳感器采用了MSP430單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，完成了信號(hào)放大電路的設(shè)計(jì)、A/D 轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)、電源模塊的設(shè)計(jì)、電子羅盤(pán)模塊的設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器模塊和通信模塊的設(shè)計(jì)，完成了系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和測(cè)試。
　　 在傳感器中加入了磁阻傳感器，通過(guò)測(cè)量磁場(chǎng)值計(jì)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(cè)量精度。主站和分站通過(guò)RS-485總線(xiàn)進(jìn)行通信，可以對(duì)礦井中多點(diǎn)的次生應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，為井下工程設(shè)

3、計(jì)、穩(wěn)定性分析、巷道合理布局和錨桿支護(hù)設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的依據(jù)，對(duì)煤礦的安全生產(chǎn)提供著可靠的數(shù)據(jù)資料。
　　 通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，應(yīng)力傳感器的穩(wěn)定性較好，其最大量程可以達(dá)到15Mpa，測(cè)量誤差小于0.03Mpa，電子羅盤(pán)的誤差在±3°以?xún)?nèi)。目前，應(yīng)力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已在安徽劉橋一礦的II662巷道得到了實(shí)際的應(yīng)用，經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，抗干擾性較好，所測(cè)應(yīng)力值與礦區(qū)的資料基本一致，為II662 工作面的開(kāi)采和地下水防治提供了數(shù)據(jù)上的有利