基于网络的煤矿巷道顶板离层计算秒监测预报系统研究

开发了基于工业以太网的顶板离层计算机监测系统,用于煤矿回采或掘进巷道顶板离层的在线监测。通过位移传感器监测顶板离层的位置、离层速度变化,能动态地掌握顶板运动过程,对可能发生的顶板事故提前预警。实践证明,该监测系统的各项指标达到了设计要求,其成功应用促进了煤矿的安全、高效生产,取得了明显的经济效益和社会效益。     

基于网络的煤矿巷道顶板离层计算机监测预报系统研究

开发了基于工业以太网的顶板离层计算机监测系统,用于煤矿回采或掘进巷道顶板离层的在线监测。通过位移传感器监测顶板离层的位置、离层速度变化,能动态地掌握顶板运动过程,对可能发生的顶板事故提前预警。实践证明,该监测系统的各项指标达到了设计要求,其成功应用促进了煤矿的安全、高效生产,取得了明显的经济效益和社会效益。     

基于煤矿顶板离层实时动态无线监测系统设计

矿井巷道顶板的安全一直是影响煤矿生产安全的重要问题。目前常用的顶板离层仪靠人工定时观察测量顶板离层状况,误差较大,不能实时进行安全监测。为此,设计了一种基于低功耗的顶板离层实时动态无线监测系统。该系统的位移传感器可实时采集顶板离层位移量,经低功耗微处理器处理,通过无线通信模块传送至井下监测分站或便携式采集器,再通过有线方式导入远程监控上位机,从而实现顶板位移动态监测、提前预警。该系统传感器节点采用低功耗设计,配合专门设计的矿用电池组,可连续工作6个月。无线通信部分使用基于433 MHz射频技术的低功耗芯片,整个系统的安装、使用、维护更加方便。经井下实地使用证明,该监测系统运行稳定,效果良好。     

基于Zigbee技术的顶板离层仪网络研究

针对目前煤矿使用的顶板离层仪类型,以及根据顶板离层的测量原理和实际中工作人员记录顶板离层数据的方式,文章创新性地提出了采用Zigbee技术进行数据的传输;利用分站和每个测量点处的顶板离层仪构成了无线传感网络,通过分站人机交互界面就可对矿井巷道顶板离层的状态进行实时监测,实现了顶板离层监测的自动化和网络化;采用了分段式数字电容传感器,提高了产品整体测量精度,降低了成本。     

巷道顶板离层自动监测报警系统

目前在煤矿中使用的结构简单的机械式巷道顶板离层指示仪和借助电气元件的声光报警式巷道顶板离层指示仪,均采用人工观测的方法,误差较大,而且不能实现顶板离层的动态监测。为此,济南澳科矿山工程技术有限公司和兖州矿业(集团)有限责任公司研制出了一种采用机电一体化的巷道顶板离层自动监测报警系统,排除了人为的因素,提高了顶板离层监测的准确性、及时性和可靠程度。这个系统包括井下分站和防爆电源、位移报警器、位移传感器及连接电缆。巷道顶板离层自动监测报警系统是以PIC单片机为主机芯片,高可靠性机械式位移测量方法、高精度的光电…     

基于ZigBee技术的巷道顶板离层检测传感器设计

为了解决矿井巷道顶板离层检测中遇到的拓扑结构固定、节点扩展性差、测量结果无法自动上传、分析和处理的问题,文章设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的顶板离层检测传感器。重点介绍了传感器的原理及软硬件实现方案。系统硬件以STC12C5A单片机为核心,利用精密拉绳式位移测量模块实现离层的精确测量,利用CC2420无线收发器模块,实现了数据通信和共享。该传感器以无线通信的方式将测量结果传送给分站,并由分站上传地面监控计算机,实现井下巷道离层情况的实时、可靠监测。     

顶板离层位移测量报警系统在井下巷道的应用

<正>兖州矿业(集团)公司济宁二号煤矿针对实际情况选用了KZL-300顶板离层位移测量报警系统,对采区内的巷道顶板进行实时监控,有效地避免了顶板事故的发生。     

大断面泥质巷道顶板离层突变垮冒演化相似模拟实验研究

针对大断面泥质软弱夹层巷道掘进顶板离层失稳垮冒控制难题和现有离层相似模拟实验装置存在的不足,根据精密位移传感原理自主研制了巷道顶板离层模拟实验监测装置,并对该监测装置进行可靠性综合测试。结果表明:位移传感器监测形变量与相似模拟巷道开挖离层量呈良好线性关系,测量误差控制在±2%。通过平朔矿区大断面泥质巷道掘进顶板离层相似模拟实验,研究了顶板离层渐进发育至突变致灾演化全过程并提出离层安全临界值节点判据,研究表明:1)离层划分为渐变趋稳型离层和突变致灾型离层2类;2)离层渐进发育至突变致灾演化全过程可划分为裂隙发育离层孕育、离层急剧扩展、离层渐进趋稳和离层突变垮冒4个阶段;3)离层值达到渐变趋稳临界值之前,即刻进行合理补强支护能维持巷道围岩稳定,若仅依靠现有支护方式,当离层值达到突变致灾临界值后,巷道将发生失稳垮冒事故。巷道顶板离层模拟实验监测装置及实验结果为潜在失稳巷道离层突变失稳判据及合理补强支护时机的确定提供了实验条件和决策参考。     

基于CAN总线的煤矿巷道离层在线监测系统设计

针对煤矿巷道离层监测的现状,设计了一种基于CAN总线的巷道离层在线监测系统。系统的硬件设计采用了集成CAN控制器的PIC18F458单片机作为微处理器,LCD1602作为显示模块,AD620作为前置放大器。以CAN通信作为传输模式,实现了对巷道离层的在线监测。系统可实时、可靠地监测井下巷道的离层情况,并对可能发生的顶板事故做出提前预警。     

顶板离层自动监测报警装置在深部巷道的应用

顶板离层监测是监控锚杆支护巷道失稳,防止冒顶事故发生的主要方法.巷道顶板离层自动监测报警装置适用于徐州矿区巷道掘进和回采期间的顶板管理.通过井下安装、试验,初步确定了顶板离层预警值,全过程实时监控,保障了安全生产.     

基于网络的煤矿巷道顶板离层计算机监测预报系统研究

针对基于网络的煤矿巷道顶板离层计算机监测预报系统进行研究,实现了对于以工业以太网为基础的顶板离层计算机监测系统的开发。这一监测系统的主要作用是对于煤矿回采以及掘进巷道顶板离层进行在线监测,可以有效地避免施工过程中有可能出现的顶板事故。实践证明,这一监测系统符合设计要求,在一定程度上保证了煤矿生产的安全性以及高效性,促进了煤矿企业的可持续发展。     

一种矿山压力监测方法的研究与实现

介绍了一种通过定期监测煤体的位移量变化和应力状态以实现围岩压力监测的原理和方法,详细阐述了实现关键参数监测与记录的爆炸性气体环境用本安型矿压监测数据智能记录仪的软硬件设计。实践应用表明,通过该仪器对综采工作面矿山压力进行监测,可为煤矿生产中片帮冒顶事故的预防和顶板安全管理提供可靠的数据和决策依据。     

巷道顶板多点离层监测仪的设计与应用

 巷道开挖破坏了巷道围岩原始平衡状态,巷道围岩体内的原始应力发生二次分布,如果二次应力超过围岩强度极限,巷道围岩将产生失稳破坏。巷道顶板多点离层监测仪可以实时监测记录顶板各位置岩层位移情况,及时掌握巷道围岩动态信息,以便根据具体情况,及时采取补救措施和调整支护参数,确保矿井的安全生产和高效开采。巷道顶板多点离层监测仪由机械式深基点位移放大器和深基点位移计组成,本文着重阐述了巷道顶板多点离层监测仪的设计原理、具体实施方式和此监测仪的科学先进性,并介绍了在神东煤炭集团寸草塔矿地应用情况。     

煤层巷道冒顶机理与预警方法

顶板灾害是我国煤矿各类灾害中发生频率最高和死亡人数最多的灾害,当前绝大多数顶板灾害事故发生在巷道,尤其是受采动影响的煤层巷道。在分析巷道冒顶事故与围岩体环境之间关系基础上,将煤层巷道冒顶分为围岩主导型和应力主导型两大类型,揭示了裂隙危岩坠落、松散岩体冒落、弱黏结复合顶板垮落、大变形巷道蝶叶型冒顶等煤层巷道冒顶的机理与成因;在此基础上,提出了巷道冒顶隐患分阶段多层次的全时预警方法与机制,即设计阶段的冒顶隐患远期风险评价、巷道掘进施工阶段的随钻预估、服务周期内的长时临界预警,开发了岩层结构随钻探测仪、顶板多点位移监控器、锚杆锚索工况监测报警仪等用于长时和临界预警的仪器设备,形成的煤层巷道冒顶机理和预警方法与仪器设备将为顶板事故预报预防提供理论支撑和技术保障。     

基于断面形状效应的厚顶煤巷道支护参数优化

针对厚顶煤矩形断面巷道顶板两侧肩角锚杆易剪切破断、顶煤易离层破碎等支护难题,以唐家会矿61201综放工作面运输巷为工程背景,通过数值模拟对矩形和直墙平顶肩角微拱形厚顶煤巷道应力分布特征进行了对比分析。结果显示:直墙平顶肩角微拱形厚顶煤巷道顶板两侧肩角无应力集中、顶帮煤体松动范围相对于矩形厚顶煤巷道均有所减小,尤其顶煤松动范围减小明显,说明直墙平顶肩角微拱形断面有利于厚顶煤巷道围岩稳定性控制。在此基础上,提出了相应的巷道围岩控制对策,并进行了支护参数优化,经过现场应用,不仅顶板两侧肩角未发生锚杆剪断现象,而且掘进期间顶板下沉量达到15 mm时就趋于稳定,回采期间顶底板累计移近量仅220 mm,两帮移近量仅150 mm,支护效果显著。     

关于煤矿安全开采决策关键技术的基础研究的建议

建立完善的灾变预测预报、控制措施决策、措施实施的监控和效果判断是实现安全开采的基础。煤矿安全开采决策关键技术基础研究的基本内容包括：回采工作面顶板控制、巷道围岩运动控制、与矿山压力和岩层运动有关的重大事故控制、开采沉陷控制和与通风有关的重大事故预测和控制等方面的新理论、新技术，以及控制决策计算机工作系统关键技术的研究。     

基于地质预报的煤巷顶板事故防治研究

对煤巷顸板事故原因和机理进行了总结分析,指出现有煤巷掘进支护过程中顸板事故多发的主要原因是迎头地质情况调查不明、地质条件突变时缺少相应的预警机制和合理的应对措施.经过探讨指出利用煤巷超前地质预报技术预防顶板事故是可行的.通过对巨野矿区某矿煤巷多次冒顶事故教训的总结,指出建立合理的冒顶事故预警机制并设计相应支护预案的必要性,在此基础上提出了基于超前地质预报的煤巷顶板事故支护预案防治方法.以“地质先行、物探紧跟、钻探核实、预案配套、监控反馈”为指导方针,注重各预报环节的反复推演与相互修正.利用该方法成功预防了多起冒顶事故的发生,并对其中一起案例进行了深入分析,显示该方法具有较理想的预报效果,以锚索梁为主的支护预案可以有效控制断层区巷道变形,防止冒顶事故发生,并具有很好的经济性指标.     

水力压裂切顶技术在巷道超前支护中的应用研究

为了解决干河煤矿2-2092回采巷道在临近采空区影响下巷道变形严重,超前维护量大的问题,采用水力压裂切顶技术削弱岩层的整体性和稳定性,降低集中应力,以达到使巷道处于低应力区域的目的。分析临空动压对超前段巷道的作用机理及水力压裂切顶机理,并根据2-209工作面实际条件,对水力压裂有关参数进行设计,并开展工业性试验,监测数据结果对比分析表明,水力压裂后2-2092巷的底鼓量、顶板下沉量和两帮移近量降低,减小了巷道变形对掘进和回采的影响,节约了支护成本。     

某铀矿井采场顶板地压监测与对比分析

某铀矿井开采深度的增加和采矿方法的改变,给采场顶板稳定性带来了新的不确定因素。为了及时掌握深部采矿中,采用不同采矿方法时采场顶板围岩的稳定性,在-150m中段12-4采场布置钻孔应力计、压力计和位移计,分别对巷道围岩和采场顶板的表面位移、顶板压力和应力进行监测。通过对比分析监测数据,掌握了上向矸石充填法和无轨采矿法采场顶板稳定性的变化情况,为矿山的安全生产提供了科学指导。