一、 煤矿顶板压力监测
煤岩应力(压力)变化是巷道顶板支护发生灾难事故前的重要特征。掌握煤岩应力应变规律是预防煤矿巷道灾难事故的根本方法之一。
光纤光栅锚杆压力传感器用于监测锚杆在工作状态下对岩壁的承托载荷。光纤光栅煤矿顶板压力监测示意如图3所示。压力传感器安装在锚杆托盘与紧固螺母之间,当锚杆受力发生变化时,压力传感器上光纤光栅的受力发生相应改变,引起光纤光棚波长的变化。光纤光栅信号处理器检测到相关信号后即可计算顶板对锚固托盘的作用力、锚杆荷载程度以及围岩稳定性,为煤矿工程技术人员和检测人员优化锚杆抗拉强度、了解所使用锚杆的合理性及经济性提供科学依据。
二、 煤矿顶板离层监测
1、掌握煤岩离层运动及其运动趋势是预防煤矿巷道灾难事故的{**}直接方法。光纤光栅顶板离层传感器是应用光纤传感技术原理实现的一种顶板离层监测传感器,由锚头.锚绳以及光纤光栅受力支架组成。
2、安装时将锚头固定在稳定的岩层中,通过锚绳连接光纤光栅受力支架。当巷道顶板有离层现象发生,支架拉动锚绳向下移动时，锚绳上的拉力引起光纤光栅波长的变化。
3、光纤光栅信号处理器检测到相关信号后即可计算出位移量的大小。光纤光栅顶板离层传感器可以监测顶板离层的全过程,能够有效防止顶板坍塌事故的发生,确保煤矿安全生产。
三、 煤矿渗压监测
1、在矿井巷道生产过程中,地面悬湖、悬河以及地下暗河水可通过裂隙、断层、塌陷区等各种通道涌入矿井,当矿井涌水超过正常排水能力时,极易发生透水事故[3]。因此,对巷道岩层渗压进行实时在线监测具有重要的现实意义。
2、光纤光栅渗压计采用压力弹性元件作为传感基底,专为精确测量完全饱和或者部分饱和土壤和岩石中的小孔水压而设计。光纤光栅煤矿渗压监测示意如图5所示。
3、将光纤光栅渗压计通过钻孔方式安装在巷道岩层深处。当岩石水系增大时,压动弹性元件引起光纤光栅波长的变化,光纤光栅信号处理器检测到相关信号后即可计算出水压的大小。
四、煤矿采空区温度监测
我国煤矿自然发火占总矿井火灾的90%以上。因此,自然发火是矿井防灭火工作中的治理重点。绝大部分自然发火发生在采空区、巷帮破碎煤柱及充填工作面采空区内。采空区一旦自燃,所造成的经济损失非常大。同时采空区温度监测是防治瓦斯事故的重要手段,是预报预防瓦斯发生、发展的有效手段
五、煤矿电气设备温度监测
1、井下许多电气设备需要进行温度监测,如井下高爆开关断路器会因插接触头接触不良、接触电阻增大、触头温升等影响设备安全;井下各类电力电缆和动力电缆超负荷工作比较普遍,电缆本体、电缆接头.电缆终端经常发热,严重时会引起电缆火灾;井下其他动力设备如大功率电动机、通风机、带式输送机等的关键部位均需要进行温度监测。
2、光纤光栅温度监测技术是无电测温技术,有极强的抗强电干扰能力,是电力测温技术的重大突破;可直接实时监测开关柜内部触头、母线排、变压器内部绕组﹑油温、高压电缆部、外部或接头、人工不便于靠近或对人有害的场所。光纤光栅温度监测精确、安全,而且对被测设备的运行无不良影响。
六、竖井结构健康监测
1、由于矿井所处地层条件、井壁受力状况复杂多变,因此对井壁的应力、应变状态进行现场实时监测显得非常重要。目前,这项工作往往是由人工来完成,这样一方面不利于随时掌握井壁变形、受力信息,另一方面受人为因素影响比较大,极有可能漏采具有代表性的数据,从而给井壁的受力状况分析带来困难[6。因此,建立一套能完成实时监测和超载预警功能的监测系统就非常必要。
2、煤矿竖井结构健康监测可采用光纤光栅埋入式应变(表按式应变)、钢筋计、倾斜仪、离层仪、收敛计等传感器进行综合监测。光纤光栅传感技术已被广泛应用于桥梁、隧道、基坑等土木工程领域的健康监测。这些健康监测的成熟技术可以无缝移植到煤矿竖井井壁结构健康监测中来。通常根据地质情况选取布点截面,每个截面上考虑竖井内圈、外圈及竖向、径向的应力应变和温度。
七、综采工作面矿压监测
1、综采工作面矿压监测通常用来观察分析支架初撑力、来压规律、来压大小、最大工作阻力等安全生
产数据。通过综采工作面矿压监测能得出工作面矿压活动的规律,为控顶设计及支护质量管理提供经验依据。
2、光纤光栅综采工作面矿压监测可以采用常规的油压监测方式,改造渗压计接口,导入高压液压油管,测量油压。通过高压油管将液压支架的油压连接到光纤光栅的渗压计上,通过油压来推算液压支架上承受的煤岩压力。采用光纤光栅传感技术还可以直接在液压支架的前梁、主梁以及掩护梁类等部位安装应变传感器,直接测量支撑梁上的应力。
江苏朗泰自控科技提示："光纤光栅传感技术在煤矿安全监测系统中的应用（二）"由小编为您推荐，本文内容仅供参考。
热门标签: 矿山安全监测技术规范 矿山自动化 矿山安全监测
