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KJ878礦山壓力監測系統

更新時間:2019-06-19 點擊數:388

  KJ878 礦山壓力監測系統是對煤礦及非煤礦山壓力進行監測的一套監測系統,適用于煤礦及非煤礦山沖擊地壓、工作面礦壓等的實時監測及預警。該系統對工作面液壓支架工作狀態、工作面前方煤體或巖體內的應力、巷道頂板離層及下沉量和巷道內錨桿錨索的錨固力等可反映礦山壓力的項目進行實時監測,并對監測數據進行分析處理,診斷和預報沖擊地壓危險區域及危險等級,并對數據進行存儲以便后續的查詢和使用,為煤礦及非煤礦山的安全生產提供有力的保障。

一、系統組成及特點

1. 系統組成

  系統由井上和井下兩部分組成,井上主要是數據的采集、存儲及處理。井下部分由四個監測項目分別是工作面支架壓力監測、頂板位移監測、煤巖層應力、錨桿錨索應力監測。

2. 系統特點

(1)監測的區域多、范圍廣

  該系統支持多個子系統和多元礦壓參數監測,系統支持最多達16個獨立采區(測區)的礦壓監測,每個測區內可兼容工作阻力、頂板離層、圍巖應力、錨桿應力、鉆孔應力多元參數監測。系統容量達1000個測點。

(2)能夠適應各種地質條件的礦井

  系統根據采場地質條件采用了兩級總線設計,總線之間完全隔離。

(3)傳輸方式多,適應各類礦井

  集有線、手持數據采集于一體,系統數據傳輸不但支持以太網總線傳輸模式,還具有CAN BUS總線傳輸模式以方便與原礦監控系統兼容。

(4)可靠性,穩定性強

  智能一體化監測傳感器,微處理器控制,具有現場獨立報警設置功能。

二、監測內容及目的

系統監測包括:工作面支架壓力變化監測、頂板位移動態監測、錨桿(索)應力監測、煤(巖)層內部應力大小及分布監測。

1. 工作面支架工作阻力監測

  工作面采用KJ604-F礦用本安型支架壓力監測分站對支架工作阻力變化進行監測。

監測壓力范圍:0~60Mpa;

壓力測量基本誤差: ≤2.5%(F.S);

工作面支架監測:端頭支架監測,工作面內部支架分區監測。

采煤工作面礦壓觀測的目的:

(1)為保障端頭支護穩定性和安全性提供依據,并為確定最優的端頭方式及參數提供基礎;

(2)分析回采空間支架與圍巖相互作用關系;

(3)為研制采煤機和支護設備、合理地安排工序、合理地選擇采煤參數、支護方式和頂板管理方法提出要求和提供科學依據。

2. 頂板位移監測

  頂板位移監測采用GUD300礦用本安型頂板位移傳感器對頂板下沉量、頂板下沉速度變化進行動態監測。

測量量程:兩路,0~300mm;

測量誤差:±1.5%(F.S.);

監測地點:軌道大巷、皮帶大巷、軌道順槽,皮帶順槽、頂板礦壓顯現明顯的地點以及其他需要監測地點。

頂板位移監測目的:

(1)在于掌握井巷圍巖破壞、變形過程、應力分布規律;

(2)用于判斷頂板及兩幫破壞范圍,對巷道穩定性進行識別,對巷道所處的安全等級進行評價。

3. 錨桿(索)應力監測

  錨桿(索)應力監測采用GMY400礦用本安型錨桿(索)應力傳感器對巷道頂板、兩幫錨固力以及錨固力沿著錨桿長度變化規律進行監測。

測量量程:四路,0~400KN;

測量誤差:±5.0%(F.S);

監測地點:對采用錨桿(索)支護的巷道都可以經行監測。

錨桿(索)應力監測目的:

(1)達到對錨桿的工作狀態、頂板安全性等進行評價;

(2)分析錨桿(索)、井巷支架與圍巖相互作用關系;

(3)實現信息反饋,為選擇合理支護方式、確定合理護巷參數,為改進巷道支護提供科學依據。

4. 煤(巖)層內部應力監測

  煤(巖)層內部應力監測采用GZY40礦用本安型鉆孔應力傳感器對煤(巖)層內部壓力大小及壓力的變化進行檢測。

測量量程:四路,0~40Mpa;

測量誤差:±5.0%(F.S);

監測地點:主要監測正在回采的工作面的軌道順槽及皮帶順槽,監測范圍(據工作面的距離)要依據所安設備礦井的地質條件及國家相關規定具體確定。

煤(巖)層內部應力監測目的:

(1)確定超前支承壓力的顯著影響范圍、支承壓力高峰值、支承壓力高峰位置以及前移速度等,為超前支護范圍和有重點地預防沖擊地壓的發生提供依據;

(2)掌握工作面老頂來壓顯現,步距和強度;

(3)為合理地安排工序、合理地選擇采煤參數、支護方式和頂板管理方法提出要求和提供科學依據。

三、系統功能

1. 數據采集功能

2. 存儲功能

(1)系統初始化參數的存儲功能

工作面名稱、支架數量、支架類型、支架初撐力、備注說明、壓力分站站號、壓力上下限等;

頂板位移傳感器型號,監測地點,初始值等;

錨桿(索)應力傳感器型號,監測地點,初始應力值等;

鉆孔應力傳感器型號,監測地點,初始應力值等;

(2)系統監測數據存儲功能

  工作面支架工作阻力,頂板位移量,錨桿(索)應力傳感器及鉆孔應力傳感器所實時監測的數據進行存儲;超限報警的時刻及信息等系統數據的存儲。

3. 查詢功能

(1)實時查詢功能,對監測地點的監測數據進行實時的查詢。

(2)統計數據查詢功能,對監測地點某一時間段的統計數據的查詢。

(3)報警信息查詢,超限報警和通信報警信息的查詢。

(4)歷史曲線查詢,對監測地點某一時間段內的壓力變化曲線、頂板位移量曲線等曲線的查詢。

(5)數據分析功能,對所監測存儲的數據進行分析,得出相應的壓力變化或位移變化圖形(曲線圖、柱狀圖、環形圖、餅圖等)。

4. 顯示功能

(1)實時數據列表顯示。

(2)實時曲線顯示。

(3)歷史數據列表顯示。

(4)歷史曲線顯示。

5. 打印功能

6. 人機對話功能

7. 雙機切換功能

8. 數據備份功能

9. 備用電源功能

10. 其他功能及特點

10.1系統具有軟件自監視功能。

10.2系統具有軟件容錯功能。

10.3系統具有實時多任務功能。

10.4軟件可以存儲7天內的實時數據(每30s記錄一次)

10.5軟件可以將歷史數據保存2年以上(每5分鐘記錄一次平均值)

10.6軟件可以將數據分析成直觀的曲線圖和柱狀圖。

10.7可以對壓力數據進行閾值報警,以及時采取泄壓等措施

10.8可以根據采集到歷史數據分析來壓周期及預測來壓時間

10.9可以根據采集到歷史數據分析預測為超前支護提供合理性建議

10.10根據數據工作面壓力分析可以判斷支柱支護是否適當

10.11根據整個工作面的數據分析情況可以其他水平的工作面支架型號的選擇提供參考。


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