位移自动观测系统在煤岩巷中的应用.pdf

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1、2013年第1期中州煤炭总第205期位移自动观测系统在煤岩巷中的应用周海洋，常国徽(郑煤集团公司裴沟煤矿，河南新密452382)摘要：目前巷道顶板监测大多采用机械式顶板离层指示仪和借助电气元件以声光报警方式报警的巷道顶板离层指示仪，这类仪器存在数据采集工程量大、误差大、数据实时性差等缺点。针对该情况，裴沟煤矿尝试采用了KJ327一F型顶板离层监测系统，该系统克服了以往机械式顶板离层仪的缺陷，实现了数据连续自动采集，具有安装操作方便、存储容量大、实时性强等优点。关键词：顶板位移；自动观测系统；KJ327一F型顶板离层监测系统中图分类号：TD325．4文献标志码：B文章编号：1003—

2、0506(2013)01—0079—02目前，煤矿巷道顶板离层监测主要采用机械式顶板离层仪，由技术人员现场观测、手工抄录的方式记录数据。该测量方式存在观测不方便、误差比较数据接收器大、数据实时性差、数据集中分析困难等特点，很难准确记录岩体发生变形的时间，数据量较少，不利于数据的后期分析研究。为了准确及时掌握巷道顶板的动态变化，实现巷道顶板离层的动态连续监测，建立巷道顶板离层监测系统十分必要。为此，裴沟煤矿尝试采用了KJ327一F型顶板离层监测系统，且应用效果良好。图1监测系统整体框图1KJ327．F型顶板离层监测系统层数据，并可在计算机上回放。(3)使用2．4G无线通信技术，井下操

3、作简单且1．1系统组成数据传输速率快。1．5m视距内收集器在任意位置KJ327．F型顶板离层监测系统由位移传感器、均可稳定收取数据，每台分站数据收取时间不超过位移监测分站、数据接收器和计算机数据处理软件5s。人工携带主站至地面回放至计算机，操作简单4部分组成(图1)。其中，位移传感器和位移监测方便快速，提高了数据的处理效率。分站位于井下巷道内，用于离层数据的现场采集和(4)采用先进的微功耗元件，并在软件设计上观测，数据接收器负责采集储存在分站中的数据，并针对能耗进行优化，极大延长了电池使用时间，无需采用USB转串线将数据从数据接收器发送到计算更换电池即可连续工作3a以上，期间无需维

4、护。机，通过计算机分析软件处理数据。(5)数据接收器可一次性收取多达百台分站的1．2主要功能及技术特点数据，尤其适用于多点大规模测量应用，安装施工方(1)采集仪程序控制自动采集数据、数据连续便简单，不和井下任何供电网络连接，彻底解决高瓦记录时间不少于30d，可根据围岩变形速率调整观斯矿井担心的失爆问题。测频率。(2)井下采集仪使用低功耗液晶显示器，可持2计算机分析软件续、实时显示当前围岩顶板内部各测点位移值，无电2．1数据库软件时数据保存不丢失，实现长期稳定连续记录顶板离通过数据接收器将监测数据导人计算机后，监测数据在第一时间以特定格式被存储到本地数据库收稿日期：2012—10—0

5、9作者简介：周海洋(1965一)，男，河南新密人，工程师，现任郑煤集团中，供用户查询、分析。本系统数据库采用SQL裴沟煤矿总工程师。Server2000企业版。在分析服务、数据转换服务、数．79．2013年第1期中州煤炭总第205期据仓库等方面引入了大量新特性，具有使用方便、可量较大的地方，防止金属锈断，且应保证钻孔通顺，伸缩性好、与相关软件集成程度高等优点。避免因为塌孔导致金属线前端固定爪安装不到位。与普通本地类型数据库系统(如VFP、Paradox、同时应多准备固定爪及金属线，以应对断线情况。Access)不同，本地类型的数据库系统只是简单的文3．3监测结果分析件存取，缺乏SQ

6、LServer2000系统所拥有的许多功监测期间巷道围岩位移变化情况如图3、图4能，例如数据完整性、安全性、事务处理、网络多用户所示处理等。12r2．2可视化软件本系统拥有操作简单的可视化分析软件，只需奏一12}层在计算机上安装数据库与分析软件“KJ327矿压收集器版V1．05”即可，每次采集回来的数据可直接导入，且能够直观看到巷道围岩位移变化趋势，数据导时间时问入后自动存储，方便以后随时查看历史数据。同时，(a)1分站(h)2分站分析软件能够适应用户需要，将测试数据转化为图31测站围岩位移变化示意Excel等文件格式。3现场工业性试验3．1工程概况裴沟煤矿一300m水平轨道大巷防

7、水闸门毛断面超过30m(图2)，掘出后采用锚网索支护，为提高支护强度，在锚网索支护基础上浇筑钢筋混凝土衬，形成双壳支护，防水闸门最终净断面为5m×5m时问图42测站位移变化示意(1)1测站0～1m范围内围岩产生剪胀变形，最大围岩位移量3mm。1～2m范围内围岩主要产生压缩变形，变形量最大6．5am。2～3in范围内围岩产生新的离层，最大离层值5．3mm。3～4m范围内围岩也表现为原有裂隙闭合，以压缩变形为主。5m测点位移在一0．9～2．9mm之间，说明4～图2防水闸门