矿山压力监测系统概述

矿山压力监测系统KJ616"煤矿顶板动态监测系统"的主要特点是采用环行总线结构，可涵盖全矿井多类型矿压参数监测。

系统以计算机网络为主体，兼容井下通讯电缆、光缆专线、以太网络多种数据传输模式。

监测参数包括：回采工作面支架作阻力检测、巷道顶板下沉量监测、锚杆载荷应力检测、岩层（煤层）内部应力（钻孔应力）检测四个方面。

煤矿顶板动态监测系统配置详单序号产品）名称型号单位数量井上部分1 地面监控主机研华510 台 12 激光打印机HP1025 台 13 UPS电源STK 1000VA 台 14 通信线路避雷器KJ76N-L 台5 数据处理软件KYJ 套 16 地面用矿用本安型信息传输接口KJ616-J(A) 台 1井下部分7 矿用本安型信息传输接口KJ616-J(B) 台 18 矿用数据传输分站KJ616-F 台79 矿用本安型数据传输子站KJ616-F1台 310 矿用压力传感器GPD60 台2011 矿用围岩移动传感器GUD500 台4012 矿用本安型锚杆（索）应力传感器GPD450M 台4013 矿用本安型钻孔应力传感器GZY25 台4014 矿用隔爆兼本安型不间断电源KDW28-18 台816煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆MHYV 1×4，1×7 米5000 17 接线盒JHH-3T 个140系统实际配置根据矿方回采工作面参数。

配置原则一般为支架工作阻力每隔5台支架安装一台矿用压力传感器，巷道顶板下沉量、巷道锚杆（索）应力、钻孔应力监测监测每隔50米安装一台传感器。

矿山压力观测仪器按观测内容分为：采煤工作面和巷道支柱(架)工作阻力观测仪器顶底板相对移近量和巷道围岩表面位移观测仪器岩体内部原岩应力和附加应力观测仪器围岩深部位移观测仪器矿山动力现象观测仪器等。

按其工作原理分为：机械式液压式振弦式电阻应变式声波法、光学法及其他物理方法。

机械式和液压式矿压观测仪器结构简单、工作可靠、造价较低，是矿山压力观测常用仪器。

矿山压力监测系统KJ513、综采支架在线监测、矿压、矿山压力监测系统、矿压监测系统概述、配置清单
编辑：山东诚德电子科技有限公司
（1）、产品图片
（2）、产品介绍
1、概述
矿压观测与支护质量监控是矿井安全质量标准化建设和生产技术管理的一项十分重要的基础工作，是促进煤矿安全生产的重要手段，对优化采煤工作面支护设计、搞好顶板控制、减少顶板事故具有重要意义。

液压支架的压力数据监测可以观测综采工作面顶板当前压力并总结顶板来压规律，及时做出相应的工作部署。

2、系统组成：
A、地面监控中心：
监测服务器、打印机、UPS不间断电源、电源避雷器、信号避雷器、KJJ220数据传输接口、分析软件
B、井下监测：
KJF12通讯分站；
GPD60矿用本安型压力传感器；
GMC20矿用本安型钻孔应力计
C、其它
YHC9采集仪、电缆、二通、三通、电源
4、井上与井下组网方式：
A、独立CAN总线传输
B、以太环网传输（交换机）
C、光纤传输（光端机）
5、技术指标
A、最大监测容量：8台分站（每台分站可接32台传感器）。

B、模拟量输入传输处理误差：模拟量输入传输处理误差不大于1.0%。

C、最大巡检周期：系统最大巡检周期应不大于30 s。

D、最大传输距离：通讯分站与监测仪最大传输距离：2Km。

煤炭是我国的主要能源，开采实践证明，工作面的安全事故，顶板事故点有很大的比重；因此顶板支护、解决矿山压力问题煤矿安全生产的有力保障。

为预防顶板事故，指导井下巷道支护，保障煤矿安全生产。

山东诚德电子有限公司研发出矿山压力监测系统，用于井下顶板离层运动监测，巷道支护质量监测，综采面液压支架监测，巷道单体液压支柱监测；为用户提供最详尽的矿山压力报表与分析。

矿山压力监测系统由顶板离层监测子系统、综采面液压支架监测子系统、巷道单体液压支柱监测子系统、巷道支护质量监测子系统组成。

一、地面设备地面设备由监测主机、KJ70N-J、KJ70N-J（B）型数据传输接口、UPS电源、打印机、交换机、避雷器组成。

二、井下设备井下设备主要由KJ70N-F（B）矿用本安监控分站、KJ70N-F（C）矿用本安监控分站、GUD800矿用本安型离层位移传感器、GPD60压力传感器、矿用锚杆/索应力传感器、矿用顶底板移近量传感器、KDW28-18矿用隔爆兼本安不间断电源、KDW17矿用隔爆兼本安电源、KDWO。

7/18-J矿用隔爆兼本安电源继电器箱组成。

山东诚德电子科技有限公司生产的矿用本安监控分站是一种矿用数据采集和控制装置。

它以微机处理机为核心，配置8个/16个模拟量及开关量入口，与矿用传感器配接，采集各种测量数据。

监控分站的开关量输出口与执行器配接即可实行自动断电控制。

监控分站通过传输接口与执行器配接既可实行自动断电控制。

监控分站通过传输接口与执行器即可实行自动断电控制。

监控分站通过传输接口与计算机数据通讯。

矿用本安型离层传感器矿用本安型离层位移传感器属矿用本质安全型设备，可用于煤矿井下有爆炸性气体的环境；主要用于井下巷道或顶板工作面顶板离层位移检测。

压力传感器属矿用本质安全型设备，可用于煤矿井下有爆炸性气体的环境；主要用于综采面液压支架压力、巷道单体液压支柱压力检测。

矿用锚杆/索应力传感器属于矿用本质安全型设备，可用于煤矿井下有爆炸性气体的环境；主要用于煤矿巷道锚杆支护质量监测。

工作面顶板压力监测系统一、简述采煤工作面矿山压力观测就是利用各种观测仪器或工具，对工作面及四周围岩的应力、顶底板变形与破坏、支柱压缩与载荷、煤壁片帮、支架变形与折损等宏观矿压显现量进行测量与记录，通过整理分析，从而掌握采煤工作面矿压显现规律，并以此指导生产。

二、矿山压力监测系统内容（1）工作面液压支架工作阻力变化情况；（2）工作面超前支承压力；（3）巷道顶板离层观测；（4）巷道两帮变形量与顶底板移近量；（5）巷道锚杆受力状况监测。

3、系统说明矿山压力监测系统是用于煤矿顶板工作阻力的计算机在线监测系统。

系统将计算机检测技术、数据通讯技术和传感器技术融为一体。

实现了复杂环境条件下对顶板的工作状况的自动监测和分析。

4、系统配置方案：4.1该系统如作矿压观测为侧重点使用时，一般将工作面分为上中下三段进行监测，共为三个测站，距机头五架左右开始为上测站设置三个传感器，中测站安装四个传感器，下测站安装三个传感器。

矿用本安型压力传感器安装在工作面综采支架的顶梁（掩护梁）下面，采用吊挂式安装，用10mm的高压油管将压力传感器上的传感器与支架立柱的高压腔连接，四柱式支架接前后立柱，两柱式支架接左右立柱。

第三通道可选择连接前梁或平衡千斤顶，也可以不接。

压力传感器的左右两侧有通讯插头与相邻压力传感器串联，工作面的上部到下部压力传感器可以按照由小到大或由大到小的编号顺序连接。

4.2信息传输接口与PC计算机通过RS-232（COM）连接，井上通讯插座与井下来的通讯线路连接好。

4.3主站安装在井下离工作面较近的地方，一般安装在移动控制台上。

主站CAN通讯接口通过专用电缆与工作面的分站连接。

将主站的光纤接口与井上通讯线路连接。

4.4分站安装在井下离工作面较近的地方。

分站向下通讯接口线通过专用电缆与工作面的压力传感器连接，分站向上通讯接口线与主站CAN通讯接口连接。

5、系统连接示意图：6、矿山压力监测系统综合功能实时监测顶板的瞬时工作阻力。

山东科大中天电子有限公司KJ27矿山压力位移监测系统产品简介单位名称：山东科大中天电子有限公司单位地址：山东泰安市高新区北天门大街西段KJ27矿山压力位移监测系统总要概述该系统对矿山压力（包括超前压力大小及分布范围，顶板离层，工作面及巷道顶板压力，巷道顶板下沉速度及顶底板移近量）进行监测，摸清顶板运动规律和发展趋势，为矿井岩层动态监测信息可视化智能分析与岩层控制决策支持系统提供数据和信息支持。

系统以顶板安全事故预警和控制为目的，以“岩层运动为中心”的实用矿山压力理论体系为支持，根据不同灾害控制制定监测预案（包括监测设备、地点、采集频度），为通过控制采动围岩运动和应力条件实现重大事故的预测、预警和控制决策提供依据。

系统功能：1、监测综采工作面支架和超前支护的压力参数，并能够现场显示和高低牙超限报警；2、监测掘进和回采巷道顶板离层以及工作面顶板下沉位移及速度(活柱缩量），并现场显示和报警。

3、监测锚网巷道锚杆或锚索的应力变化，监测围岩或煤体内部应力；4、数据自动记录存储；历史数据、报警记录等分类查询、DIY报表输出；5、压力变化动态画面显示；多用户端显示监测数据的实时曲线和历史曲线；6、系统故障自我诊断，实时报警，通讯故障分时段查询并支持系统故障网络上传及远程故障排查；7、系统可通或红外数据采集设备实现离线监测。

系统特点：1、运用宋振骐院士的实用矿山理论形成矿山压力分析处理系统，可对支架选型，支护参数选择提供科学依据，为摸清顶板覆岩运动规律奠定数据基础；2、系统可根据不同开采条件提供常规矿压观测和科研矿压观测模式的观测方案设计支持；3、全新的网络式CAN总线结构设计（供电及信号公用一条电缆），使井下的实时监测及大数据量实时传输得到可靠保障；4、监测传感器、系统设备功耗低、采用本质安全型设计，安全可靠；5、先进灵活的通讯技术手段，支持多种传输介质的数据通讯；6、系统可灵活接入煤矿安全生产监控系统，传输接口支持电话线、专用光缆及电缆、以太网交换机；7、支持局域网、客户端、WEB模式操作，各终端可实现数据共享；8、支持无人值守和多级数据备份功能；9、支持数据库上传并链接数据分析及决策支持专家库。

1 KJ21矿山压力监测系统简介KJ21矿山压力监测系统（原KMJ30采动应力监测系统）主要用于实时、在线监测液压支架工作阻力、立柱伸缩量、超前支承压力、煤柱应力、锚杆（索）载荷、巷道变形量及人员定位和管理等。

系统打破传统的“定时采样模式”，首创新型采样模式，能够准确记录支架的降、移、升全过程。

长期进行矿压监测，还可以进一步揭示矿压显现规律，预测、预报顶板事故和顶板灾害及冲击地压。

系统结构及软件显示如图1~3所示。

系统特点：（1）采用开放的TCP/IP协议，支持CAN/RS485总线等多种信号接入，可扩展性强，可方便接入矿井各种子系统；（2）攻克了工作面连接电缆易断裂的难题，采用特殊保护结构加强电缆的抗拉性、抗剪性、抗扭性；（3）地面主机安装C/S架构软件，分析速度快；网络客户端安装B/S架构软件，直接通过IE浏览器查看数据，方便快捷，两者均可自动生成分析顶板来压步距及矿压报表；（4）井下断电后，系统可持续供电6小时；（5）多工作面、多巷道、多采区同时监测，互不干扰；（6）数据传输方便，电话线、矿用通讯电缆或以太环网均可传输；（7）完善的故障自诊断能力及远程控制功能。

系统技术指标：（1）防爆标志：Exib I（2）量程支架压力记录仪：0~60MPa钻孔应力计：0~30MPa锚杆（索）测力计：0~280kN围岩移动传感器：0~400mm立柱伸缩量记录仪：0~200mm（3）精度支架压力记录仪：0.01MPa钻孔应力计：0.1MPa锚杆（索）测力计：0.1kN围岩移动传感器：1mm立柱伸缩量记录仪：1mm（4）数据传输速率：2400 bps（5）传输介质：电话线、电缆或光缆（6）软件平台：windows xp/vista/7（7）能够直接生成矿压报表，可网络化显示图1 KJ21矿山压力监测系统结构图2 KJ21矿山压力监测系统软件单机版界面图3 KJ21矿山压力监测系统软件网络版界面2 支架压力子系统该子系统用于在线监测煤矿井下液压支架工作阻力，分析顶板来压规律和支架的适应性，为支架选型提供科学依据，系统结构如图4所示。

煤矿井下压力监控系统简介煤矿行业是一种危险的行业，井下矿工面临着许多危险，例如井下压力过大。

井下压力是煤矿中一个非常重要的指标，它直接关系到矿工的生命安全以及煤矿的生产效率。

因此，监测井下压力是煤矿监控系统的一项重要任务。

煤矿井下压力监控系统是为了帮助矿工及时发现井下压力异常，保障矿工的安全与煤矿的生产安全而设计的。

模块设计煤矿井下压力监控系统的设计需要涵盖传感器模块、数据采集模块、数据处理模块和报警模块四大模块。

传感器模块压力传感器是监测井下压力的核心组成部分。

传感器模块需要分布在煤矿巷道、采区、工作面等关键的监控点，将井下压力指标采集后，传输到数据采集模块。

我们可以利用现有的高性能压力传感器，它们可以在不同的环境下提供准确和稳定的数据。

数据采集模块数据采集模块负责从传感器模块中读取压力数据，将其转换为数字信号传输至数据处理模块。

数据采集模块还可以作为数据存储介质，实现数据的集中存储，以及长时间数据的备份和恢复。

此模块通常由单片机、传感器调整电路、通讯模块等构建而成。

数据处理模块在数据处理模块中，我们需要对采集到的压力数据进行预处理。

这样可以明确正确的数据并进行干扰抑制，从而提取真正的压力数据。

数据处理模块还负责实时地检测井下压力是否达到警戒状态，并对数据进行分析和处理。

如果发现压力异常，该模块会发送一个警报信号。

报警模块报警模块是最后一个模块，也是最重要的模块。

检测到压力异常时，报警模块会发出警报，并向管理者发送短信或其他形式的通知。

工作流程煤矿井下压力监测系统的工作流程如下： 1. 传感器模块采集井下压力信号。

2. 数据采集模块将压力信号数字化并传输至数据处理模块。

3. 数据处理模块对压力数据进行处理分析，检测是否异常。

4. 如果发现异常，报警模块将触发告警。

优势煤矿井下压力监控系统采用现代化的传感器技术。

通过利用真实的井下数据进行数值分析和处理，其结果可被实际应用于煤矿生产过程的决策制定。

KJ385矿山压力监测系统
系统介绍：
山东科大中天电子公司以煤矿安全监控预警与智能化安全开采成套技术及其全过程实施管理信息化为主导产业，强力打造专家服务团队、技术研发团队与现场实施团队，不断拓展实用矿山压力控制等理论与研究方法体系，确保公司的产品研制与现场应用始终处于同行业领先水平。

科大中天以井下岩层运动为中心，自主研发了“KJ385矿山压力位移监测系统”，并通过“煤矿重大事故远程预警与实施管理信息系统”将矿压、瓦斯、水文等数据进行实施分析，实现了煤矿安全高效开采的信息化、智能化、可视化。

该系统是一种适用于煤矿高产高效工作面综采支架压力参数进行远距离监测的分布式在线监测系统。

通过安装在计算机上的监测系
统分析软件实时显示综采支架的当前工作阻力、初撑力、最大工作阻力及循环末阻力等支架工作状态信息，可对支架选型，支护参数选择提供科学依据，为摸清顶板覆岩运动规律奠定数据基础。

系统功能：
1、可采用多种通讯方式完成对工作阻力等数据信息的实时上传功能；
2、实时在线压力报警及故障报警功能；
3、历史数据、图形查询、报警记录查询打印功能；
4、初撑力和末阻力曲线图、压力分布柱状图和饼形图的显示、打印功能；
5、通讯故障查询功能；
6、强大的数据备份功能；
7、强大的后备数据抄取功能。

技术指标：
1、通信方式：①DTMF ②单模光纤③RS485（局域网）
2、电源：①井上采用UPS作为备用电源
②井下采用矿用隔爆兼本安不间断电源供电
3、本安输出电压：DC18V
输入电压：AC127V 本安输出电流：800mA
4、量程：0~60MPa。

KJ327型矿山压力监测系统之矿压监测型J327型矿山压力监测系统之矿压监测型分为“有线传输型”“大容量移动存储型”以及“无线传输型”三种。

有线传输型用途：1.地面实时显现工作面顶板来压大小、顶板离层、巷道变形（支护设备受力状况）、煤岩体应力、瓦斯浓度等实现安全生产必须掌握的矿压参数；2.推定预测出各种顶板条件下的顶板周期来压规律，预测预报顶板垮落与瓦斯、煤尘涌出的相关性，尽而预防瓦斯煤尘灾害；3.长期检测综采液压支架的工作状况，确定正确的采煤生产工艺和平稳、正确、高效地使用综采支架设备。

也可用于非煤矿的其它场所，如：金属矿山、水电站大坝、边坡稳定性、城市地铁地下工程、水文水位、液位（如战略石油库、水塔水位）实时监测（遥测）监控等。

概述：有线传输KJ327型矿山压力监测系统由六部分组成：1.KJ327-Z型矿山压力监测系统主站；2.KDW-0.4/127矿用隔爆兼本安电源；3.高精度压力传感器（高精度压力传感器）；4.专用软件包一套（光盘一张）；5.数据收、发驱动器一台；6.联想商用计算机和HP彩色激光打印机各一台；有线传输KJ327型矿山压力监测系统，是采用目前先进的微处理器芯片和公司具有独立知识产权的电子模拟开关技术研制而成，分站数据通过标准485传输接口技术馈入井下收、发数据驱动器，通过一对电话线传送至10公里以外的地面计算机中。

主要特点：1.井下分站A、简明快捷的人机对话窗口；B、先进的电子开关技术彻底解决了机械触点诸多弊病；C、内置时钟系统，采集数据准确到秒，从而保证了实时性；D、1秒--12小时采集控制时间间隔；2.软件功能A、以9600/19200bit的速率将井下数据馈送地面；B、数据库操作；C、计算机以曲线形式回放各支柱（或各测试点）实时压力值（或其它物理量）、极值、多种要求的数据平均曲线；D、超预值实时报警/断开工作面电源；E、可清楚方便地了解判断当班的移架次数、老顶来压大小及推定来压周期；主要技术指标：(1)系统精度：±0.2%F.S；(2)分辩度：0.1MPa；0.1KN；(3)压力传感器量程：60 MPa（其它传感器根据需要确定）；(4)载荷传感器量程：（0.0~350.0）KN；(5)数据采集速率：1秒/点；(6)数据传输载体：一对双绞电缆（电话线）；(7)数据传输速率：9600bit/s；(8)分站通道数：2/4/8/16任选；(9)软件操作平台：Windows98/2000/XP系统；(10)精密可靠的时钟系统；(11)电源：交流127V/5W防爆兼本安电源，并且主机内置6节3Ah的充电电池，内部有过充、过放保护电路，来电时自动开机，采集数据完全实现智能化；(12)在工作面断电情况下，分站自备电源可保证工作24小时；(13)声、光报警且可送出工作面断电控制信号；(14)地面中心站具有手机短信功能；(15)体积重量：200×180×96 mm,重约3.5Kg（含井下防护壳尺寸、重量）；(16)工作环境：0℃-35℃，海拔18/1600米以下；相对湿度≤75%；大容量移动存储型有线传输KJ327型矿山压力监测系统和大容量移动存储KJ327型矿山压力监测系统唯一的区别在于数据存储载体不同：前者是在线实时传输，后者是U盘存储移动。

矿压监测系统介绍系统工作原理KJ110N型矿压监测系统由地面计算机网络、井上数据传输接口、井下数据传输接口、井下中心站、井下分站、单模光纤、传感器电缆、各类传感器及与其它系统的联接接口组成。

整个系统采用分步式架构。

各监测分站又不停地对所收到的各测点信号(支架压力、顶板离层等)进行检测变换和处理，时刻等待井下传输接口提取数据，以便把检测的参数送到地面传输接口。

井下传输接口中七个单片机采用分步式与挂在自已支路上的各个监测分站进行轮流通信，存储在数据存储器里，井下传输接口主通讯程序将每个单片机采集到的数据汇总存储到主数据存储器里，等待井上传输接口提取数据。

地面传输接口将收到的各种数据处理后，同时传给地面计算机。

计算机将收到的实时信息进行处理和存盘，并实时以表格或图形显示实时监测数据，并根据每个支柱上的压力和工作阻力分析沿工作面倾向的方向矿山压力的分布状态，显示沿工作面倾向的方向的矿压分布图。

以及各种参数的实时或历史数据、曲线、图形和报表展示。

系统结构与组成KJ110N型综采工作面矿压监测系统是由井上中心站设备和井下设备组成。

1、地面部分系统中心站设备有监控主机、地面用传输接口、UPS电源、计算机软件、远程终端等。

2、井下部分系统井下设备主要由矿用本质安全型、矿用隔爆兼本安型和矿用隔爆型产品组成；由井下用传输接口、监测分站、传感器、执行器 (含断电器、声光报警器) 、电源箱、电缆、接线盒。

15204综采工作面设备布置及明细工作面支架压力监测设备安装地点、数量15204综采工作面有176架支架，安装28台压力监测分站（28台支架），56个压力监测点；每隔6架液压支架上安装一组压力传感器；所有的传感器用一根10芯电缆串接，2芯作为信号通讯，8芯用作传感器电源。

在15204 综采工作面液压支架左右支柱各安装1个压力传感器，用于监测一台液压支架的受压及工阻情况，共监测28台液压支架；从而构成该综采工作面液压支架监测单元。