矿山压力监测kj216-仪器-实验指导书

KJ21矿压监测系统介绍及配置工作面部分天地科技股份有限公司2010年10月15日1 矿压监测意义及目的顶板灾害是煤矿五大灾害之一。

据统计，2005年全国煤矿共发生顶板事故1805起，占总数的55%，居第一位，死亡2058人，占全国煤矿总数的34.7%，仅次于瓦斯灾害，居第二位。

预测预防顶板灾害已成为我国煤矿生产中必不可少的环节之一。

矿压观测能够第一时间掌握井下实际情况，便于做到防范于未然。

长期进行矿压观测，分析矿压显现规律，可以较准确地预测预报顶板灾害。

因此，矿压观测是煤矿生产过程中必不可少的工作之一。

根据《煤矿安全规程》规定，矿压观测主要内容包括支架工作阻力，顶板离层量观测，锚杆（索）受力，煤体应力。

根据观测方式的不同，可以分为两种观测方式，一是人工采集，即矿压观测人员定期到井下采集数据，上井后传入计算机，采用专用软件进行分析；二是在线传输，即在地面可以直接看到井下传感器数据。

随着我国计算机水平和传感器技术的不断发展，目前矿压监测系统主要采用在线监测，与采集式系统相比，在线观测拥有显著的优点：（1）矿压观测人员不需要每天下井采集数据，观测效率高；（2）地面人员能实时掌握井下支架受力情况，及时预报顶板来压情况；结合五家沟矿的实际情况，采用天地科技股份有限公司研制的KJ21矿压监测系统监测工作面支架工作阻力。

2 国内矿压监测存在问题问题一：矿压设备售后服务人员多数不懂矿压矿压监测及数据分析具有理论性及专业性较强，多数矿压设备生产厂家售后服务人员对矿井生产、采煤方法、矿压理论基本不了解，无法通过矿压数据分析矿压显现规律，无法评价支架与地质条件适应性及巷道支护质量，不能深入地培训矿压观测人员，造成矿方矿压监测结果无法指导生产实践，成为摆设。

问题二：煤矿矿压监测设备投入大，人力投入少近年来随着煤矿经济效益的好转以及对矿压认识的深入，在矿压监测设备方面投入不断加大，但受煤炭行业快速发展的影响，专业技术人员缺乏，矿压监测方面人力投入少，相当一部分矿井没有专门矿压数据分析人员及矿压设备维护人员，导致矿压监测作用没有正常发挥。

收稿日期：2016－10－23作者简介：兰团晖（1984—），男，河南宝丰人，2008年毕业于河南理工大学，工程师，现在铜川矿业公司东坡煤矿生产科工作。

复合顶板综采工作面矿山压力研究与应用兰团晖，康文辉（陕西陕煤铜川矿业有限公司东坡煤矿，陕西铜川727023）摘要：东坡煤矿5－2煤层直接顶属于较为破碎的复合顶板。

综采工作面回采过程中煤墙片帮、端头漏顶事故时有发生，严重影响了工作面的正常生产。

针对这一问题，东坡煤矿与科研单位联合开展矿山压力动态监测研究，采用尤洛卡KJ216矿压动态监测系统分析和归纳矿山压力显现规律，指导工作面支护，降低顶板事故发生，确保工作面安全生产。

关键词：复合顶板；矿山压力；显现规律中图分类号：TD323文献标识码：B文章编号：1671－749X （2017）02－0021－03Ｒesearch and application of ground pressure offully-mechanized mining face with composite roofLAN Tuan-hui ，KANG Wen-hui（Dongpo Coal Mine ，Shaanxi Shanmei Tongchuan Mining Co．，Ltd．，Tongchuan 727023，China ）Abstract ：The immediate roof of No．5-2coal seam in Dongpo Coal Mine is composite roof．In the mining process of fully mechanized mining face ，the accidents of coal wall spalling and roof leakage occurred frequently ，which seriously influence the normal production．With the KJ216mine pressure dynamic monitoring system ，the strata behavior regularity was ana-lyzed ，the mining face supporting work was guided ，the roof accidents were decreased and the safety production was en-sured．Key words ：composite roof ；ground pressure ；strata behavior regularity0引言东坡煤矿位于陕西省铜川市印台区高楼河乡，是铜川矿业公司主要矿井之一，设计年生产能力为90万t 。

KJ216顶板动态监测系统顶板离层（围岩移动）报警监测子系统1.系统概述顶板离层（围岩移动）报警监测子系统（以下简称顶板离层系统）主要用于煤矿巷道顶板及围岩深部松动和离层监测，也可以用于其它相似结构的涵洞、人防工程顶板垮落危险监测。

系统采用分布式总线技术和智能一体化传感器技术，每台下位本安型分站可连接64个智能传感器，多台本安型分站可组成多个采区的监测网络。

本安型分站与上位主站连接将监测数据传送到井上监测服务器。

顶板离层系统采用隔爆兼本安型电源供电，每台电源可同时供电20个围岩移动传感器（又称离层传感器）。

围岩移动传感器采用钻孔式安装，每个钻孔（传感器）设置2个基点，传感器具有现场显示、声光报警功能。

系统监测分析软件CMPSES ，采用C/S+ B/S 结构，支持局域网在线模式和信息共享，支持广域网和互联网的浏览器访问模式。

该软件与综采监测、锚杆支护应力监测、超前支撑应力监测集成于一个平台。

2.系统结构与组成图1 顶板离层报警监测系统组成图系统组成如图1所示。

每个最小功能子系统包括：本安型分站、隔爆兼本安型供电电源、围岩移动传感器、本安型接线盒组成。

每台本安型分站下位可连接64个监测传感器，当监测传感器的数量少于20个时可与本安型分站使用一台电源供电。

每增加20个传感器时，增加一台隔爆兼本安供电电源。

监测主站本安型分站多个测区的顶板离层系统可以通过本安型分站上位总线级连扩展多个本安型分站，组成多分站的顶板离层监测系统，结构如图2所示。

图2 多测区离层系统扩展图3.本安型分站本安型分站负责一个测区一个功能子系统数据采集和通讯，本安型分站的下位机为监测分站或一体化监测传感器，下位总线采用RS485总线，下位总线最大可负载64个传感器。

3.1 本安型分站结构JZ1——上位通讯插座 JZ2——电源插座 JZ3——下位通讯插座图3本安型分站结构示意图JZ1 JZ2 JZ3图 4 本安型分站连接插座信号定义监测主站1#本安型分站2#本安型分站3#本安型分站显示器 1— VCC 2— GND 3— SA 4—SB1—18V 2—0V 3—NC1—2—3—SA 4—SB 5—NC3.2本安型分站的连接见图4，本安型分站与上位主站采用有线连接，采用4芯通讯电缆，系统配套的电缆适配接头线与JHH-2通讯接线盒与上位通讯电缆连接起来。

内蒙古双欣矿业有限公司414108综采工作面矿压观测方案内蒙古双欣矿业有限公司山东科技大学矿业与安全工程学院2015年6月10日目录目录 01 矿压观测的目的和意义 (1)2 工作面概况及开采技术条件 (3)2.1 工作面概况 (3)2.2 工作面顶板控制及采煤方法 (5)3 矿压观测方案设计 (9)3.1 414108工作面矿压观测 (9)3.2 工作面底板比压测定 (11)3.3 超前支承压力分布规律观测 (16)3.4 顺槽围岩稳定性（支护体系）评估 (18)3.5 顶板离层观测 (20)3.6 工作面侧向支承压力监测 (21)4 项目研究预期目标 (23)5 研究进度及经费预算 (24)1 矿压观测的目的和意义414108工作面为双欣煤矿41采区首采工作面，开采4-1煤层，在该工作面正上方大约0-1875m范围内为实体煤，1876-3257范围上部为222201工作面采空区，且414108工作面在1876-3257范围内两顺槽为内错布置，其中辅助顺槽内错14.5m，胶带顺槽内错24.5m。

414108工作面采用综合机械化走向长壁后退式一次采全高采煤法回采工艺，全部垮落法管理顶板，工作面每天回采19个循环，每循环进尺0.8m，平均割煤高度5.5m。

工作面端头选用ZYT11000/25/50D型端头液压支架7架，ZYG11000/25/50D型过渡支架4架，中间支架选用ZY11000/28/63D型支撑掩护式支架109架，支架全部使用北京天地玛珂电液控制系统有限公司国产SAC型电液控制系统；ZY11000/28/63D型支撑掩护式支架最大控顶距6220mm，最小控顶距5420mm；工作面运输顺槽和辅助运输顺槽采用两组ZCZ15000/25/42型超前支架组，超前支架最大支护高度4.2m，总宽度3560mm；辅助运输顺槽和胶带运输顺槽均采用超前支架的方式进行支护，支护长度分别为24.5m、21.5m。

矿压测试技术实验指导书学号：班级：姓名：安徽理工大学能源与安全学院采矿工程实验室实验一常用矿山压力仪器原理及使用方法第一部分观测岩层移动的部分仪器☆深基点钻孔多点位移计一、结构简介深基点钻孔多点位移计是监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间，围岩内部变形随时间变化情况的一种仪器。

深基点钻孔多点位移包括孔内固定装置、孔中连接钢丝绳、孔口测读装置组成。

每套位移计内有5~6个测点。

其结构及其安装如图1所示。

二、安装方法1.在巷道两帮及顶板各钻出φ32的钻孔。

2.将带有连接钢丝绳的孔内固定装置，由远及近分别用安装圆管将其推至所要求的深度。

(每个钻孔布置5~6个测点，分别为；6m、5m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。

3.将孔口测读装置，用水泥药圈或木条固定在孔口。

4。

拉紧每个测点的钢丝绳，将孔口测读装置上的测尺推至l00mm左右的位置后，由螺丝将钢丝绳与测尺固定在一起。

三、测试方法安装后先读出每个测点的初读数，以后每次读得的数值与初读数之差，即为测点的位移值。

当读数将到零刻度时，松开螺丝，使测尺再回到l00mm左右的位置，重新读出初读数。

☆顶板离层指示仪一、结构简介：顶板离层指示仪是监测顶板锚杆范围内及锚固范围外离层值大小的一种监测仪器，在顶板钻孔中布置两个测点，一个在围岩深部稳定处，一个在锚杆端部围岩中。

离层值就是围岩中两测点之间以及锚杆端部围岩与巷道顶板表面间的相对位移值。

顶板离层指示仪由孔内固定装置、测量钢丝绳及孔口显示装置组成如图1所示。

二、安装方法：1.在巷道顶板钻出φ32的钻孔，孔深由要求而定。

2.将带有长钢丝绳的孔内固定装置用安装杆推到所要求的位置；抽出安装杆后再将带有短钢丝绳的孔内固定装置推到所要求的位置。

3.将孔口显示装置用木条固定在孔口(在显示装置与钻孔间要留有钢丝绳运动的间隙)。

4.将钢丝绳拉紧后，用螺丝将其分别与孔口显示装置中的圆管相连接，且使其显示读数超过零刻度线。

矿山压力与岩层控制实习指导书1. 实习目的本次实习的主要目的是让学生们了解矿山压力与岩层控制的基本概念和处理方法，增强对矿山安全的认识和应变能力，提高实践技能。

2. 实习内容本次实习分为三个部分，分别是矿山压力测量、岩层控制技术和矿山安全应急处理。

2.1 矿山压力测量在矿山开采和运输过程中，由于地形、地质、人为因素等影响，会产生各种不同形式和程度的压力。

采用科学、规范的方法进行矿山压力的测量，有助于提早预警并处理潜在的安全隐患。

学生们将掌握以下内容：•矿山压力的来源和影响因素。

•矿山压力测量的基本原理和方法。

•矿山压力数据采集和分析技术。

2.2 岩层控制技术岩层控制技术是指在地下开采中，通过采用加强和限制措施，使矿山岩壁稳定，减少或预防地质灾害的发生。

学生们将学习以下内容：•岩层控制技术的种类和特点。

•岩层控制计划的编制方法和实施步骤。

•岩层控制后效果的评估和监测方法。

2.3 矿山安全应急处理矿山是一个安全事故易发区域，尤其是在地下开采中常见挖斜、边坡坍塌等情况，因此必须建立科学的应急处理机制，提高面对突发事件的能力。

学生们将学习以下内容：•矿山安全应急处理的基本原则和流程。

•矿山事故中的应急战术和技术。

•实际矿山安全应急演练。

3. 实习设施为了确保实习效果和安全，学校将为每组学生配备必要的设备和器材，包括：•矿山压力计、量规、测量仪器等。

•岩层控制装备、安全帽、救生绳等。

•安全检测仪、防毒面罩等。

同时，学校将邀请专业老师进行指导，确保整个实习过程的安全和顺利进行。

4. 实习注意事项•在实习班次开始前，必须认真阅读实习手册，了解实习要求、安全注意事项等内容。

•在实习过程中，必须严格按照安全、规范操作，并做好安全防护工作。

•在进行岩层控制操作时，务必根据地质条件和实际情况选择合适的控制方式。

•在进行矿山安全应急演练时，必须根据现实情况认真实施应急处理措施，并遵守统一指挥原则，充分发挥小组协作作用。

Q/GK 贵阳高原矿山机械有限公司企业标准Q/GK 216-2011代替Q/GK 210-2008监视和测量装置控制程序共5页（不包括封面）2011年月日发布2011年月日实施贵阳高原矿山机械有限公司前言本程序文件《监视和测量装置控制程序》Q/GK216—2011代替《计量器具和设备控制程序》Q/GK 210—2008。

本程序文件是按照国标GB/T19001-2008中的第7.6条款要求，结合公司的实际情况及特点编写的。

本程序文件标准属质量管理体系程序文件。

本程序文件由技术质量部质量检验处提出。

本程序文件由技术质量部质量检验处归口管理。

本程序文件由技术质量部质量检验处起草并负责解释。

监视和测量装置控制程序1 目的对用于产品符合规定要求的测量和监控装置（以下简称计量器具或检测设备）进行控制，以确保测量和监控结果的有效性。

2 范围适用于对产品生产过程进行测量和监控。

3 引用标准下列文件的有关条款通过引用而成为本标准的条款。

凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改单（不包括勘误内容）或修订版本都不适用本标准，凡未注明日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T19001-2008 质量管理体系要求Q/GK100-2011 质量手册4 术语、定义GB/T19001—2008《质量管理体系要求》、Q/GK100-2011《质量手册》确定的定义适用于本程序文件。

5 职责a）质量检验处归口计量器具的管理；b）各部门负责本部门使用的计量器具的日常维护工作。

6 程序6.1管理流程6.2配置a）由质量检验处和生产部根据产品的工艺要求及车间的实际需要，由质量检验处统一提出“计量器具申购单”，报总工批准；b）由供应部采购。

6.3进货验收和检定a）开箱检查，查对型号、规格和数量；b）由质量检验处负责送当地的法定计量检定部门进行检定，检定合格的方可使用；无国家检定规程的设备，应按设备的校验规程，校验合格方可使用。

关于采用KJ216煤矿顶板动态监测系统预测周期来压和瓦斯涌出的研究【摘要】珲春矿业集团八连城煤矿31901工作面通过采用KJ216煤矿顶板动态监测系统，现场研究了综采支架压力与采场瓦斯涌出变化之间的关系，介绍了KJ216在线液压传送系统的安装与使用，分析了周期来压与采场瓦斯涌出的的内在联系，准确预报周期来压的到来，积极采取措施，从而大大减小瓦斯带来的灾害。

【关键词】周期来压瓦斯液压系统传送1 地质概况八连城31901工作面煤厚2.1m～4.5m，平均厚度3.5m。

煤层倾角2°～6°，平均4°。

绝对瓦斯涌出量17.p（1）系统概述。

综采支架工作阻力监测系统用于煤矿综采工作面的支护工作阻力在线监测。

系统现场总线采用标准RS485数据总线，总线可连接64台压力监测分站，压力监测分站可现场实时显示支架工作阻力、最大工作阻力。

本安型分站控制巡测下位压力监测分站，通讯分站的数据发送到上位监测主站。

（2）系统结构与组成。

31901工作面综采支架工作阻力监测系统采用配套KDW28型隔爆兼本安电源供电。

每台供电电源可负载一台本安型分站和8台压力监测分站，以下为传送路线，监控分站→1号通讯分站→通讯主站→光端机→光纤环网→地面电脑→系统软件→矿井局域网。

3 周期来压与采场瓦斯涌出量的监测（1）监测方法。

31901工作面共有64个综采液压支架，设置了8个测站，间距平均分布，每个测站连接8个综采液压支架，分站的主机采用通道液压管和支架的支柱连接，主机与主机之间采用电源线连接，最后通过光纤与地面电脑连接。

所观测的数据在线传送到八连城煤矿地面调度室、地面区队、地面技术科、地面总工程师室。

技术人员可以随时观测和分析数据，把异常数据随时反馈到上级领导那里，进而有效指导生产。

（2）监测结果分析。

八连城煤矿采用KJ216在线液压传送系统共连续监测到6次周期来压。

见图1。

从现场监测到的6次周期来压与工作面瓦斯浓度监测的关系分析可知，该矿31901工作面的周期来压约为5～7天左右，根据工作面推进速度推进（5.0m/d）计算，工作面周期来压步距大约为25m～30m。

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。