工作面顶板压力监测系统

顶板动态监测系统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。

顶板动态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。

深度剖析顶板动态监测系统的科学原理为何？具有可靠性和安全性高，免维护特性的智能化数字模型显示的传感器是新一代机械分离传感器更新，其具有光控制的数字显示，报警，体积小，操作方便等特点，成为目前矿山压力检测系统方面的一大技术指标与加工方案，在保持原有技术的基础上添加新元素，增加新感觉，为铸就最适合行业发展的技术设备奠定坚实空间。

这不仅是追求的技术巅峰，更是为满足消费者与科技发展需要所必须深究的课题，相信经过我们的深度剖析，您会对该技术发展领域有更深层次的了解。

其监测方法为：顶板离层仪的深、浅刻度读数等于移动量减初始值；当锚杆支护范围内顶板下沉时，顶板离层仪的深、浅两个基点的刻度都有变化，锚索支护范围内顶板下沉而锚杆支护范围内顶板不动时，顶板离层仪只有深基点刻度变化，若锚杆、锚索支护范围内的顶板同时下沉时，顶板离层仪深、浅基点上的刻度都有变化，而深基点刻度的变化量即是顶板下沉量的总和。

以上就是为大家带来的关于顶板动态监测系统的科学原理技术分析，前卫的技术思路，专注的行业发展，最严谨的技术方案，最有效的产品策略，质量坚实保障。

无线数据收发机让矿山压力监测神采飞扬无线数据收发机是矿山压力监测系统中常见的也是十分重要的数据解析技术，不仅承接来数据交换中转站的作用，而且在保障整体技术前进的同时也起着不可估量的作用，该设备装在井下工作面与巷道交叉口，可随时根据采动需要调整安装位置与基站进行双向通讯,它既可接收井上下达的命令数据，也可主动向地面中心站发送采集数据信号。

今天，我们就带大家了解一下该技术的各种详情，为大家带来满意技术咨询。

综采工作面顶板矿压动态在线监测管理制度前言综采工作面是煤炭开采的核心环节，顶板矿压是矿山生产中的主要安全隐患之一。

因此，加强顶板矿压监测管理，对于保障矿山生产安全、提高生产效率具有重要意义。

本文档旨在制定综采工作面顶板矿压动态在线监测管理制度，规范矿山企业工作流程，保障矿山生产安全，提高生产效率。

一、监测指标1. 顶板位移顶板位移是指在顶板上设置的传感器处测得的顶板在水平方向的位移量，单位为毫米。

2. 顶板应力顶板应力是指在顶板上设置的传感器处测得的顶板承受压力的大小，单位为牛顿。

3. 瓦斯浓度瓦斯浓度是指在矿井中测量到的瓦斯浓度大小，单位为百分比。

二、监测设备1. 顶板位移传感器顶板位移传感器采用压电式传感器，安装在顶板采场中心位置，能够实现对顶板位移的精确测量。

同时，传感器的数量应根据采场大小、采取方式和地压特点等进行合理设置，保证观测数据可靠。

2. 顶板应力传感器顶板应力传感器采用电阻应变式传感器，采样频率应在每分钟内不少于4次，并要求记录传感器校准及检查等相关信息。

3. 瓦斯浓度检测器瓦斯浓度检测器需要满足国家标准，同时，应设置足够的检测点，保证检测的全面性和可靠性。

三、监测时间1. 顶板位移顶板位移监测应采用实时监测的方式，每分钟记录一次数据，并进行数据实时传输和处理，及时反映顶板变形情况。

2. 顶板应力顶板应力监测也应采用实时监测的方式，并设置自动报警功能，极限应力值到达预警值时应自动报警。

3. 瓦斯浓度瓦斯浓度应采取间歇性监测，每小时记录一次数据，并设置阈值报警，当监测值达到预警值时应及时处理。

四、数据处理1. 顶板位移顶板位移监测数据应按每分钟记录一次进行传输和存储，同时，应将数据与矿山生产数据进行比对分析，及时发现问题。

2. 顶板应力顶板应力监测数据应定期进行统计和分析，同时，分析结果应与矿山工程实际情况进行比对评估，及时处理问题。

3. 瓦斯浓度瓦斯浓度数据应按小时记录一次，并设置到达一定阈值时自动报警，及时处理问题，并严格遵守瓦斯防治相关管理制度。

近 年 来 我 国 煤 矿 安 全 事 故 时 有 发 生 ， 全 形 势 十 分 安 严 峻 。在 采 矿 生 产 过 程 中 最 常 发 生 的 就 是 冒 顶 事 故 。冒 顶 是 由 于 煤 矿 岩 石 的 稳 定 性 差 ， 强 大 的地 压 传 递 在 顶 当 板 或 两 侧 时 ， 岩 石 遭 受 破 坏 而 引 发 。 为 了 预 防 冒顶 事 使 故 的 发 生 ， 该 掌 握 矿 井 顶 板 压 力 规 律 。通 过 实 时 监 测 应 顶 板 压 力 的 变 化 ， 以 研 究 矿 井 顶 板 压 力 的 规 律 ， 而 可 从
ｉ ｔａ ｓ ｔ ｄ ｔ ｉ ｋ ｎ ｄ ｂ ｉｅｅ ｓ ｓｇ ａ ａ ｅ ｎ Ｅ Ｅ８ ２ １ ４ ａ ｄ Ｚ ｇ ｅ ＴＭ ｐ ｏｏ ｏ ｔｃ ｓ ｒ ｎ ｍｉ ｅ ｏ ｓｎ ｏ ｅ ｙ ｗ ｒ ｌｓ ｉｎ ｌ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｉ Ｅ ０ ． ５． ｎ ｉ Ｂ ｅ ｔ ｒｔ ｃ ｌ ｓａ ｋ．Ｔ ｅ ｉ ｋ ｎ ｄ ｒ ｎ ｍｉ ｔ ｅ ｈ ｓｎ ｏ ｅ ｔ ｓ ｔ ｈ ａ ｓ
控站 ， 实现 对 矿 井 顶 板 压 力 数 据 的 实 时 监 控 。
关 键 词 ：无 线 传 感 器 网 络 ；Ｃ ２ ３ Ｃ ４ ０；Ｃ ４ Ｔ；ＡＵ ２ ４；Ｃ ０ １ ３ ０ Ｈ３ １ ９５ ８５ Ｆ ２
中 图 分 类 码 ：Ｔ ９ Ｎ８ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：０ ５ — ９ ８ ２ １ ）０ ０ ０ — ４ ２ ８ ７ ９ （０ ０ １ — １ ２ ０
板 压 力 数 据 采 集 的 终 端 ， 用 无 线 方 式 将 数 据 传 送 到 汇 采 聚 节 点 ， 聚 节 点 采 用 有 线 通 信 方 式 将 采 集 到 的 数 据 通 汇

采煤工作面顶板动态监测分析处理制度一、背景近年来，随着煤矿采掘深度的不断增大，采煤工作面上的瓦斯、煤尘等安全问题更加凸显。

其中，采煤工作面顶板事故频发，成为了煤矿生产安全的一大隐患。

因此，对于采煤工作面顶板的动态监测分析和处理制度的建立显得尤为紧要。

二、动态监测系统构成为了有效监测采煤工作面顶板的安全情况，必需搭建一个高效、稳定的动态监测系统。

该系统由顶板探头、顶板安全监测仪、数据采集仪、数据处理计算机和通信设备构成。

其中，顶板探头是整个监测系统的核心部件，它通过无线方式与顶板安全监测仪进行数据传输。

顶板探头的设计必需考虑到采煤工作面特别的环境要求，如防爆、耐高温等等。

顶板安全监测仪是动态监测系统的数据接收和存储装置，它通过和顶板探头配对完成监测任务，并将监测数据传输到数据采集仪上。

数据采集仪是整个监测系统的“下位机”，负责数据采集、传输和处理。

数据处理计算机是对采集的数据进行分析和处理的重要设备，它应具备高效率、稳定性、易操作等特征。

通信设备是保障监测系统数据能够传输到中心掌控室的紧要基础。

三、数据采集和传输数据的采集和传输是动态监测系统的核心。

采集的数据重要分为位移数据、压力数据、应变数据和温度数据。

其中，位移数据和压力数据是监测采煤工作面顶板安全状态的重要依据。

位移数据可以反映出顶板的变形和变化趋势，压力数据能够反映出岩层的压力变化情况。

应变数据和温度数据可以进一步供给更全面的岩层安全状态信息。

数据传输方式有两种，一种是基于有线通信技术的数据传输方式，另一种是基于无线通信技术的数据传输方式。

有线通信技术稳定牢靠，但是受到实际工作面条件的限制；无线通信技术快捷便捷，但是存在信号干扰、盲区等问题。

因此，在实际采煤工作中，可以依据实际工作面情况，选择合适的数据传输方式。

四、数据处理和分析动态监测系统采集到的数据必需经过处理和分析，方能有效地供给岩层安全状态信息。

数据处理和分析重要包括以下几个步骤：（1）数据清洗和筛选。

煤矿顶板动态在线监测系统疏礼春（煤炭科学研究总院安全装备技术研究分院，北京100013）摘要：针对煤矿顶板灾害多发及人工监测不及时问题，设计了一种煤矿顶板动态在线监测系统；详细介绍了该监测系统的技术原理、组成结构、功能模块及应用效益。

实际应用表明，该系统实现了顶板压力、位移、应力监测数据之间的融合和可视化分析，可对煤矿顶板安全隐患进行快速、准确的预警、预报。

关键词：煤矿；顶板压力；在线监测中图分类号：TD76文献标志码：B文章编号：1003－496X（2012）10－0092－02Roof Dynamic On－line Monitoring System in Coal MineSHU Li－chun（Research Branch of Mine Safety Equipment Technology，China Coal Research Institute，Beijing100013，China）Abstract：For the problems that there are much more disasters in coal mine roof and the artificial monitoring roof are not in time，the paper designs a kind of roof dynamic on－line monitoring system in coal mine and introduces the technical principle and basic struc-ture，function module and the application efficiency of the monitoring system in detail．Practical application shows that the system real-ize the fusion and visualized analysis among roof pressure，displacement，stress monitoring data，which can provide rapid and accurate early warning and forecast for coal mine safety hidden trouble on roof．Key words：coal mine；roof pressure；on－line monitoring目前大部分煤矿对顶板压力、位移、应力的监测是通过人工方式对安装在综采支架上的压力传感器、巷道离层仪、应力计人工观测后计算得出，由于数据计算量较大，人工计算费时费力且及时性不够，常常造成对所观测到隐患不能及时做出预报。

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。

白 小 宗
（ 西 山煤 电 （ 集 团） 公 司 总调 度 室 ，山西 太原 ０ ３ ０ ０ ５ ３）
摘
要
顶 板 管理是 煤矿 开采 的基 础 工作 ， 为避 免 顶板 事 故 的发 生 ， 提 高顶板 管 理 能 力 ， 实现 对
煤 矿 主要巷 道 、 回采 工作 面 、 超 前 支承压 力 区域等 的顶板 进 行 系统 自动化监 测 。根据 Ｋ Ｊ ２ １ ６顶板 动 态
员， 增强 了对 井下 顶 板 变化 情 况 掌 握 的及 时 性 ， 也 为 顶板 管 理决 策提 供 科 学 透 明 的参 考 。杜 儿 坪 矿 经 过
顶板 失稳 的征兆 ， 避 免 顶板 事 故 的发 生 ， 识 别 巷 道 稳 定性 ， 评 价所 处 的安全 等 级进行 。
ｂ ）通过 锚杆 载荷 应力 传感 器 （ Ｋ Ｂ Ｙ ６ ０ ） 对巷 道顶
见图 ２ 。
１ ）软 件 系统 功能 。 顶 板 动态 监 测 系统 全 部 采 用 Ｂ ／ Ｓ的 网 络 结 构 ， 在服务 器 端安装 了一套 软件 ， 系 统在 功能 需求 和 系统 分 析 的基础 上 分 为 ： 井 上 计 算 机 动态 模 拟 显 示 监测
２ ）回采 工作 面监 测 。 实 时监测 端 头支架 的工作 阻力 变化 规律 ， 提 供最
优 的端 头支 护方 式及参 数 ， 分 区监测 工作 面 内支架 的
根 据矿 井顶 板 的安 全 现 状 及 现有 的矿 山安 全 监
测技 术 并通 过矿 井顶板 测 力计监 测技 术 ， 变换 和设计
中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ３ ２ ５ ＋． ４ 文献标 识码 ：Ｂ 文 章编 号 ： １ ６ ７ ２— ０ ６ ５ ２ （ ２ ０ １ ４ ） 增刊 一 ０ １ ７ ６— ０ ２

综采工作面顶板动态监测综采工作面顶板动态监测(一)、顶板动态监测主要内容、指标、测站布置、方法及设备型号1、综采工作面：(1)、综采工作面日常顶板动态监测主要内容和基本要求：使其能够有效控制围岩，减少冒顶事故，提高综采功效，保证安全生产。

(2)、综采面矿压观测测站布置：每隔10台支架安设1台矿压观测站，每日在线收集数据。

(3)、矿压观测设备型号KJF145煤矿顶板动态监测系统(4)、日常矿压观测方法：①支架阻力观测：直接读取压力表读数。

②顶板动态观测：在各测站处对顶板状态做统计观测，对分站架与架之间的初撑力做好记录。

③两巷超前支护质量监测：定人、定点、定时测量单体液压支柱的初撑力。

(5)、特殊时期的顶板动态监测：主要包括初采、末采撤面、工作面顶板初次垮落和初次来压，该阶段对每台支架均要进行动态监测，其初撑力必须符合规定。

(二)综采两巷顶板动态观测1、顶板离层仪观测(1)顶板离层仪由掘进施工时进行安装，确保离层指示仪能准确监测顶板变化情况，提供顶板离层的情况。

(2)顶板离层仪由专人负责进行监测、维护，并建立巷道监测与维护档案。

(3)在工作面交接时，需将监测资料及维护档案一并交接。

(4)顶板离层仪进入工作面超前支护区域后，由施工区队负责进行回收。

(5)施工单位不得随意损坏顶板离层仪，但凡损坏顶板离层仪的按原值进行处罚。

(6)对掘进期间安装的顶板离层仪，在回采压力波及区域(100m)每天观测一次，其他区域每周观测一次，在现场管理牌板填写观测数据，每周将测量数据记录保存1次，形成记录档案。

(7)监测人员必须掌握顶板离层量、随工作面推进的变化规律，按规定观测仪器仪表测量读数，并对观测数据进行详细记录，对记录不全或不及时的责任人罚款50元。

(8)如发现顶板离层仪读数范围内累计下沉100mm、日下沉量超过40mm/日;区队现场跟班人员应及时采取应急措施，进行临时支护保证现场施工安全，然后报矿压工作组，进行分析并制定有关措施上报分管领导，进行处理。

究
０ ４ ５ ０ ０ ０
西 北 翼采 区８ １ ３ ７ ２ １ ２ 作 面使 用运 城 巨安 公 司生 产 的ＫＪ ２ ３ ２ 矿 井顶 板状态 连 续监 测 与分 析系统 能减 少 采集 人员强度 ， 减 少因人 为原 因造 成 的数 据 不实用 ， 能 实时监 测 工作 面支 架工作 阻 力情 况 。 存 在 的不足 这 处主 要 有 支架 采 高装 置 因不 实用 未 进行 安 装 、 两 巷超前位移、 压力监测装置未能集成使用 （ 导致一个工作面安装两种 压 力检 测设 备及系统 ， 现 使用 的两巷 超前 单体 支柱检 查 仪为 山东 中天 生 产） 。 结论 ８ １ ３ ７ 工作 面使 用运 城 巨安 公司 生 产 的ＫＪ ２ ３ ２ 矿 井顶 板状 态 连 续 监测与分析系统能减少采集人员强度， 减少因人为原因造成的数据不 实用， 能实时监测工作面支架工作阻力情况。 存在的不足这处主要有 支架 采 高装 置 因不实用 未进 行安 装 、 两巷 超 前位移 、 压 力监 测 装置 未 能集成使用 （ 导致一个工作面安装两种压力检测设备及系统 ， 现使用 ３ ． ２ Ｋ Ｊ ２ ３ ２ 矿井在线检测系统使用情况 的两巷超前单体支柱检查仪为山东中天生产） 。 软件系统中很多功能 我 矿 日常使用每 日支护质量与 顶板 动态监 测 日 报表、 支 架压 力分 不符 合 我矿 实 际需要 ， 不能 存贮 录入 推 进度 ， 后 经与厂 家技 术人 员反 自 动生 成 的矿压 报告不 能使 用。 析图、 载荷分布图。 其它功能不适合使用。 基本能满足工作面支架压 应后 已解 决 ， 力监 测 要求 。 我矿 生产 技 术部专 门 在５ 月份下发 采 掘 工作面 瓦斯 地 质预 测 预 参考文献 报管理办法》， ６ 月份下发 矿压在线监测系统管理考核办法》， ８ 月份 ［ １ 】 卢喜 山王贵 平 许 向 东等 ． 智 能 型顶 板 离层 监 测仪 的研 制 与应 矿专门出台阳煤五字［ ２ ０ １ ２ １ １ ７ ９ 号《 阳泉煤业集团五矿 矿压监测管理 用［ Ｊ ］ ． 煤， ２ ０ ０ ５ ， （ ６ ） ： １ ８ － ２ ． ０ ． ２ 】 解 金 耀 郑 文 刚王 兴成 等 ． 节水 灌溉控 制 中远程 信 号 变送 器的 惩制度等内容， 并每月进行考核。 通过大量的检测分析， 并对其检测 研 究 与设 计【 Ｊ 】 ． 仪 表技 术 与传 感器 ， ２ ｏ ｏ ５ （ ￣ ） ： ４ ６ — ４ ７ ． 结果进行总结， 得出 该系统在使用过程中 具。 『 ￣ ］ Ｍ Ｔ ／ Ｔ １ ０ ０ ５ — ２ ０ ０ ６ ． 矿 用分站【 ｓ 】 ． 北京： 中华人 民共和 国国 家发 ４ ． Ｋ Ｊ ２ ３ ２ 矿井检测系统的应用情况及推广前景 展和 改革 委 员会 ， ２ ０ ０ ６ ．

有限公司
安装 地点
井下
KJ216-Z
ExibI 2094292 MFC070116 尤洛卡公司 井下
KJ216-J
[Exib]I 2094291 MFC070117 尤洛卡公司 井上
KJ216-F
ExibI 2094293 MFC070115 尤洛卡公司 井下
KJ216-F2
ExibI 2094289 MFC090102 尤洛卡公司 井下
OFF
当 1、2、3 都拨到 OFF 时，波特率为 1200 同时显示界面上的波特率显示
1200。当 1、2、3 都拨到 ON 上时，波特率为 9600 同时显示界面上的波特率显
9
示 9600。
通讯接口在出厂时波特率已经设置，用户需要修改接口波特率时参考以上方
法进行。
5.2 电源的连接
KDW28、KDW22 电源的接线请参照该电源的使用说明书进行。
系统使用的电源型号为 KDW28、KDW22 隔爆兼本安型电源，若使用同一
等级的防爆电源供电时，须经过本公司同意后方可使用。KDW28、KDW22 电
源有两种输入电压可选（127V/660V），用户在使用前首先确认输入电源的电压
等级是否与防爆电源相符。
5.3 监测主站
监测主站是用于煤矿井下的集中通讯控制装置，根据井下工作面的布置情
况，可选择 1 台或多台主站，例如：井下的测区相对集中，多个测区监测系统
可通过一台主站传输到井上的通讯接口。如果测区间距离较远，专门敷设通讯
线路不方便，可以使用各自独立的的主站将数据发送井上通讯接口。
注：每台监测主站使用一条独立的向井上传送的通讯线路（一对电话线或
一芯光缆），使用以太网络时占用 1 个 IP。

张 且 且 王 大 虎 别 、 一 帆 （ 河南理工大学电气工程及 自 动化学院， 河南 焦作 ４ ５ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要
设 计 了一 种 用 于 监 测 综 采 工作 面 顶板 压 力 的 煤 矿 顶 板 压 力监 测 系统 。 该 系统 由顶 板 压 力 检 测 装 置 、 智 能 手 持 采 集 仪
ｎｉ ｃａ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ｔ ｅｃ ｈｎ ｏｌ ｏ ｇｙ． Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇｅ ｎｔ ｐｏｒ ｔ ａｂｌ ｅ ｄａ ｔ ａ ａｃ ｑｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏｎ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ａｎ ａ ｌ ｓ ｏ ｔ ｒ ａｎ ｓ ｍｉ ｔ ｐｒ ｅｓ ｓｕ ｒ ｅ ｄａ ｔ ａ ｔ ｏ ｕｐｐ ｅｒ ｌ ｅｖ ｅ ｒ ｃ ｏｍｐｕ ｔ ｅ ｒ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏｒ ｉ ｎｇ ａｎ ｄ ｐｒ ｏ ｃｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅｍ ｆ ｏ ｒ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈｅ ｒ ａ ｎ ａｌ ｙ ｓｉ ｓ ａｎ ｄ ｓ ｔ ｏｒ ａｇ ｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ ： ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏｏ ｆ ， ｐｒ ｅｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｇ， ｄａ ｔ ａ ａ ｃｑｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏｎ ， Ｌａ ｂｖ ｉ ｅｗ． ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｃ ｏｍｍ ｕ ｎｉ ｃａ ｔ ｉ ｏ ｎ
输 给 上 位 机 监 测 系统 ， 做 进 一 步 的分 析 和处 理 ， 为 研 究 矿井 顶 板
和 上 位 机 监 测 系统 构 成 。 顶 板 压 力检 测装 置 用 于 定 时检 测 顶 板 压 力 ， 并 在 规 定 时 间 内通 过 红 外 通信 技 术 将 压 力 数 据 传 输 给 智 能手 持 采 集仪 进 行 现 场 分 析 ， 智 能 手 持 采 集 仪 还 可通 过 串 口将 数 据 传 输 给 上 位 机 监 测 系统 做 进 一 步 分析 和存 储 。 该 系统 可 实现 对 采 煤 工作 面进 行 长 期 连 续 的顶 板 压 力 监 测 ， 通 过 对监 测 结 果 的 分析 、 研 究顶板来压规律 ， 为 顶板 管理 提 供 完 善的参考依据。 关键词 ： 煤 矿 顶板 ， 压力监测 ， 数据采 集， Ｌ ａ ｂ Ｖ ｌ Ｅ Ｗ， 红 外 通 信

KJ24煤矿顶板与冲击地压监测系统的安装与运行大隆矿田旭摘要大隆矿应用KJ24煤矿顶板与冲击地压监测系统，实现了东二1507综采工作面应力变化实时监测，提升了工作面冲击地压预测预报精度和研判能力。

关键词监测冲击地压应力变化预测预报KJ24煤矿顶板与冲击地压监测系统，凭借多元化的尖端通讯网络技术，将生产矿井顶板动态参数传输至地面计算机监测网络，通过监测分析软件，实现实时监测报警，通过局域网、广域网实现监测数据的自动化和信息化。

对生产矿井进行顶板压力及围岩应力实时观测，利于分析矿压显现规律、对冲击地压进行监测预警，从而更好地指导安全生产。

为继续发展和巩固矿井安全生产局面，提升煤矿动力灾害预防能力水平，大隆矿应用KJ24煤矿顶板与冲击地压监测系统，实现了东二1507综采工作面应力变化实时监测，取得良好的效果。

1综采工作面概况大隆矿二水平东二1507综采工作面，位于二水平东二采区的中部，东侧以F13断层为界；南侧以F9断层为界；西侧以二水平东二1509设计工作面为界；北侧以二水平东二大巷保护煤柱为界。

工作面平均面长762m,工作面宽199m，面积152369㎡，标高-516.8～-541.8m。

所采煤层为15煤层，复合煤层。

煤层厚度最大为1.71m，厚度最小为1.64m,平均厚度1.69m；煤质较好。

煤层含多层夹石，单层最大厚度0.13m，煤层中夹石平均厚度0.12m。

15煤层上覆为14煤层,平均层间距为32.75m。

下伏16煤层，层间距35.0m，最大厚度为1.30m,最小厚度为0.62m,平均厚度为1.10m，局部不可采。

15煤层自燃发火期为3～6个月。

15煤层伪顶为炭质泥岩,最大厚度0.20m，最小厚度0m，平均厚度0.10m，灰黑色，破碎。

15煤层直接顶为砂质泥岩,最大厚度5.0m，最小厚度0m，平均厚度1.80m，灰色，较破碎。

15煤层老顶为粗砂岩、细砂岩,最大厚度32.39m，最小厚度24.30m，平均厚度30.85m。

作提 供 了实践依 据 。
关键 词 薄煤层 工作 面 ； 力连 续监 测 系统 ； 用 压 应
中图分 类号 ： Ｄ ２ 文献标 识 码 ： 文章编 号 ：６ ２— ６ ２ ２ １ ） ２— ０ ９— ４ Ｔ ３６ Ａ １７ ０ ５ （０ １ ０ ０ ０ ０
临沂 矿业 集 团 田庄 煤 矿 现 已转 入 新 水 平 新 采 区 进行 开采 ， 由于地 质条 件 复杂 ， 工作 面压 力 逐渐 增大 ，
１ 煤为 良好 的动 力 用 煤 ， 低 瓦 斯 ， 尘 具 有 强 烈 ６ 属 煤 爆 炸 性。 煤 层 自燃 发 火 倾 向 为 三 类 ， 不 易 自 属
燃煤层。
１ ２ 煤 层 顶 底 板 ．
１ 煤 层 顶底状 况 见表 １ ６ 。
表 １ １ 上煤 层 顶 底 状 况 表 ６
支柱 支护 顶板 ， 工 支 回柱 放 顶 ， 煤 工 艺 主要 为炮 人 采
收 稿 日期 ：０ ｌ— １— ４ ２ １ Ｏ ２
系 统 ， 控启 动 开关 控制 ， 仪器 可处 于显 示工 作状 光 使
作 者简 介 ： 文 营 （ ９９ ） 男 ， 夏 １７ 一 ， 山东 济 宁 人 ，９ ９年 毕 业 于徐 州煤 炭 建 筑 工 程 学 校 ， 程 师 ，Ｅ—ｍａｌＳｌ ｇａｇａ ＠ １３ ｔｎ １９ 工 （ ｉ）Ｕ —ｕｎ ｃｎ ６ ．ｏｉ ｑ
： 底 卣接
铝 质 黏 土
０ ９～１ ３ ． ．
含 大 量 的植 物 化 石 碎 片 ， 水 易 膨 涨 。 遇
１ ３ 回采 工作 面布 置及 地质 构 造情 况 ．
最小 控顶 距 ３ ５ｍ， 顶 步距 １ ２ ｍ。工 作 面 支护 方 ． 放 ． 式 及 最大 、 小控 顶距 见 图 ２ 最 。 ２ 矿 用压 力连 续监 测 系统 简介

KJ21煤矿顶板与冲击地压监测系统简介KJ21煤矿顶板与冲击地压监测系统简介1 系统简介及监测⽬的KJ21煤矿顶板与冲击地压监测系统主要⽤于实时、在线监测、超前⽀承压⼒、煤柱应⼒、锚杆（索）载荷、巷道变形量。

长期进⾏矿压监测，还可以进⼀步揭⽰矿压显现规律，加强⼯作⾯管理。

KJ21煤矿顶板监测系统⽤于实时在线监测⽀架⼯作阻⼒，主要监测⽬的如下：（1）顶板来压及⽀架⼯况实时监测与预警通过实时监测⼯作⾯⽀架⼯作阻⼒，对⽀架初撑⼒、末阻⼒、安全阀开启率、不保压率、不平衡率、来压步距进⾏实时预警，及时采取有效措施防⽌⼤倾⾓⼯作⾯⽀架发⽣倾倒和歪斜，减少顶板事故和顶板灾害。

（2）矿压显现规律研究通过分析⽀架⼯作阻⼒与时间关系曲线，总结⼤倾⾓⼯作⾯上、中、下等不同位置的矿压显现规律，包括来压时间、来压步距以及来压强度，为预测、预报顶板来压及⽀架选型提供依据；（3）⽀架与地质条件适应性评价分析⽀架⼯作阻⼒分布特征，研究围岩与⽀架的相互作⽤关系，评价⽀架与地质条件适应性，优化后续⼯作⾯⽀架⽀护强度；2 系统配置（1）为监测⽀架受⼒情况及顶板来压情况，在塔拉后煤矿⼯作⾯布置16台⽀架压⼒记录仪，监测数据通过信号转换器接⼊以太环⽹交换机，共使⽤3台矿⽤隔爆兼本安电源进⾏供电。

详细设备清单如表1所⽰。

表1 KJ21煤矿顶板与冲击地压监测系统设备清单3 仪器使⽤环境条件（1）环境温度：0～+40℃；（2）平均相对湿度：不⼤于98%（25℃）；（3）⼤⽓压⼒：80～110KPa；（4）场所：有甲烷、煤⽓等爆炸性混合物，有污⽔及其它液体浸⼊的场合；4 系统技术指标（1）该系统⽀持多个⼦系统和多元矿压参数监测，系统⽀持最多达16个独⽴采区（测区）的矿压监测，每个测区检测内容包括：综采⼯作阻⼒、围岩应⼒、锚杆⽀护应⼒、巷道变形监测多元参数监测。

（2）系统每台本安型电源负载的传感器测点不少于20个；（3）系统所有硬件设备需取得防爆认证、煤矿安全标志和检验合格证书。

山东省尤洛卡自动化装备股份有限公司SHANDONG UROICA AUTOMATIC EQUIPMENT CO.,LTDKJ216顶板(压力)动态监测系统综采支架工作阻力监测子系统采矿：08-5褚晓宇191. 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。

通讯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通讯主站。

综采支架工作阻力监测系统采用配套KDW28 型矿用防爆电源供电。

每台供电电源可负载一台通讯分站和15 台压力监测分站，每超过15 台压力监测分站增加一台供电电源。

2．系统结构与组成3．通讯分站通讯分站负责一个测区一个功能子系统数据采集和通讯，通讯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 个站点（压力监测分站）。

3.1 通讯分站结构3.2 通讯分站的连接见图 4，通讯分站与上位主站采用有线连接，采用 2 芯通讯电缆，系统配套的电缆适配接头线与KP5001-2通讯接线盒与上位通讯电缆连接起 来。

通讯分站的关联供电电源 KDW28 接入是通过电源输出电缆插头与通讯 分站的电源输入插座连接。

通讯分站与工作面的压力监测分站通过系统 配套的防护式电缆连接。

3.3 通讯分站的安装通讯分站采用固定式安装，一般安装在工作面回采巷道的开关设备列车上，去工作面压力监测分站的通讯电缆可与工作面设备通讯控制电缆捆绑在一起移动。

KDW28 供电电源尽可能与通讯分站靠近安装。

3.4 通讯分站显示综采通讯分站显示界面：3.5 通讯分站的设置综采通讯分站的设置内容包括：压力监测分站地址起始编码，压力监测分站的地址结束编码。

进入设置菜单：同时将K1、K2 按键按下超过3 秒，即进入设置菜单显示：（1）下位监测分站起始编码设置按K1 键（▲▼）选择3，再按K2 键（Select）进入传感器起始编码设置,显示如下：按K1（+ -）修改起始编码，按K2 键存入设置编码，返回运行监控状态。

顶板矿压在线监测系统在煤矿井下的应用摘要：煤矿井下地质条件复杂，尤其是顶板结构，不同采区的顶板地质差异很大，需要制定专项顶板管理措施，确保工作面施工人员的生命安全。

近些年由于顶板安全事故的案例让我们对于顶板安全管理越发重视，为了彻底解决顶板安全事故，有效做好顶板管理，我们积极引入矿压监测系统。

矿压监测是监测预防顶板支护效果和预防岩石离层、冒顶事故发生的重要手段，对于监在线管顶板安全有着十分重要的意义。

本文对某矿在顶板矿压在线监测系统的应用情况进行介绍。

关键词：煤矿井下；顶板；矿压在线监测技术前言煤矿顶板事故的主要原因是控制不当、液压支架初撑力不足、压力监测不足等，特别是在矿压监测方面，多数矿山顶板安全条件较差，进行有效的矿山压力监测分析不足，认为高强度支护设备可以有效防止顶板事故的发生。

矿压在线监测系统是煤矿顶板管理的重要工具之一。

它不仅可以监测多子系统，还可以监测矿压参数。

此外，在线监测系统还可以跟踪不同地区的矿压监测，以及顶板离层、围岩应力、锚杆支护应力。

同时，它在系统数据传输过程中具有良好的监控效果，传输模式的特点多种多样，不仅可以提高传输效率，还可以保证数据传输的完整性一、顶板矿压在线监测系统的介绍顶板矿压在线监测系统可分为日常测站和总和测站。

日常测站设置及传感器配置标准：每50m设置一个日常测站，监测巷道顶板离层，配置一个围岩移动传感器（2点式）；综合测站设置及传感器配置标准：每个综合监测站均需配置两个围岩移动传感器（2点式），4个锚杆（索）应力传感器（两帮锚杆各1个、顶板锚索1个、顶板锚杆1个）。

二、顶板矿压在线监测系统的功能（一）回采工作面液压支架初始支护力及工作阻力监测液压支架的初始支承对拉深面直接顶的稳定性和破坏程度，以及初始压力和周期压力有很大的影响。

一旦初始支护长时间低于要求值，容易出现压力或顶板现象，带来安全隐患。

液压支架的初始支承力一般要求不小于额定工作阻力的80%。

如果初始支承力一般小于目标值，则需要对液压泵站进行大修，增加泵站压力；如果单个支架的初始支护力显著减小，说明存在渗漏或软顶岩层形成的现象，需要加强支护；如果脚手架初期支护突然出现连续不断减少的一般情况，可能会遇到故障，则有必要制定相应的支护措施，以确保安全生产。

KJ216煤矿顶板动态（压力）监测系统技术说明书目录一、系统推广应用的基本条件........................................................................- 1 -二、监测、分析内容........................................................................................- 2 -三、系统实现目标............................................................................................- 3 -四、顶板动态监测系统结构与组成.................................................................- 3 -五、顶板动态监测系统主要技术指标.............................................................- 6 -近年来，煤矿开采过程中频繁发生的重大安全事故，已经引起了党中央、国务院的高度重视，并引起社会的广泛关注。

在各类煤矿事故中，顶板事故仍居前位。

随着生产能力的提高、开采强度的增大和向深部开采转移，顶板安全等问题越来越凸现，主要体现在三个方面：一是以锚杆支护为主要形式的巷道稳定性。

现有的支护参数到底有多大安全系数？需要监测手段进行评估及潜在的危险性预测。

二是超前支承压力影响范围多大？压力集中程度多高？支承压力高峰位置在何处？支承压力前移速度是多少？等等，这些与超前支护和冲击地压密切相关因素监测问题；三是回采工作面支护稳定性和安全性。

回采工作面支架工作状态怎样？支护是否满足控制顶板的要求？回采工作面上覆岩层初次来压与周期来压步距多大？来压时对目前支护系统有多大影响等。