煤矿顶板在线监测系统

冒顶事故是煤矿生产中发生概率较高的事故类型。

顶板的离层失稳一般没有明显征兆，一旦发生冒顶，很难及时采取措施，将造成不可弥补的危害。

因此，顶板离层监测必不可少。

传统的人工监测或机械监测，需要有多年经验，并且对离层变化判断准确，对于大部分矿山来说比较难做到，而且现场使用效果较差，给安全生产带来极大的隐患。

济南福深科技设计研发的顶板离层在线监测系统能够对顶板离层、锚杆支护实现自动化监测，通过连续的直观数据信息尽早发现顶板失稳的前兆，避免事故发生。

系统组成
系统主要井上监控主机、系统监控软件、环网交换机、通信光缆、光纤顶板离层传感器、钻孔应力传感器、光纤锚杆应力传感器、矿用本安型光纤光栅解调仪、矿用隔爆兼本安型电源等组成。

监测内容
1、通过顶板离层传感器监测顶板离层位置、速度变化及两帮内显著变形区域，根据监测数据判断顶板的稳定性，指挥安全生产。

2、通过锚杆应力传感器对两帮锚杆固力沿锚杆长度变化规律进行监测，对
锚杆的工作状态进行评价，提高工作面支护的质量，改善作业环境。

系统功能
监控主机动态显示监测数据。

监测数据实时更新，自动存储，形成报表，以供数据查询。

系统软件对数据进行综合分析和安全评估，提供科学决策。

各终端联网实现数据共享。

报警功能，异常情况可及时进行预警。

综上，顶板离层在线监测系统精度高，抗干扰能力强，复用能力强，适应矿井下这种较为恶劣的环境，。

顶板离层在线监测系统KJ616顶板离层在线监测系统功能用途顶板离层在线监测系统功能：检测数据远距离通讯（用井下局域网或井下光纤或电话线传输）实时显示围岩离层状态现场数据显示、超限时报警指示系统硬件故障自诊断和显示数据查询、曲线打印输出技术指标：巡测周期<=10s通讯距离<10km传感器量程：0-240mm显示分辨率：1mm1、矿压监测系统的结构与组成综合数据监测系统主要由地面中心站监控主机和软件、通讯适配器、通讯电缆或光缆、矿用隔爆兼本质安全型电源箱、井下监控基站、无线数据收发机、矿用本安型数字压力计、围岩移动传感器、锚杆锚索应力数字压力计、钻孔数字压力计及防雷栅等单元构成。

监控软件对数据进行处理、显示并进行打印，通讯适配器通过RS232接口与监控主机相连接；电源箱为井下监控基站提供本质安全型电源；井下监控基站与收发机进行无线双向通讯，并将采集到的数据进行处理后通过传输线路上传到地面中心站；监测数据通过无线模块传送到无线收发机。

顶板离层在线监测系统技术要求最大监测容量6台分站（每台分站可接16台传感器）模拟量输入传输处理误差≤1.0%最大巡检周期应≤30 s实时监测数据值能存盘记录保存7 d以上当系统主机发生故障时，丢失上述信息的时间长度≤5 min画面响应时间：调出整副画面85%的响应时间≤2 s，其余画面≤5 s 我们的优势：产品型号，规格齐全，价格合理。

我们的宗旨：以质量求生存，以信誉求发展。

我们的经营理念：以诚为本，客户至上。

山东恒安电子科技有限公司以务实创新地精神，打造出一流卓越的团队队伍。

愿与各界人士互惠互利、共谋福利、共同发展。

热忱欢迎各界朋友惠顾！配套监测传感器，”全副武装“时刻待命以高科技、高精尖、高服务著称，近几年来随着煤矿行业的日趋兴盛而被广大消费者熟知并且看好，多年来公司技术人员在不断升华技术的同时继续保持昂扬向上的工作态度，以专业技术真诚期待您的光临指导，愿我们的产品能成为煤矿行业操作的安全指导。

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。

XXX煤业有限公司XX巷道顶板离层在线监测系统技术方案目录一、项目背景 (3)1.1监测目的 (3)1.2整体方案 (3)1.3系统最大容量 (3)二、XXX矿XX巷道矿压监测系统（以上下顺槽各1000米长为例） (5)2.1顶板离层矿山压力监测系统详细配置 (5)2.1.1技术优势 (5)2.1.2 监测点布局 (5)2.1.3井上井下具有声光报警功能 (5)2.1.4数据永不丢失 (5)2.1.5分析软件 (6)2.1.6多功能性 (6)2.1.7数据通讯连接 (6)2.2主要技术指标 (9)三、矿压在线监测系统设备配置清单（1个工作面及上下顺槽各1000米监测配置）............................................................................... 错误!未定义书签。

四、附录............................................................................... 错误!未定义书签。

一、项目背景1.1监测目的为了有效实现一突三防治理，利用先进科学技术设备监测本矿综采工作面的顶板压力实时变化信息和巷道顶板离层位移变化量及锚杆/索受力情况，实现集团公司下达的安全生产、高产高效、和谐发展生产的任务指标，拟在XXX矿XX巷道安装矿山压力在线监测系统。

巷道监测采用绿色环保节电型技术设计，内置节能环保电池，不需要井下电源供电。

经过一段时间的监测，可得出岩体在采动影响下巷道顶板离层位移情况以及锚杆/索受力情况；监测顶板离层位移量是否超过顶板离层临界值。

为集团公司安全生产提供真实有效的科学技术保障。

1.2整体方案根据XXX煤矿XX巷道上下顺槽的顶板离层及锚杆锚索受力情况。

再通过井下以太网、光纤或电话线馈送至地面计算机，系统自动生成监测曲线和对应的数据表格，地面、井下具有实时报警、分析周期来压、支架工作质量、打印等功能。

煤矿顶板动态监测系统 综采支架工作阻力监测子系统Version 1.01.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。

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。

无线数据传输分站控制巡测下位压力监测分 站，数据传输分站的数据通过有线的形式发送到上位监测主站。

综采支架工作阻力监测系统中的数据传输分站采用配套KDW660/12B 型隔爆兼本安电源 供电。

顶板压力无线监测分站通过本安型电池组供电。

2.系统结构与组成监测主站无线分站顶板压力无线监测分站图 1 综采监测系统组成示意图系统组成如图1所示。

每个最小功能子系统包括：矿用本安型无线分站、隔爆兼本安型 供电电源、顶板压力无线监测分站、本安型中继器（选用）组成。

如果信号传输距离远或者 有坡度或有拐弯的地方，可以添加中继器来接收并转发无线信号。

每台无线数据传输分站下 位可监测50个无线压力监测分站。

监测主站1#无线本安分站2#无线本安分站3#无线本安分站图2 多测区综采监测系统扩展图无线分站KDW660/12B多个测区的综采系统可以通过无线本安型分站上位总线级连扩展多个无线本安型分站， 组成多分站的综采监测系统，结构如图2所示。

3.无线本安型分站无线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，无线本安型分站的下位 机为监测分站或一体化监测传感器。

分站采用微处理器控制，内置1路RS485总线接口与主 站连接，主站自动巡测分站，分站将数据发往主站。

分站还具有无线通讯接口，连接下位机 （无线围岩移动传感器、无线围岩应力传感器和无线锚杆/索应力传感器、无线顶板压力监测 分站、无线单体压力监测分机），分站自动巡测并可显示下级传感器的数据及通讯状态，如有 报警数据则进入报警状态；分站具有LCD 显示功能，可显示监测分站的工作状态信息。

3.2本安型分站的连接见图5，无线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。

KJ1268矿用光纤顶板动态监测系统简介摘要：本系统是基于光纤传感器技术研究的煤矿顶板动力灾害综合监测系统；与传统的人工检测方法、总线式检测方法相比，光纤传感器在易燃易爆、高温、高压、潮湿、强电磁场、强腐蚀性等极端恶劣条件下应用有许多独特的优点。

它使用光导纤维作为传感器件或信号传输媒介，具有抗电磁干扰、重量轻、体积小、绝缘、耐高温、耐腐蚀等众多优异的性能，能够对温度、位移、应变、压力等各种参数进行精确测量，能够适应极端恶劣的环境。

同时，由于光纤传输损耗低、频带宽，光纤传感器在组网和传输距离方面比传统的传感器更具优势，特别是在一根光纤上可以串联多个相同或不同类型的传感器，实现准分布式多点监测。

正是由于光纤传感器具有上述许多独特优势，可以解决许多传统传感器无法解决的测量问题。

关键词：KJ1268矿用；动态监测；系统1技术综合比较国内方面我国煤矿科技工作者对煤矿重大灾害的监测和控制进行了大量研究工作，在基于矿压、顶板和微震监测的深部开采灾害控制等方面积累了大量宝贵的经验。

但是伴随着煤矿深部开采、整合重组及集约化、机械化程度逐步提升的发展趋势，传统煤矿安全监控及灾害监测预警技术已越来越不能满足煤矿智能化发展的需要，而如何真正实现煤矿多参数的实时快速监测是目前煤炭行业面临的巨大困难。

传统煤矿安全监控及顶板灾害检测预警技术的局限性：传感器可靠性差、维护工作量大，监测、传输易受电磁场干扰；煤矿所使用的各种顶板灾害监测子系统基于不同的技术平台、缺乏相互关联，监测存在盲区，信息实时融合难度大，灾害隐患监测预警所需要的实时信息不足，导致对重大灾害的预警能力差；目前国内装备的顶板安全监控系统大约有30多种，存在着通用性差、兼容性差、智能程度低等问题。

接入180支离层传感器2系统特点“全光纤顶板安全动态数字化在线监测预警系统”是由我公司自主研发的新一代顶板动态监测系统。

该项目主要目的是针对矿井深部开采遇到的难题，结合矿井实际，分析研究矿井深部围岩破碎机理，通过理论分析、实践应用探讨，研制新一代矿井深部围岩破碎的光纤顶板综合监测预警系统。