煤矿顶板压力监测系统设计
煤矿矿压监测对顶板管理的作用

煤矿矿压监测对顶板管理的作用发布时间:2022-08-30T03:41:46.564Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷第8期作者:赵显江李红伟史好好[导读] 地下岩石压力监测是近年来地矿井重要组成部分,这种控制方法已较为成熟,并在社会各个层面得到广泛应用赵显江李红伟史好好枣庄矿业(集团)济宁岱庄煤业有限公司,山东济宁 277606摘要:地下岩石压力监测是近年来地矿井重要组成部分,这种控制方法已较为成熟,并在社会各个层面得到广泛应用。
由于其积极作用,监测模型可以在短时间内获得更可靠、更全面的信息,为矿山的和谐发展创造有利条件。
对于采矿工人来说,技术的应用创造了一个更安全的工作环境,避免了不必要的损失。
煤矿顶板管理层的矿压监测安全、科学,为煤矿的和谐发展创造了有利条件。
本文研究了矿压监测在煤矿顶板管理中的作用和技术应用,以减少煤矿安全事故的发生,为相关企业提供信息。
关键词:煤矿顶板;管理;矿压监测前言目前,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。
一些矿山已按要求安装了矿压监测系统,但未进行系统性矿压监测数据分析。
1矿压在线监测系统的主要特点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,如以太网总线和knw works总线传输模式,并采用数据传输系统传感器的智能控制。
2矿压监测对顶板管理的作用2.1与回采工作面巷道相比,位移及顶板是动态控制的过去,煤矿顶板安全事故频发。
巷道围岩变形监测对顶帮位移变化提供了直观数据,为矿压监测人员进行有效的分析提供了基础支持,引进新技术、新设备,提高控制质量,确保后续工作顺利实施,应引起矿山监测人员的重视。
一种新型顶板压力监测系统的设计

一
种新型顶板压力监测系统的设计
i情
( 天地 ( 常州 )自动化股份有 限公司 。江苏 常州 2 1 3 0 0 0)
【 摘
统 。
要】 在采矿 生产过程 中,最常发 生的事故是 冒顶事故。
针 对 目前 顶 板 压 力监 测 的 不 足 ,设 计 了一 种 新 型 的顶 板 压 力 监 测 系
【 关键 词 】 顶板压力 ;监测 系统;设 计
1系统整体设计方案 本 系 统 包 括 两 个 部 分 : 压 力 数 据 采 集 装 置 和 手 持 式 压 力 智 能分 析装置 。下位机 以A R M 7 系列微控制 器为 核心,主要完成对压力传感 器传送 的压力信 号的调理、A / D 转换 、数 据的存 储、传送功能、且具 有报警 功能;上位机 同样采用 以A R M 7 系列微控制器为核心 ,主要完 成 的功 能为 :通过无线模块与下位机 实现无线通信,从而接收各个 采集 点的压 力数据 ,还能够分析 、显示 各点的压力数据 ,并且 能将 压力数 据上 传给计算机, 以便为研 究本矿区的矿山压力显现规律提 供足够 的数据 。 1 . 1有关硬件设计 由于压 力采集装置分布在井 下,所 处环境极其恶劣 ,而且维修 不便 ,因此 系统的可靠性显得非常 重要 下位机所采用的微控制器 是 P H I L I P S公司 的 A R M 7系列芯片 L P C 2 1 3 1 , 功耗低 、性能可靠 、且 片 内资源丰 富,能够适应井 下的恶 劣环 境。L P C 2 1 3 1的主要特 性:1 个 8路 1 O 位A / D转换器共包含 1 6 个模拟输入 ,每个通道 的转换时 间低 至 2 . 4 4 u s ;2个 3 2位 定 时 器 / 计 数 器 ,看 门狗 ;实 时 时 钟 具 有 独立 的电源 和时钟源 ,在节 电模式 下极 大地降低 了功耗;2个 I 2 C 接 口;向量 中断控制器 ,可配置优 先级 和向量地址;通过片 内可实 现最大为 6 0 t  ̄ H z操作频率 ;2个低功耗模式 :空闲模式和掉 电模式 ; 通过外部 中断将 处理器 从掉电模式中唤醒 ; C P U 操作 电压范 围: 3 . 0 ~ 3 . 6 V ,i / o口可承受 5 V的最大 电压 。采集装置的硬件框 图如 图 l 所 示 。手持智能分析装置 的硬件 如框 图 2所示。
煤矿顶板动态在线监测系统

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。
潞新公司一矿顶板管理及矿山压力监测技术交流材料

潞新公司一矿顶板管理及矿山压力监测技术经验交流材料2009-9-14长期以来,工作面顶板事故一直是影响安全生产的主要因素,其原因之一就是顶板管理问题。
潞新公司一矿自2002年开始将矿山压力顶板动态监测纳入工作面顶板管理的主要工作以来,多年来,随着该项工作的开展,我矿对工作面顶板控制和管理起到了重要作用。
第一章概述第一节简介潞安新疆煤化工(集团)有限公司一矿为原哈密煤业(集团)有限责任公司井采公司一井。
2007年9月28日山西潞安矿业集团有限公司与新疆哈密煤业(集团)有限责任公司重组为潞安新疆煤化工(集团)有限公司,同年10月18日原哈煤集团井采公司一井成立为潞新公司一矿。
一矿自1958年投产以来,采用过多种采煤方法,由于以前采煤方法较为落后,产量均比较低,随着采煤方法和工艺的不断更新和提高。
2001年对回采工艺进行改造,将高档普采工艺改为综合机械化放顶煤开采,使工作面生产能力达到145万吨/年以上。
2008年我矿对回采工作面及两巷设备进行更换,工作面三机配套开采,使工作面生产能力达到180万吨/年。
第二节地质概况1、煤层情况表1-1 煤层情况表1.2 煤层顶底板情况1.3 地质构造概述:4242F工作面位于+715水平东翼北端,煤层走向为NE67°,倾向SE,倾角(8°~14°)/11°,煤层平均厚度为13.5米。
1、断层:据以往采掘工作面的实际揭露及F3逆掩断层的影响,现回采工作面掘进过程中在煤层底部共揭露10余条小型断层,其中落差在1.0米以上对工作面回采有一定影响的小断层共有9条,分别为F1—F9,其断层要素详见表(1-4)。
另工作面上顺槽在掘进时,揭露的F2、F3两条正断层,导水,致使断层带附近顶板破碎,煤岩层产状发生变化,顶板及两帮有淋水、渗水,局部瓦斯含量偏高;回采时应注意提高防范2、褶皱:工作面4#煤层在开切眼至收作线之间总体为一宽缓的向斜构造,总体上工作面内无大中型摺曲产生,对回采影响不大。
巷道顶板离层在线监测系统技术方案

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。
KJ440综采支架无线监测

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。
尤洛卡 KJ216 煤矿顶板动态监测系统 说明书

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。
(完整版)矿压观测设计方案(011016工作面).doc

神华集团乌海能源公司平沟煤矿矿压观测设计方案工作面名称: 011016 工作面使用单位:平沟煤矿采煤一队协助单位:山东科技大学安装时间: 2014 年 1 月 7 日泰安市科达仪器设备有限公司技术中心制011016 综采工作面矿压观测及实施方案1、安装仪器的目的和意义综采工作面顶板压力监测是搞好综采工作面设备管理,防止顶板事故发生的最佳途径。
近年来,随着开采深度的增加,地质状况更加复杂,采场顶板矿山压力大,以及由锚网索支护造成矿压显现规律模糊和顶板来压力与支架曾阻互动性差等问题,使综采支架时时常出现倾斜歪倒和冒顶现象,支架的稳定性和顶板管理受到严重威胁。
同时也造成回采巷道和采区准备巷道支护、维护困难。
但另一方面,由于设备造型、检修质量、操作水平等原因,给矿井安全生产带来很大威胁。
因此,必须对顶板压力分布规律进行综合分析研究,建立一套完整的顶板安全保障技术体系,以期达到控制和应用顶板的目的。
综采工作面压力检测系统的建立和完善,能及时有效的反应顶板变化规律,监测支架支护效果,从而防止顶板事故,保障安全生产。
该项目的研究成果,是顶板监测领域的一次技术创新,可为矿井设计、设备选型、支护管理等提供可靠的理论依据,并将产生较好的社会效益和经济效益。
鉴于以上情况,以及平沟煤矿的实际情况,我们在011016 综采工作面安装了由山东科技大学研究,由泰安市科达仪器设备有限公司生产的 ZDYJ-IIB 型综采支架压力连续记录仪进行矿压观测分析。
2、矿压观测步骤:1、综采支架压力连续记录仪的13 个分机于 2014 年 1 月 8 日安- 1 -装完毕,并启动压力分机让其开始连续记录支柱的压力数据。
2、仪器安装完毕后,每隔 5 天用采集仪采集一次数据,以保证压力分机所记录的压力数据的连贯性,每次将数据采集完以后应及时将数据传到数据处理软件中进行数据分析,便于以后做矿压观测报告。
3、工作面概况3.1工作面位置关表 1 011016 工作面位置及井上下关系表水平名称+1070 水平采区名称Ⅰ盘区井下标高+1250m ~ +1263m +968m~+ 1005 m /m地面西风井正南130 米与中组煤轨道下山相交,以此相交点正西 80m和 250m处分别为 011016回风顺槽和地面相对位置011016 运输顺槽与中组煤轨道下山的交叉处, 以此两交叉处为起点向南方位 171°延伸 924m 即为该工作面的走向范围。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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
针对 当前各种监控 系统存 在的问题 , 提出了一种价格低廉 、
开发周期短 、 安装灵活 、 使 用 方便 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 和 上 位 机 监 测 系 统
的复杂度 ; 顶 板 压 力 检 测 设 备 采 用 锂 电池 进 行 供 电 , 使 得 压 力 检 测 设 备 的 安 装 更 加 灵 活 和方 便 ; 上位机监 测系统采用 L a b Vl E W 进行开发 , 可 以很 容 易 实 现 数 据 图表 显 示 、 数 据分析 、 数 据 存 储 和 报 表生 成 等 , 从 而 降 低 系 统 开 发周 期 。
《 工 业 控 制计 算 机 } 2 0 1 3年 第 2 6卷 第监测系统设计
De s i gn o f Co ol mi n i n g Ro o f P r e s s u r e Mo n i t o r i n g Sy s t e m
Ab s t r ac t I n or d er t o m on i t or t h e pr e s s o f m i ni ng r o o f i n c om bi n ed f ac e, a c oo l m i n i n g r o o f pr e ss u r e mon i t o r i n g s y s t e m i s d e— si gn ed. Th e s y s t em c o ns i s t s o f r o of pr e s s ur e t e s t i ng dev i ce, i n t e l l i ge nt po r t abl e da t a ac qu i s i t i on m e t er an d u pper l e v er c om— put e r moni t or i n g an d pr oc es s i ng s y s t e m. Ro of pr e s s ur e t e s t i n g de v i c e’ i s m a i n l y f o r mak i n g t h e t i me t e s t t h e pr e s s u r e of
2 系统 硬 件 结构 设 计 .
三 部 分 构 成 。压 力 采 集 装 置 将 定 时 采 集 到 的 压 力 数 据 通 过 红 外 模 块 将 数 据 传 输 给 智 能 手 持 采 集 仪 进 行 现 场 图形 显 示 和 分 析 , 智 能 手 持 采 集 仪 也 可 以通 过 串 口线 将 采 集 到 的多 路 压 力 数 据 传
mi n i d g r o o f a n d t r a n s mi l p r e s s u r e d a t a t o i n t e l l i g e n t p o r t a b l e d a t a a c q u i s i t i o n me t e r f o r s c e n e a n a l y s i s b y i n f r a r e d c o mmu —