煤矿顶板在线监测系统
顶板离层在线监测系统简介
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，。
KJ顶板动态监测系统
结构特征
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煤矿顶板动态监测系统配置详单 4
使用注意Байду номын сангаас项
本安型分站 1）分站使用时应避免受挤压和剧烈冲击。 2）如有分站内部故障，切勿自行拆开修理。 顶板压力无线监测传感器 1）长期放置不用时应在井上保存。 2）内部故障，切勿自行拆开修理。 3）更换电池时，只能使用生产厂家提供的电池。 4）旧电池更换完后，应带上井进行处理，切勿随意丢弃到井下
煤矿顶板动态监测系统
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•概述
KJ616型煤矿顶板动态监测系统是用于煤矿顶板压力动态的计算机在线测量
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
杂环境条件下对煤矿顶板的自动监测和分析。
系统包括五个组成部分： 1、计算机及数据处理软件； 2、KJ616-J(A) 地面输出本安型传输接口； 3、KJ616-J(B) 矿用本安型信息传输接口； 4、KJ616-F矿用数据传输分站； 5、KJ616-F1矿用本安型数据传输子站，GPD60矿用压力传感器，GPD450M锚杆 （ 索）应力传感器，GUD500矿用围岩移动传感器，GZY25矿用本安型钻孔应力 传感器； 6、本安型供电电源。 另外 包括：电缆、接线盒、转接器等本质安全型部件组成。
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顶板离层在线监测系统
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
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。
顶板动态监测系统在煤矿生产管理中的应用
（ 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
03：光纤顶板动态监测系统
测技术 造成传感器使用寿命短；信号数据传输易受电磁干扰，量程范围大、本质安全，特别适合
导致跳数、误报等问题。
在易燃易爆、高温、高压、潮湿、
各种基于有线总线式网络传输的离层监测系统相继 强电磁场、腐蚀性等极端条件下的
有线总 出现，在煤矿也得到了广泛应用，但由于有线网络检 测量，并能实时本地显示及远程实
光纤顶板动态数字化在线监测系
人工观 上得到广泛应用；但精度低，需要专员定期巡检记录，
测技术 无法实时监测，随着智能化矿井建设的推进被逐渐淘 统，其特点概括为系统无分站、传
汰。
感器不带电。该系统涉及的矿用光
传统的电子类顶板离层传感器其原理简单，多数 纤传感ห้องสมุดไป่ตู้提供一种现场安装方便、
电子监 是单片机加ADC采集单元，容易受淋水及粉尘腐蚀， 现场可视、无源监测、测量精度高、
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应用案例1：光纤传感技术与传统监测数据对比
山东能源新巨龙煤矿8301工作面，安装长度1100m。
顶板离层传感器安装60天，通过10 个观测点，与传统的离层观测尺数 据对比。10个监测点深基点位移变 化值在0-23.01，平均变化量为 10.08mm；巷道顶板锚索锚固范围 内（浅基点监测值）的离层值在 0.18～3.26mm之间，10个监测点 平均值为1.99mm。在同一监测区 域，采用机械式人工监测的顶板离 层仪观测数据一般深基点变化值在 0～22mm，平均10.9mm；浅基点 0～20mm，平均2.48mm。通过对 比表明该系统监测数据与传统的人 工观测数据基本一致。
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。
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煤矿顶板在线监测系统
当进行煤层开采时，工作面周围的岩体平衡状态遭到破坏，随着工作面不断向前推进，煤层上方岩层不断变化，岩体应力也在不断变化，岩体重量只能由工作面的支柱来承担。
工作面回采后，顶板失去了支持后，将产生程度不一的下沉，有的是缓慢下沉，有的是局部冒顶，造成不同程度的顶板事故。
煤矿顶板在线监测系统的目的是实时监测顶板的运动情况及压力情况，并及时反映到计算机中，以便采取有效支护，有效控制顶板事故发生，确保工作面回采。
系统简介
为解决顶板问题，福深科技设计研发了煤矿顶板在线监测系统，该系统利用光纤传感技术能够对顶板及锚杆支护进行长期动态监测，能够准确掌握其变化规律，并对顶板状态进行分析、评估及预警，为生产提供决策依据。
系统组成
见煤矿顶板在线监测系统由哪几部分组成？
系统效果
1、提高工作面支护的质量，改善作业环境，必要时进行实时预警，减少顶板下沉、冒顶等现象，保障巷道安全。
2、发现顶板运动规律，通过顶板离层传感器实时监测顶板变化，能够很好掌握来压情况，根据监测数据来指导安全生产。