KJ327型矿山压力监测系统技术参数
高煤公司设备规格和技术参数
高煤公司设备规格和技术参数一、KJ550煤矿冲击地压在线监测系统（一）系统介绍1、原理及功能煤矿冲击地压在线监测系统是基于“当量钻屑法”的基本原理和“多因素耦合的冲击地压危险性确定方法”研制的能够实现准确连续监测和实时报警冲击地压危险性和危险程度的监测系统。
冲击地压实时在线监测预警的基本原理是通过监测找出岩层运动、支承压力、钻屑量与钻孔围岩应力之间的内在关系。
通过实时在线监测工作面前方采动应力场的变化规律，找到高应力区及其变化趋势，实现冲击地压危险区和危险程度的实时监测预警和预报。
主要功能如下：（1）能够实时监测工作面应力的变化动态、能够显示危险区位置、危险性、发展趋势；（2）能够监测和检验卸压工程的有效性和卸压效果；（3）能够实现危险区的预警。
2、系统结构根据煤矿冲击地压监测预警的需要，该系统由监测相对应力的压力传感系统、井下监测主机、地面监测主机及数据传输多芯通信电缆和光缆组成。
具体系统结构设计如图1所示，系统应力变化云图如图2所示。
图1 监测回采工作面KJ550系统结构示意图图2 系统应力变化动态云图3、产品的技术参数（1）监测点数60点。
（2）压力传感器量程0~60MPa，灵敏度0.05MPa。
（3）所有电路采用本质安全性设计，所有井下组件达到防爆标准。
（4）井上下数据传输距离40km。
（5）采用光电转换技术。
（6）采样速率250kS/s。
（7）煤安防爆。
（8）24小时不间断监测。
（9）远程监控。
二、煤矿微震监测系统（一）产品说明1、设备名称SOS煤矿微震监测系统2、设备概述SOS煤矿微震监测系统是波兰矿山研究总院采矿地震研究所设计制造的新一代微震监测仪。
采矿地震研究所八十年代开发了第一代数字微震监测仪LKZ，九十年代开发了新一代的发展为ASI数字化微震监测仪，目前已更新为WINDOWS-XP下的SOS微震监测仪。
该仪器已在波兰大多数矿井安装并用于冲击矿压危险的监测预报工作。
3、设备组成及用途该微震监测仪主要由井下安装的16个DLM－2001检波测量探头、地面安装的16通道DLM－SO信号采集站和AS－1信号记录器等组成，它们相互配合形成一个工作整体。
矿山压力监测系统
矿山压力监测系统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。
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。
煤矿顶板动态监测系统配置详单序号产品）名称型号单位数量井上部分1 地面监控主机研华510 台 12 激光打印机HP1025 台 13 UPS电源STK 1000VA 台 14 通信线路避雷器KJ76N-L 台5 数据处理软件KYJ 套 16 地面用矿用本安型信息传输接口KJ616-J(A) 台 1井下部分7 矿用本安型信息传输接口KJ616-J(B) 台 18 矿用数据传输分站KJ616-F 台79 矿用本安型数据传输子站KJ616-F1台 310 矿用压力传感器GPD60 台2011 矿用围岩移动传感器GUD500 台4012 矿用本安型锚杆（索）应力传感器GPD450M 台4013 矿用本安型钻孔应力传感器GZY25 台4014 矿用隔爆兼本安型不间断电源KDW28-18 台816煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆MHYV 1×4，1×7 米5000 17 接线盒JHH-3T 个140系统实际配置根据矿方回采工作面参数。
配置原则一般为支架工作阻力每隔5台支架安装一台矿用压力传感器，巷道顶板下沉量、巷道锚杆（索）应力、钻孔应力监测监测每隔50米安装一台传感器。
矿山压力观测仪器按观测内容分为：采煤工作面和巷道支柱(架)工作阻力观测仪器顶底板相对移近量和巷道围岩表面位移观测仪器岩体内部原岩应力和附加应力观测仪器围岩深部位移观测仪器矿山动力现象观测仪器等。
按其工作原理分为：机械式液压式振弦式电阻应变式声波法、光学法及其他物理方法。
机械式和液压式矿压观测仪器结构简单、工作可靠、造价较低，是矿山压力观测常用仪器。
KJ21矿压监测系统介绍及配置
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。
矿压监测与束管监测系统要求
一、矿压监测系统要求（一）系统实现功能1．井上计算机动态模拟显示监测参数、报警监测服务器和客户端可实时显示监测点的数据和直方图，当监测数据超限时能自动声音报警并记录报警事件。
2．井下现场显示数据和报警井下的压力监测分站、离层传感器、锚杆应力传感器可实时监测数据，能根据设定报警参数报警指示，通讯分站可实时显示每个测点的数据并有报警状态指示。
3．监测数据自动记录存储井上监测服务器能根据设置记录周期将数据存储到数据库，数据采用动态存储技术，数据库采用SQL海量数据库。
4. 分站及接收系统后备存储功能，当通讯线路或计算机出现故障时自动启动后备存储，可用”U”盘取出数据导入计算机5．连续监测曲线显示、分析软件支持服务器端和客户端的历史曲线和测线加权数据分析。
6．历史数据查询及报表输出历史数据时间区间查询，历史曲线查询和输出，统计分析，输出标准综合分析报表。
7．公司、矿顶板动态监测网络功能软件采用C/S +B/S结构，支持局域网、广域网客户端监测模式和Web用户浏览器模式数据共享。
（二）技术参数1）系统分站容量 1——128（监测分站）2）系统监测点数 < 10003）系统通讯距离 <20km（电话线）<20km ( 单模光纤)4）系统巡测周期≤20S5）传输接口 RDS-100 串行异步NPORT 以太网接口MWF485 单模光纤接口6）通讯速率 2400—57600BPS（出厂设置9600）7）运行环境环境温度： 0℃～40℃（井下）平均相对湿度：不大于75%（井上）；不大于95%（井下）大气压力：80kPa～106kPa8）供电电源a.地面设备交流电源额定电压：220V，允许偏差:-10%～+10%；谐波：不大于5%；频率：50Hz；允许偏差±5%。
b.井下设备交流电源额定电压：127V，允许偏差: -25%～+10%；谐波：不大于10%；频率：50Hz；允许偏差±5%。
矿山压力监测系统全面详细介绍
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。
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。
矿压监测系统KJ简介
应力外还包括：电缆、接线盒、转接 器等本质安全型部件组成。
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5
1
• KJ616煤矿顶板动态监测系统(矿压 监测系统)是我们根据汾西煤业集 团、新疆焦煤公司、兖州矿业集团 公司、同煤矿业集团公司、神华集 团公司等十几个矿区使用单位的建 议，开发研制的新一代改进型产品。
2
• KJ616矿压监测系统（煤矿顶板动态监 测系统）是用于煤矿顶板动态参数的 计算机在线测量系统。系统将算机检 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。
3
KJ616 矿压 监测 系统
计算机 数据处理
软件
KJ616-J(A) 地面输出
本安型 输出传输
接口
KJ616-J(B) 矿用本安型 信息传输
接口
GPD60 矿用压 力传感器
KJ616-F 矿用数据 传输分站
GUD500 矿用围岩 移动传感
器
GPD450M GZY25 矿用本 矿用本
安型
安型
锚杆（索） 钻孔应力
KJ327型矿山压力监测系统
KJ327型矿山压力监测系统之矿压监测型J327型矿山压力监测系统之矿压监测型分为“有线传输型”“大容量移动存储型”以及“无线传输型”三种。
有线传输型用途：1.地面实时显现工作面顶板来压大小、顶板离层、巷道变形（支护设备受力状况）、煤岩体应力、瓦斯浓度等实现安全生产必须掌握的矿压参数；2.推定预测出各种顶板条件下的顶板周期来压规律，预测预报顶板垮落与瓦斯、煤尘涌出的相关性，尽而预防瓦斯煤尘灾害；3.长期检测综采液压支架的工作状况，确定正确的采煤生产工艺和平稳、正确、高效地使用综采支架设备。
也可用于非煤矿的其它场所，如：金属矿山、水电站大坝、边坡稳定性、城市地铁地下工程、水文水位、液位（如战略石油库、水塔水位）实时监测（遥测）监控等。
概述：有线传输KJ327型矿山压力监测系统由六部分组成：1.KJ327-Z型矿山压力监测系统主站；2.KDW-0.4/127矿用隔爆兼本安电源；3.高精度压力传感器（高精度压力传感器）；4.专用软件包一套（光盘一张）；5.数据收、发驱动器一台；6.联想商用计算机和HP彩色激光打印机各一台；有线传输KJ327型矿山压力监测系统，是采用目前先进的微处理器芯片和公司具有独立知识产权的电子模拟开关技术研制而成，分站数据通过标准485传输接口技术馈入井下收、发数据驱动器，通过一对电话线传送至10公里以外的地面计算机中。
主要特点：1.井下分站A、简明快捷的人机对话窗口；B、先进的电子开关技术彻底解决了机械触点诸多弊病；C、内置时钟系统，采集数据准确到秒，从而保证了实时性；D、1秒--12小时采集控制时间间隔；2.软件功能A、以9600/19200bit的速率将井下数据馈送地面；B、数据库操作；C、计算机以曲线形式回放各支柱（或各测试点）实时压力值（或其它物理量）、极值、多种要求的数据平均曲线；D、超预值实时报警/断开工作面电源；E、可清楚方便地了解判断当班的移架次数、老顶来压大小及推定来压周期；主要技术指标：(1)系统精度：±0.2%F.S；(2)分辩度：0.1MPa；0.1KN；(3)压力传感器量程：60 MPa（其它传感器根据需要确定）；(4)载荷传感器量程：（0.0~350.0）KN；(5)数据采集速率：1秒/点；(6)数据传输载体：一对双绞电缆（电话线）；(7)数据传输速率：9600bit/s；(8)分站通道数：2/4/8/16任选；(9)软件操作平台：Windows98/2000/XP系统；(10)精密可靠的时钟系统；(11)电源：交流127V/5W防爆兼本安电源，并且主机内置6节3Ah的充电电池，内部有过充、过放保护电路，来电时自动开机，采集数据完全实现智能化；(12)在工作面断电情况下，分站自备电源可保证工作24小时；(13)声、光报警且可送出工作面断电控制信号；(14)地面中心站具有手机短信功能；(15)体积重量：200×180×96 mm,重约3.5Kg（含井下防护壳尺寸、重量）；(16)工作环境：0℃-35℃，海拔18/1600米以下；相对湿度≤75%；大容量移动存储型有线传输KJ327型矿山压力监测系统和大容量移动存储KJ327型矿山压力监测系统唯一的区别在于数据存储载体不同：前者是在线实时传输，后者是U盘存储移动。
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矿山压力监测系统技术参数：
随着煤层的采出，工作面的不断推进，工作面前后方顶板的内外大小结构不断发生着变化，其变化的核心是以开采过程中（支承）压力的不断转移为轴线进行演化的（如图3-8），这种演化可以导致工作面煤岩应力大小、应力状态、煤岩结构、支架受力、支架插底、顶板端面冒顶等一系列变化，从而对工作面安全高效生产有重要影响。
图 3-8 采煤工作面顶板结构演化过程示意
通过采场矿压显现现场观测，研究回采后工作面支承压力分布规律，确定工作面初次来压、周期来压的大小及其强度，研究支架受力大小及其动态变化，分析支架受力的合理性和适应性。
反映工作面矿山压力显现的主要指标有：工作面支架受力状态和受力大小（载荷）、工作面顶板下沉量及其动态变化，工作面超前支承压力及其动态变化，因此，在工作面生产后，系统全面的开展工作面矿压显现监测工作。
一、项目名称：矿山压力监测系统（无线型）
（设备型号：KJ327型矿山压力监测系统）
二、数量：1套（每套1台主站，7台分站，6通道/分站）
三、技术要求：
1、实现工作面内的无线数据传输，取消数据信号通信电缆，提高运行稳定性，降低井下运行成本；
2、地面PC实时显现顶板支护设备受力状况，显示必须掌握的矿压参数、曲线，井下分站实时显示当前压力数据，并能实时声光报警；
3、经过一段时间监测软件可以实时以曲线形式一目了然显示出未来时间压力趋势走向，为采区工程师制定正确的回采工艺,保证安全生产提供宝贵矿压依据；
4、每套系统井下使用1台监测主站和7台监测分站（含8个隔爆兼本安直流电源），实时在线监测42个支柱（21个支架）的压力值变化，监测数据被实时传送到地面控制中心，在PC机上形成实时曲线（y-t曲线）和数据库文件；
5、依据工作面综采液压支架数量，按7个监测分站均匀分布，各分站间距不能超过40米，监测分站安装在被监测的3个相邻支架的中间支架上；
6、实时对当前支柱的压力值变化状况作出评价，即三状态预告：1）正常区域；2）警戒区域；3）危险区域；
7、地面1台数据接口和1台计算机，实时接收42个支柱承受的顶板压力数据，并以实时曲线、数据表格（可Excel转换）和数据库等诸项技术供操作者分析使用，具有图文、压力报表、曲线等打印功能；
8、数据接口形式：B/S、C/S、OPC三种形式；
9、该套设备必须具备由生产厂家提供的防爆证书和煤安标志，以及其它手续资料等。
四、主要技术指标：
1、数据传输载体：无线电波
2、无线载波频率：（2.4－2.41）GHz；
3、系统精度：测量值的±0.5%；
4、量程：压力：(0.0－60.0) M Pa，可承受20％的过量程压力冲击；
5、分辩度：压力：0.1 M Pa；
6、数据采集速率：（1s－12h）/点（通道）任意可调；
7、分站通道数：6个（每分站可测3架6个支柱）；
8、无线递传距离：≤40m（井下分站与分站之间）；
9、兼容井下以太网通信技术和双绞线（电话线）调制解调器通信技术；
10、数据传输速率：9600bit/s；
11、软件操作平台：Win2000/ Win XP/ Win 7系统；
12、内置可靠时钟系统；
13、电源：交流127V/5W隔爆兼本安电源，并且主机内置6节4 Ah充电
电池，内部有过充、过放保护电路，来电时自动开机，采集数据完全实现智能化；
14、在工作面断电情况下，分站自备电源可保证工作4小时；
15、工作环境：0℃-40℃，海拔1800米以下；相对湿度≤85%；
16、软件功能：
1）以9600bps的速率将井下数据馈送地面；
2）数据库操作；
3）计算机以曲线形式回放各测点压力值的变化及多种要求的数据平均曲线；
4）全汉化用户界面，操作灵活方便，具有Excel、图形交换格式等数据输出方式；
5）实现局域网内数据共享；
6）投标方所提供的系统软件必须是最新版本；如果系统软件升级，投标方必须及时、主动和免费地提供升级服务；
17、接口要求：主站数据通过井下10km金属双绞线（电话线）传输至地面；
五、设备安装
依据工作面综采液压支架数量，按系统的7个监测分站均匀分布于采面支架中，各分站间距建议不超过40米，监测分站安装在被监测的3个相邻支架的中间支架上，吊挂在两支柱中间后方，将高压油管连接至监测分站的压力传感器上接口上，四柱式支架接前后立柱，两柱式支架接左右立柱。
1、招标方施工前准备事项：
1）每个监测站（主/分站）需要127V供电（井下照明电）；
2）每个监测站（主/分站）需要6根的液压油管（接口型号Ø10），3米长的油管2根，5米长的油管4根：
工程总计需要3米长的油管根数为14；
工程总计需要5米长的油管根数为28；
3）每根液压油管需要1个Ø10弯头：
工程总计需要接液压油管用的Ø10弯头数量为42；
4）如果液压支架的测压孔不是Ø10的，则针对每根油管需准备变径头1个： 工程总计需准备变径头42个；
以太网（或电话网）传输通道应处于完好状态；
5）电源三通接线盒10个（25A以上）；
2、招标方在条款1满足后通知投标方并协商具体安装日期，投标方按协商的日期准时到达实施安装（需招标方协助）；
设备清单。