地压监测技术方案(离层)20150313
矿山地压监测方案

矿山地压监测方案监测的目的和内容监测的目的主要是:根据采场地压活动的一般规律,在矿体回采过程中,对空区上部顶板和两侧的矿岩及矿体内应力大小及变化情况,形成一套完整的监测系统,及时准确掌握空区周边围岩变化情况及井下地压变化情况,完善矿山地压安全监测控制技术,避免灾害事故,确保安全生产。
监测的主要内容:一、监测空区周边围岩的应力变化情况;二、监测回采分段的应力变化情况。
地压监测网布设的基本原则(1)地压监测是一个长期的过程,布设的监测网应与矿山开采现状相结合,考虑矿山长、短期的监测布置;(2)地压监测网的布设与矿山的生产紧密结合,对开采区域实行重点监测,以保障开采区域的安全,立足矿山的现有开采条件;(3)地压监测网内的观测手段多样化。
同时采用压力监测、位移监测、岩体声发射监测等多种地压监测手段。
(4)根据矿山矿区地质条件和采矿方法,矿山的地压规律、岩体类型及其物理力学性质等设定观测网和网内测点的分布。
(5)根据现场实际和适用性,恰当地选择地压观测仪器的种类、规格型号及其埋设方式。
监测方法和监测设备选择的准则一个完善可靠的矿山地压监视系统应包括:及时的符合实际需要的网点布置、正确的监测方法、可靠的监测技术、设备和科学的分析手段,因此,准确选择好监测方法和监测设备是监测工作成功的关键。
监测方法的选择根据各种地下工程体应力(压力)产生的机理及表现形式,目前国内外各种地下工程岩体的监测大致分为:原岩应力及应力(压力)变化测量、变形位移测量、外观形态和内部微破坏的监测三种形式。
常用的监测方法有:水准测量、沉降测量、围岩体内部位移测量、开挖空间的收敛测量、围岩体内应力测量、围岩体内破坏状况测量、围岩体内破坏过程的声频测量等。
各种监测方法有其一定的监测适用范围,在选择监测方法时应依据具体的监测目的和要求、测量的精度要求、地下工程体的环境状况、围岩体的力学特性等进行针对性的选择。
根据矿区实际情况,选择围岩体内应力测量、围岩体内破坏过程的声发射测量。
地灾施工监测方案

施工监测按设计要求和实际施工需要,本工程施工监测包括地面变形监测、地面裂缝相对位移监测、施工安全监测和防治效果监测,以监测结果作为反馈设计、指导施工和检验防治效果的依据。
1、监测点布置施工期间施工坝区基身开挖,坝肩高切坡、开挖弃渣临时堆放、重载车辆碾压施工道路等敏感部位2、监测精度的要求和人员、仪器设备的配置(1)监测精度要求:根据《规程》规定,一般场地滑坡观测,应按《规程》变形测量等级的三级进行观测,即按沉降观测时观测点高差中误差≤0.50mm,位移观测时观测点坐标误差≤3.0mm精度要求进行观测。
(2)人员配置人员配置:根据监测设计工作量需3个工作人员,其中测量技术人员2人。
(3)仪器设备a、Topcon3000型全站仪一台;b、水准仪一台;c、钢卷尺2把;d其它必要的配备设备。
3、监测周期施工期间每天一次,但出现变形加剧时应加密监测次数。
竣工期,旱季每月一次,雨季半月一次,出现主体治理工程建筑物开裂或变形位移量过大、过快时应加密监测次数4、监测控制点设置(1)选点按《规程》要求,控制点须选设在变形影响范围以外且便于长期保存的稳定位置,变形观测点选设在变形体上能反映变形特征的位置,变形体内的观测点应均匀布设,相邻坡体可共用控制点,变形体及老滑坡各布设监测横剖面一条,每条1~2个控制点。
(2)埋石①岩体上、建筑物顶上的控制点标石埋设采用水泥、砂浆现场浇固有“十”字中心的钢筋,岩体上凿孔深度不小于10厘米,建筑物顶上凿孔深度不小于5cm,埋也好后,标志顶部露出岩体面、建筑物顶上5厘米。
②岩体上的变形观测点埋石与控制点相同。
⑧土体上的变形观测点埋设预制有“十”的钢筋混凝土标石,标石埋深不于1米,标石顶部露出地面20厘米。
(3)贴石膏片选定煤洞内稳定岩块,在垂直岩块与岩块之间的裂缝处贴石膏片,并在其表面作刻度标尺。
5、控制点、变形观测点测量(1)控制点测量使用全站仪进行观测,其水平角测量按左、右角观测各6个测回,距离测量对向观测4测回,垂直角测量按中丝法对向观测4个测回,仪器高、觇标高在测站上测前测后及各量测一次取中数、测距边经加乘常数,气象(气温、气压)改正后用经两差改正后的垂直角进行倾斜改正;然后采用导线严密平差程序求得各控制点的坐标及高程。
地压监测技术方案

地压监测技术方案地压监测技术是当下煤矿井下安全生产中不可或缺的技术之一,它通过对煤矿工作面和矿井巷道等地质构造进行监测,及时、准确地获取地压数据,为煤矿生产提供科学依据,保障井下工作人员的安全。
本方案针对煤矿地压监测的需求,提出一种基于智能化技术的地压监测系统方案。
一、方案概述本方案主要包括硬件组成及数据采集系统、数据传输系统、数据存储系统、数据处理系统。
通过这些组成部分,从井下收集矿压数据,交由数据处理系统处理,为煤矿生产过程中的安全生产保驾护航。
二、硬件组成及数据采集系统本系统的采集设备包括采矿机和矿壁采集器。
采矿机用于采集煤矿工作面的地压数据,而矿壁采集器则用于采集矿井巷道地质构造的数据。
采矿机需要安装移动控制系统,定期从工作面采集地压数据;矿壁采集器通过Y轴自行移动悬挂于巷道煤壁,定时采集矿壁的地质构造信息。
三、数据传输系统煤矿地压数据量巨大,传统的数据传输方式往往效率低下,无法满足实际需要。
为此,我们提出一种以无线传感网络技术为核心的数据传输方案。
该方案采用了Zigbee协议,通过采集设备和无线节点对地压数据进行实时传输和采集。
采用分布式无线网络,组成多级网络结构,实现地压数据无缝传输。
能够快速、稳定地将海量数据传输至数据存储系统。
四、数据存储系统为保证数据的安全可靠,我们将数据存储系统采用分布式云存储方案,并设置了数据备份系统,确保数据的完整性。
并通过数据压缩、加密等技术缩减数据体积,降低数据传输成本。
同时设置了数据权限管理系统,保证数据的隐私性和安全性。
五、数据处理系统数据处理系统是本方案的核心部分,它集数据分析、数据挖掘、数据筛选、数据可视化等多种功能于一身。
通过现代智能化技术,对煤矿地压数据进行综合分析和处理,提取出有效信息,并提供数据展示和预警功能,帮助企业有效优化生产排程和科学管理。
六、总结综上所述,本方案基于智能化技术,将煤矿地压数据的采集、传输、存储和处理过程进行了整合,实现了从数据采集到数据处理的全过程智能化控制。
地压活动治理措施

地压活动治理措施引言:地压活动是指地下岩层破碎变形和运动过程中所释放的能量产生的一种现象。
地压活动不仅会对采矿作业安全造成威胁,同时还可能导致地面沉陷、断裂等地质灾害。
因此,采取科学有效的治理措施是保障采矿作业安全的关键。
一、地压活动诱发因素分析为了有效治理地压活动,首先需要对地压活动的诱发因素进行深入分析。
常见的诱发因素包括地质构造、采矿方法、岩石力学性质等。
通过综合分析这些因素,可以找出地下岩层存在的问题,为制定切实可行的治理措施提供依据。
二、地压活动监测技术地压活动的监测是治理的前提和基础。
目前,常用的地压活动监测技术包括岩层位移监测、应变监测、地下水位监测等。
岩层位移监测通过安装传感器观测岩层位移的变化情况,及时发现岩层运动的异常,为采取措施提供预警。
应变监测利用应变计测量岩层受力变形情况,帮助分析地压活动的发展趋势和规律。
地下水位监测可以揭示地下水位变化对岩层稳定性的影响,为采取针对性措施提供依据。
三、岩层加固措施针对地压活动所引发的岩层破碎变形和运动,需要采取岩层加固措施。
常见的加固措施包括注浆加固、锚杆加固、预应力锚索加固等。
注浆加固通过注入固化材料,填充岩层裂隙,提高岩层的整体强度和稳定性;锚杆加固利用锚杆固定周围岩层,增强岩层的支撑能力;预应力锚索加固通过施加预应力,使岩层达到受压状态,从而提高岩层的稳定性。
四、采矿方法优化采矿方法的合理选择对于治理地压活动至关重要。
传统的采矿方法如采场逐块法、大采高法等容易导致岩层破碎和运动,加剧地压活动。
而现代的采矿方法如综放开采、井巷开挖法等能够减少岩层破碎和运动,降低地压活动的危险性。
通过优化采矿方法,可以最大程度地减少地压活动对采矿作业安全的影响。
五、定期检测和维护地压活动治理工作不仅仅是一次性的,需要定期进行检测和维护。
只有通过定期检测,及时发现地压活动的变化趋势,才能够采取相应的措施进行处理。
同时,定期维护也是关键,确保岩层加固措施的有效性和稳定性。
地震监测实施方案

地震监测实施方案地震是一种自然灾害,对人类社会造成了巨大的损失。
为了及时准确地监测地震活动,提前预警并采取有效措施,保护人民生命财产安全,制定和实施地震监测方案显得尤为重要。
本文将就地震监测实施方案进行详细阐述,以期为相关工作提供指导和参考。
首先,地震监测需要建立完善的监测网络。
监测网络应覆盖地震活动频繁的地区,包括地震台、地震监测站等设施。
这些设施要布局合理,互相之间要有一定的距离,并要保证设备的正常运行。
同时,监测网络要与国家地震局的监测系统相连,实现信息共享和数据传输,以便及时准确地获取地震活动信息。
其次,地震监测需要使用先进的监测设备。
地震仪、地震波传感器等设备要具备高灵敏度、高精度和高稳定性,能够实时监测地震活动的发生和变化。
同时,监测设备要进行定期维护和检修,确保设备的正常运行和数据的准确性。
另外,地震监测需要建立健全的数据处理和分析系统。
监测数据要进行及时、准确地采集和存储,建立完整的地震活动数据库。
对监测数据要进行全面、深入的分析,及时发现地震活动的规律和趋势,为地震预警和防范提供科学依据。
此外,地震监测还需要加强人员培训和技术支持。
监测人员要具备专业的地震监测知识和技能,能够熟练操作监测设备和系统,及时准确地反映地震活动情况。
同时,要加强技术支持,引进和研发先进的监测技术和设备,不断提高地震监测的水平和能力。
最后,地震监测需要建立健全的应急响应机制。
一旦发生地震活动,要能够迅速启动应急响应程序,及时发布地震预警信息,并采取有效的应急措施,减少地震灾害造成的损失。
综上所述,地震监测实施方案是一项系统工程,需要全面、科学地进行规划和实施。
只有建立完善的监测网络,使用先进的监测设备,建立健全的数据处理和分析系统,加强人员培训和技术支持,建立健全的应急响应机制,才能够有效地监测地震活动,提前预警并采取有效措施,保护人民生命财产安全。
希望各级地震监测机构和相关部门能够高度重视地震监测工作,不断提高地震监测的水平和能力,为地震防灾减灾工作做出更大的贡献。
综放工作面冲击地压的监测预报技术研究

综放工作面冲击地压的监测预报技术研究随着综合放顶托工作面开采深度的逐步增加,地压荷载逐渐增大,严重影响到煤矿生产的安全和高效。
为了预测和控制地压的发展趋势,煤矿岩层控制技术中的监测预报技术变得越来越重要。
1. 钻孔压力变化监测法钻孔法是最为常见的地压监测手段之一,可以通过钻孔测压仪测量钻孔内部的孔压变化,评估地压变化的趋势和大小。
该方法具有监测精度高、定位准确、设备简单等优点,但通常只能监测到周围煤壁的变化,预测及时性受到限制。
2. 微震监测法微震监测法是一种利用地震波来监测矿山岩体变形和破裂的技术,对地压的监测也有一定的作用。
微震监测系统通过声波传感器收集煤矿各处的微震数据,并将其分析和处理,绘制岩层变形和破裂的图像,预测地压显著的变化。
该方法比较适用于岩层稳定性差、地压发展快的情况下。
3. 采掘面前区域孔隙水压力监测法采掘面前区域孔隙水压力监测法(PIS)是一种针对综放工作面冲击地压的监测方法,其原理是通过监测采掘面前区域地下水位高度以及采掘面前区域地下水的孔隙水压力变化,了解综放工作面的压力变化。
研究表明,当采掘面前地下水位升高,并且孔隙水压力急剧下降,往往预示着综放工作面的地压将会增加。
该方法是目前较为成熟的综放工作面地压监测技术之一。
4. 岩石应变监测法岩石应变监测法是一种通过固定测点,监测煤层应变变化的技术,可以通过应变计,计算出矿体自身应力的变化。
该方法可以评估煤岩质的结构变化以及地压的演化情况。
然而,该方法仅适用于已经发生地压的区域,而且需要在岩层介质中浸入应变计的成本较高。
总之,随着煤矿开采的不断深入,对于掌握煤矿地质变化情况至关重要。
因此,探索和应用一系列高精度和可靠的地压监测技术,对于预计、预防和控制煤矿灾害起着重要作用,应予以广泛使用。
河北省矾山磷矿-地压监测方案
河北省涿鹿县矾山磷矿地压监测方案长沙矿山研究院二〇一〇年五月河北省涿鹿县矾山磷矿地压监测方案目录1 前言 (1)2 监测方案制定的基本原则 (3)3 监测项目和内容 (3)3.1 常用地压监测方式概述 (3)3.2 西区地压监测项目和内容的确定 (5)4 地表岩移监测方案 (7)4.1 地表观测站的设计 (7)4.2 地表观测点的埋设 (8)4.3 地表移动的长期观测 (8)4.4 观测成果的整理 (9)5 井下地压监测方案 (9)5.1 监测方法和原理 (9)5.2 井下地压监测网的布设 (19)6 进度计划及人员安排 (22)7 观测仪器与费用概算 (23)8 附图 (25)1 前言矾山磷矿区位于河北省张家口市涿鹿县矾山镇孟家窑村。
矿区面积1.8311km2,地处怀来盆地与军都山的衔接地带,地势南西高,北东低,呈葫芦状向东北开口。
矿床所处一级阶地海拔标高为720m,三面依次为台地和中低山所围绕,为中间低、向东南西三面逐渐增高的半盆状山前阶地。
矿床内自上而下分布有三个主矿体:Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号矿体。
分布在东西长1718m,南北宽1480m,标高591~128m范围内。
矿体总体走向北东,两端分别向北及北西;倾角40~25°,平均30°左右。
为向岩体中心缓倾斜的向南突出的月牙弯曲状或半盆状的似层状矿体。
Ⅰ号矿体分布在辉石岩带上部的黑云母辉石岩中,多属二级品矿石;Ⅱ号矿体分布于Ⅰ号矿体下盘的黑云母辉石岩中,两矿体相距35~55m,该矿体一级品矿石居多,二级品矿石少量;Ⅲ号矿体位于紧靠Ⅱ号矿体下盘的间杂状正长黑云母辉石岩中,一级品矿石分布在该矿体上部,厚度较小,二级品矿石分布在下部,厚度较大。
Ⅱ-1、Ⅲ-1号矿体一级品矿石(含Ⅱ-1矿体上盘Ⅱ-3号矿体的磷铁矿石)为设计开采对象。
Ⅱ-1、Ⅲ-1、Ⅱ-3号矿体产状相互平行,矿体平均倾角30~36°,为倾斜矿体。
矿床开采设计时,根据该矿的矿体赋存情况和矿床的水文地质条件、开采技术条件,以新设的0勘探线为界,将0线以东至35线的矿床东部开采技术条件相对较好的低水位区划为东区(即矿山目前生产区段);0线以西至40线的矿床西部开采技术条件复杂的高承压水位区划为西区。
矿山井下地压监测计划
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我国矿山地压监测方法
光弹性应力计 ( 简称光应力计 ) 是监测围岩应
力 变化 的一种简 单 可行 的有 效方 法 且 能长 期 观测 。
光弹性方法分为二类 : ①室内光弹性模拟 , 解决己知 载荷条件下工程结构的应力分布问题 ; ②现场观测
黄 家胜
刘祖文等: 国矿 山地压监测方法 我
20 年 3月第 3期 08
员将 测震 盒带 入巷 道 中 , 过 测 震 预 埋 件 固 定 在巷 通
以 了解 到岩石 的变形 和破坏 的过程 。岩石 的宏 观破
坏现象是许多微观破裂 的综合表现。岩石发生破坏 主要是 与裂 纹 的产 生 、 展 及 断 裂 的过 程 有 关 。 岩 扩 石在其微观破裂过程中会产生大量 的声发射信息 , 研究岩石的声发射特征 , 将会有 助于岩体工程稳 定 性的监测和预报工作 。深入的研究岩石声发射特征 及其规律有可能进一步的弄清岩石 的破坏机 制、 提 出新的强度和断裂判据。国外许多矿山及科研院所 都在做这方面的研究工作 , 国的长沙矿 山研究 院 我 对 此设 备 进行 了升 级 和改进 , 新研 制 的 Sl 2型声 t—l 发射定位系统有效 的解决 了在生产中存在 的问题 , 在滤波过程及干扰 的处理中, 采用了频率开窗 、 时域 开 窗 和快 速 Fui 变换 , or r e 使整 个 监测 精 度有 了很 大 的提高 。此外由于联接电脑主机可以解决全天候监 测, 克服 了过去 捕捉 不到 临界状 态 的 问题 , 立起 岩 建 体稳定性的声发射参数及岩体 冒顶临界值的确定方 法, 最终建 立起 预测 模型 。及 矿 山地压 监测 网 , 现 实 对矿 山的井下生产安全工作起到预警预报的作用 。 123 电磁辐射技术的应用——电磁辐射仪 . . 岩石 电磁辐射是岩体受载变形破裂过程中向外 辐射能量的一种现象 , 与岩体 的破裂过程密切相关 。 电磁辐射信息综合反映了冲击地压、 岩爆等岩石 动 力现象的主要因素 , 电磁辐射强度主要反映 了岩体 的受载程度及变形破裂程度。脉冲数主要反映了岩
从安全的角度阐述矿山地压监测及管理措施
从安全的角度阐述矿山地压监测及管理措施矿山地压监测及管理是煤矿生产过程中非常重要的一环,对于矿工的生命安全和矿山生产稳定性都具有极大的影响。
因此,矿山地压监测及管理措施必须要得到重视并严格执行,从而确保矿山的安全生产。
首先,对于矿山地压监测的方法,目前主要采取的是地质微震方法。
这种方法是通过监测地下岩层中的微小震动信号,来判断地表或者地下的地质构造情况。
通过分析这些微震信号的频率、能量等特征,可以预测矿山地压的变化趋势,为地压管理提供科学依据。
此外,还可以通过地表解译方法,监测地表变形情况,及时发现地质灾害隐患,采取相应的措施。
同时,还需要结合地质勘探数据、地下水位监测等多种方法,全面了解地下矿层的构造和压力变化情况,进而做出准确的地质预测。
其次,对于矿山地压的管理措施,主要包括以下几个方面。
首先是加强地质勘查,充分了解地下岩层的构造、厚度、断裂带等信息,为地压管理提供准确的数据支持。
其次是合理设计巷道布局,减小巷道截面,增加支护措施,避免地压引发的危险。
再次是定期检查巷道的支护状况,及时发现和处理支护结构的破损和松动。
同时,加强对巷道内岩层走向和倾角的测量和分析,为后续的支护设计提供依据。
另外,定期对地质监测数据进行分析和评估,及时调整地压管理策略,规避潜在的地质灾害风险。
最后,加强员工的安全教育和培训,提高员工的安全意识和应急处置能力,确保矿山地压事件的及时处理和救援。
此外,矿山地压管理中还需要加强技术设备的应用。
例如,利用先进的立体成像技术和遥感技术,进行地下巷道的三维建模和监测,实时监测地下巷道的变形情况,提前预警地质灾害风险。
同时,还可以借助传感器和监控系统,实现对地下巷道环境的实时监测和控制,及时发现和处理地质灾害隐患。
总之,矿山地压监测及管理是矿山生产中极为重要的一环,必须得到高度重视和严格执行。
通过科学的监测方法和有效的管理措施,可以预防和减少地压引发的事故发生,保障矿工的生命安全和矿山的稳定生产。
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KJ216顶板动态监测系统技术方案郑州创威煤安科技有限公司2015年3月13日技术方案目录一、监测内容二、监测系统实现的功能三、产品技术特点四、系统结构及组成说明(含电气结构图)五、系统监测方法及工作原理六、系统现场布置及安装说明七、监测软件八、技术指标、技术参数九、系统软硬件配置清单一、项目监测内容巷道顶板离层在线监测巷道顶板布置离层传感器,每隔50米布置一个围岩移动传感器,每个离层测点有两个位移基点,巷道共布置6个。
围岩移动传感器机械部分与电子部分一体化设计,电子部分可回收。
二、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.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.监测数据综合专业化分析;CMPSES监测分析软件综合了矿压理论数学模型,支持综合专业化数据分析。
●巷道顶板及围岩运动分析●监测段顶板冒落综合预警●多元参数关联分析及预警7.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。
8.局、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。
9.GPRS群发短信报警(可选)监测报警数据(事件)可通过GPRS公用无线数据网络群发到用户手机中(该项目用户可选择)。
三、KG216顶板动态监测系统得主要技术特点KG216顶板动态监测系统是第一套专业用于全矿井矿压综合在线实时监测系统,该系统集成了专业化矿压监测理论和方法,实现了矿压监测的数字化和网络化。
该系统与将矿压传感器接入煤矿安全监控系统形成的顶板监测系统有本质的区别。
1.“KJ216煤矿顶板动态监测系统”产品获国家发明、实用新型5项专利:1)实用新型专利:“煤矿顶板动态监测系统” 2007年1月申请,2009年6月授权。
专利号:ZL 2007 1 0013233.5。
2)发明专利:煤矿顶板动态监测系统,2008年8月申请,2009年11月授权,专利号:2008101387798。
3)实用新型专利:“围岩离层监测报警仪” 2004年3月申请,2005年3月授权,专利号:ZL 2004 2 0039443.3。
“多方位多功能围岩离层监测报警仪”。
4)实用新型专利:“多方位围岩离层监测报警仪” 2006年4月申请,2007年7月授权,专利号:ZL 2006 2 0083761.9。
5)外观设计专利:围岩离层监测仪,2007年1月申请,2008年1月授权,专利号:ZL 2007 3 0013939.2。
2.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、顶板离层、煤岩支撑应力、锚杆支护应力、充填体承载应力多元参数监测。
系统容量达1000个测点。
3.系统根据采场地质条件采用了两级总线设计,总线之间完全隔离,提高了系统环境适应性,与其他的煤矿安全监控系统有本质的区别。
4.传感器采用总线技术,监测分站最大可连接128个传感器,相比集散式(分站+模拟信号传感器)结构可靠性更高,成本更低。
5.系统数据传输支持多种传输模式:1)以太环网总线传输模式;2)RDS 电话线模式;3)单模光纤传输模式。
6.智能一体化监测分站和传感器,有微处理器控制,内置总线接口,具有现实的独立报警设置功能,监测分站带后备存储功能,可使用U盘读取存储数据。
7、监测分析软件采用矿压专家提出的数据分析处理思想,分析功能更具专业化,分析结果更具科学性,指导安全生产的效果更好。
四、监测系统结构及组成(一)井上监测信息与报警网络井上监测信息与报警网络包括:1)数据接口(中心站);2)监测服务器;3)矿井办公局域网和客户端(已建立);3)GPRS数据收发单元和图文短信手机用户群。
如图1 KG216B系统通讯接口可自动接收通讯线路传送的数据,通讯接口内置RDS收发器、NPORT 以太网接口(联网服务器NPORT5150)、MWF光线收发器接口,接收单元自动侦测上位计算机的运行状态,当上位计算机退出工作时能自动备份数据,监测服务器恢复后自动上传存储数据,从而实现故障后备监测功能。
KJ216A/B系统的监测分析软件采用了SQL sever数据库和C/S+B/S结构,本系统监测分析软件CMPSES运行Windows 2003 server 平台,支持Web模式访问。
井下监测网络井上(二)矿压监测系统与矿井综合自动化系统联网方案补充说明综合自动化网络建设的基本构架采用了内外和外网结构,内网为矿井工业千兆以太环网。
如图2所示。
顶板监测系统主站内置RS485接口,可与带串口(RS485)组件的交换机直接接入。
KJ216B 监测系统关联设备KJJ12矿用本安型网关带有网口(RJ45)和光口(SC.S30-100),可与标准的环网交换机直接连接,接入地点可选就近环网交换机接入(例如采区变电所)。
监测系统接入矿井以太环网,监测服务器通过驱动软件虚拟的串口(COMX )读取井下监测主站传送的数据。
监测服务器须接入环网段,监测服务器配置了双网口。
监测服务器通过微软公司提供OPC server 接口或通过FTP 传送方式连接到局域网(外网)服务器。
当使用OPCserverWeb 服务器PC 客户端井上井下 监测服务器 矿区广域网 办公局域网络图1 矿压在线监测系统井上部分组成 GPRS公用CRSSIP 服务信息OPC 接口NPORT现有硬件时,局域网的客户端和Web服务器可安装C/S和B/S版监测软件通过操作系统底层链接(OPC)获取矿井环网(内网)的监测数据;当使用FTP网络传送方式时,外网服务器端设定固定IP路径缓存文件(.TXT),监测软件(CMPSES)通过读取缓存文件获取监测数据。
目前KG216B系统已接入KJ95、KJ90等煤矿综合监控系统和信息集成应用已有20多个案例,取得了较好的应用效果。
图2 井上联网方案(二)井下部分系统配置一个巷道的顶板动态监测系统。
监测系统预留接口保证矿井以后扩展多个测区的使用要求,系统可通过扩展通讯分机和传感器方法扩展测区。
考虑到井下采区的布局,井下系统结构如图3、4所示。
分别主要设备配置是: 1)矿用本安型监测主站 KG216-Z 1台2)矿用本安型分站 KG216-F2 1台3)围岩移动传感器GYW300 6台(配套相应的电源及其它设备,详见设备清单)井下的数据信号通过RDS-100接入到接收主机,接收主机将接收到的数据发送到监测服务器串口接收。
监测主站与下位通讯分站通过RS485总线电缆连接,与下位分站构成主从式系统结构。
通讯主站负责监测多个测区,通讯分站独立参数设置和运行,循环采集和显示每个监测点的数据,并能实时报警。
数据通讯分站通过总线巡测每个测点的数据,形成上下位主从通讯关系,当离层测点(传感器)收到主站的指令时中断采集过程将存储的数据发送到上位主站。
巷道顶板离层监测系统GYW系列顶板离层(岩层移动传感器)可用于顶板或两帮的岩层移动监测,该传感器(监测仪)获3项国家专利:围岩离层报警监测仪(实用新型专利)ZL 2004 2 0039443.3多方位围岩离层报警仪(实用新型专利)ZL 2006 2 0083761.9围岩离层检测仪(外观专利)ZL 2007 3 0013939.2传感器采用组合式设计,方便用户的安装和回收复用。
传感器具有数字显示、报警、参数设置、485通讯功能。
如图4所示。
每个离层传感器配置了两个基点(深基点A,浅基点B),基点的安装深度根据顶板地质条件和选择的支护方式确定。
·工作面660/127V防爆电源监测主站图4 巷道顶板离层及监测硬件组成及布置图660/127V防爆电源660/127V围岩移动传感器接线盒轨道巷运输巷监测分站监测分站660/127V8五、系统工作原理与工作过程1、巷道围岩移动(离层)监测KG216-F2数据通讯分站连接巷道各顶板传感器和锚杆、索应力传感器,构成二级总线上下位监测关系,离层传感器与锚杆应力传感器共用一条总线连接,每个传感器有唯一的地址编码,通讯分站控制巡测每个传感器的数据,分站显示和存储数据并将数据发送到上位监测主站。
监测传感器采用智能一体化设计,每个传感器独立运行(供电状态),灯光出发显示数据,设置报警参数后能自动报警。
2、井下数据通讯系统通讯主站与多台通讯分站构成上下位主从关系,主站与分站之间通过一级总线连接。
通讯分站固定设置地址编码,主站依次巡测每个分站,分站接收巡测指令后,将分站已经存储的数据帧发送到通讯主站。
通讯主站将每次巡测的数据通过主传输系统发送到井上接收主机。
主传输系统有三种接口:方式1,RDS-100有线电缆通讯方式(电话线);方式2,单模光纤通讯方式SC.S30-100(光纤1310um);方式3,符合TCP/IP协议的以太环网通讯方式(光口或RJ45网口)。
以上传送方式均支持串行异步透明传送。
3、井上接收及数据处理系统接收主机以上述三种方式之一接收到井下传送的数据,容错后直接发送到监测服务器,监测服务器安装CMPSES监测分析软件(C/S),将数据存储到数据库,并根据用户的要求进行不同的数据分析和报警。
局域网用户可安装或下载客户端软件,实现在线同步监测。
若局域网建立了Web 服务器,可安装B/S监测软件,局域网或互联网用户可通过IE浏览器方式共享监测信息。
用户若选择了电话线或光纤通讯方式,井下的数据信号通过RDS-100或光纤收发器接入到接收主机,接收主机将接收到的数据发送到监测服务器串口接收。
若用户选择了以太环网通讯方式,监测主站可可通过内置NPORT接口接入环网,监测服务器可通过内部以太网卡(RJ-45)接入环网中,监测服务器直接从环网读取数据。
六、监测系统现场测点布置与安装巷道顶板位移(离层)监测系统如图4所示。
距切眼位置30米开始布置一个测点,每20个测点增加一台供电电源。
电源通过三通接线盒接入总线。
顶板离层传感器采用ф28mm钻孔(锚杆钻孔)安装,顶板钻孔深度不大于20米,允许钻孔倾角+30度。
每个传感器配套一个三通本安型接线盒,安装方法如图6。
建议议浅基点B的安装深度2.2m,深基点A的安装深度8.5m(供参考)。