一种用于矿井瓦斯抽放的光纤光栅监测系统布置方法技术方案

一种用于矿井瓦斯抽放的光纤光栅监测系统布置方法，属于光纤光栅监测系统布置方法。包括：(1)井下光纤光栅瓦斯浓度传感器布置系统：光纤光栅瓦斯浓度传感器布设于运输巷和回风巷巷道顶部，水平相距10～15m间隔，利用通讯光纤将光纤光栅瓦斯浓度传感器串联在一起，并通过光纤终端盒与矿用传输光缆连接；(2)地面监测站布置系统：矿用传输光缆连接光纤光栅解调仪输入端，解调仪与监控计算机相连接；(3)瓦斯抽放钻孔组布置系统：距离初采工作面后方5米相距运输巷30m布置1个瓦斯抽放钻孔组，在回风巷道中水平相距200m间隔布置瓦斯抽放钻孔组。优点：对巷道瓦斯连续测定、在线监测、易安装，避免了上隅角瓦斯积聚，提高了资源利用率、实现高产高效。

Arrangement method of optical fiber grating monitoring system for mine gas drainage

The invention relates to a method for arranging an optical fiber grating monitoring system used for gas drainage of a mine, belonging to the arrangement method of the optical fiber grating monitoring system. Including: (1) the fiber grating gas concentration sensor layout system: fiber grating gas concentration sensor layout in roadway and return air roadway in the top level is 10 ~ 15m interval, the use of communication optical fiber grating gas concentration sensor series together, and through the optical fiber terminal box is connected with the transmission cable for mine; (2) the layout of the system ground monitoring station: Mine transmission cable connecting the optical fiber grating demodulator input, demodulator and computer connected; (3) the gas drainage system: from the initial mining group is arranged behind the working face 5 meters apart roadway layout 30m group 1 boreholes pumping gas in the air return roadway in horizontal distance 200m the interval arrangement of gas drainage group. The utility model has the advantages of continuous gas determination, on-line monitoring and easy installation, thereby avoiding the accumulation of gas in the upper corner, improving the utilization ratio of the resources and realizing high production and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种用于矿井瓦斯抽放的光纤光栅监测系统布置方法
本专利技术涉及一种光纤光栅监测系统布置方法，特别是一种用于矿井瓦斯抽放的光纤光栅监测系统布置方法。本专利技术是光纤光栅监测系统布置方法，具体是基于光纤光栅监测在高瓦斯矿井采动中以及后期瓦斯抽放中的应用的布置方法，应用于高瓦斯矿井采动中以及采空区后期瓦斯的抽放，也适合应用于废弃矿井瓦斯的利用。
技术介绍
中国煤炭资源量约为5×1012t，与其共生、伴生的煤层气资源量也很大，居世界第3位，仅次于俄罗斯、加拿大，大约是美国蕴藏量的3倍。全国埋深在2000m以内的煤层气资源量为30×1012～35×1012m3，与中国天然气总资源量大致相当。我国是世界上煤炭产量最大的国家，煤田地质比较复杂，大多数煤藏为煤层渗透率较低的无烟煤煤层，给煤层气地面开发带来了很大困难。目前全国年抽采煤层气量逐年增长然而抽采率依旧很低，瓦斯灾害也是频繁发生，并且还存在大量的废弃矿井，其丼内气体环境无法探明，溢出大量的瓦斯气体，数据显示CH4比CO2高20倍的温室效应。同时后期矿井废弃中瓦斯储量也是非常可观，可见废弃矿井大量资源浪费的同时还破坏生态系统。中国的煤层气开发起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于矿井瓦斯抽放的光纤光栅监测系统，其特征是：所述的光纤光栅监测系统包括：井下瓦斯浓度传感器布置系统、地面监测站布置系统和瓦斯抽放钻孔组；所述的井下瓦斯浓度传感器布置系统：包括矿用传输光缆、光纤终端盒、通讯光纤和光纤光栅瓦斯浓度传感器；在运输巷和回风巷掘进期间同时布设光纤光栅瓦斯浓度传感器，安装于运输巷和回风巷巷道顶部，在巷道顶部水平相距10～15m间隔布置；利用通讯光纤通过光纤耦合器将每个光纤光栅瓦斯浓度传感器串联在一起，通讯光纤通过光纤终端盒与矿用传输光缆连接；所述的地面监测站布置系统：包括矿用传输光缆、光纤光栅静态解调仪、监控计算机、网络服务端、矿山局域网和客户端；矿用传输光缆与光纤...

【技术特征摘要】
1.一种用于矿井瓦斯抽放的光纤光栅监测系统，其特征是：所述的光纤光栅监测系统包括：井下瓦斯浓度传感器布置系统、地面监测站布置系统和瓦斯抽放钻孔组；所述的井下瓦斯浓度传感器布置系统：包括矿用传输光缆、光纤终端盒、通讯光纤和光纤光栅瓦斯浓度传感器；在运输巷和回风巷掘进期间同时布设光纤光栅瓦斯浓度传感器，安装于运输巷和回风巷巷道顶部，在巷道顶部水平相距10～15m间隔布置；利用通讯光纤通过光纤耦合器将每个光纤光栅瓦斯浓度传感器串联在一起，通讯光纤通过光纤终端盒与矿用传输光缆连接；所述的地面监测站布置系统：包括矿用传输光缆、光纤光栅静态解调仪、监控计算机、网络服务端、矿山局域网和客户端；矿用传输光缆与光纤光栅静态解调仪输入端连接，光纤光栅静态解调仪的输出端与监控计算机连接，监控计算机通过网络服务端、矿山局域网与客户端进行数据共享；所述的瓦斯抽放钻孔组每个钻孔为一组。2.根据权利要求1所述的一种用于矿井瓦斯抽放的光纤光栅监测系统，其特征是：所述的光纤光栅瓦斯浓度传感器的光路装置包括：超宽带光源SLED、光纤、气体吸收池、第一耦合器、第一光纤布拉格光栅、隔离器、第二耦合器、第二光纤布拉格光栅、光电探测器、放大电路和数据采集处理，所述的光纤布拉格光栅英文缩写为FBG，PD1和PD2均表示为光电探测器；超宽带光源SLED通过光纤、气体吸收池、第一耦合器和第一光纤布拉格光栅；放大电路和数据采集处理输出端控制光电探测器；光电探测器PD1的输出端通过第一耦合器、第一光纤布拉格光栅、隔离器、第二耦合器和第二光纤布拉格光栅；光电探测器PD2的输出端通过第二耦合器和第二光纤布拉格光栅。3.权利要求1所述的一种用于矿井瓦斯抽放的光纤光栅监测系统的布置方法，其特征是：具体步骤如下：a、矿用传输光缆通过光纤终端盒分为两个通道，两通道分别连接通讯光纤；b、在运输巷和回风巷掘进期间同时布设光纤光栅瓦斯浓度传感器，安装于运输巷和回风巷巷道顶部；在巷道顶部水平相距10～15m间隔布置光纤光栅瓦斯浓度传感器；传感器之间利用通讯光纤通过光纤耦合器连接在一起；c、距离初采工作面后方5米相距运输巷30m布置1个...

【专利技术属性】
技术研发人员：方新秋，冯裕堂，梁敏富，吴刚，蔡成锋，卢海洋，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32