一种矿井巷道用矿压监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及矿压监测系统技术领域，具体公开了一种矿井巷道用矿压监测系统；技术方案包括光纤顶板离层传感器、光纤锚杆应力传感器、光纤钻孔应力传感器、光纤巷道收敛位移传感器；岩层中监测点位置设有第一安装孔，其中设有钢丝绳，一端锚固在岩层中，另一端贯穿顶板与顶板离层传感器相连接；光纤锚杆应力传感器通过锚杆固定在岩层中；岩层中钻孔应力的监测点位置设有水平设置的第三安装孔，孔内由内到外依次设置油压包、导油管和传感器；本实用新型专利技术的矿压监测系统可实现矿压、位移的实时在线监测，不受电磁场干扰，监测精度高、传输距离远，可靠性高，克服了现有技术监测可靠性差，不能及时准确的反馈监测结果而存在安全隐患的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种矿井巷道用矿压监测系统


[0001]本技术属于矿压监测系统
，具体涉及一种矿井巷道用矿压监测系统。

技术介绍

[0002]矿井巷道顶板、围岩的安全监测是矿山灾害预测的重要项目，矿井冒顶围岩坍塌是各类矿井的特大灾害之一，严重威胁着矿山的生产安全，发生时会造成巨大的经济损失和人员伤亡。近年来，由于掘进面的不断延伸和开采范围的扩大，矿井生产向纵深发展，冒顶，塌方的威胁也日益严重，防治任务也越来越艰巨，矿井顶板灾害严重威胁着矿山矿工的生命安全。
[0003]矿压观测仪器一般有刻度尺、坡度观测杆、压力表、液压支架压力下缩自记仪、顶板动态仪表、圆图压力记录仪等。目前这些仪器测量工作效率低下，监测可靠性差，有时只能依靠原始的人工观测记录，且目前的矿压观测仪器不能及时准确的反馈监测结果，存在安全隐患。

技术实现思路

[0004]本技术克服了现有技术的不足，所要解决的技术问题为：提出一种可实现实时在线监测监测点的压力、位移量等物理信息的矿井巷道用矿压监测系统，对灾害具有预警功能，为保障生命财产安全提供技术保障。
[0005]为了达到上述目的，本技术是通过如下技术方案实现的：
[0006]一种矿井巷道用矿压监测系统，其特征在于，包括基于光纤光栅的顶板离层传感器、光纤锚杆应力传感器、光纤钻孔应力传感器、光纤巷道收敛位移传感器；岩层中掘进工作面监测点位置设有第一安装孔，所述第一安装孔中设有钢丝绳，所述钢丝绳的一端锚固在岩层中，另一端贯穿顶板与所述基于光纤光栅的顶板离层传感器相连接，所述基于光纤光栅的顶板离层传感器固定在顶板上；所述光纤锚杆应力传感器通过锚杆固定在岩层中，所述锚杆一端锚固在岩层中，另一端贯穿顶板并在端部设有托盘，所述光纤锚杆应力传感器上设有贯穿孔，所述锚杆位于托盘下方的一段设在所述贯穿孔中，所述光纤锚杆应力传感器通过螺母固定在托盘下方；岩层中钻孔应力的监测点位置设有第三安装孔，所述第三安装孔为水平设置，所述光纤钻孔应力传感器包括传感器、导油管和油压包，所述第三安装孔内由内到外依次设置油压包、导油管和传感器，所述光纤巷道收敛位移传感器通过安装支架固定在顶板上。
[0007]进一步的，所述第一安装孔在井下回采、掘进工作面每隔50米设置一个，所述第一安装孔的深度为2~6米。
[0008]进一步的，所述锚杆的直径为25mm。
[0009]进一步的，所述第三安装孔的直径为42mm~46mm。
[0010]进一步的，所述基于光纤光栅的顶板离层传感器、光纤锚杆应力传感器、光纤钻孔
应力传感器、光纤巷道收敛位移传感器均通过光缆与光纤光栅解调仪相连接，所述光纤光栅解调仪与控制器相连接，所述控制器连接有液晶显示器。
[0011]进一步的，所述基于光纤光栅的顶板离层传感器的型号为KGL10；所述光纤锚杆应力传感器的型号为KGM300；所述光纤钻孔应力传感器的型号为KGZ30；所述光纤巷道收敛位移传感器的型号为KGW50；所述光纤光栅解调仪的型号为YGSJ12。
[0012]本技术相对于现有技术所产生的有益效果为：
[0013]本技术采用光纤传感器以激光作为信息载体，光纤本身为敏感元件，具有不受电磁干扰、本质安全、可靠、精确度高、无漂移、容量大、易扩展的特点，通过矿井巷道用矿压监测系统实现顶板、围岩的状态监测，本系统具有以下特点：
[0014]1、可实现矿压、位移的实时在线监测；
[0015]2、不带电、本质安全，即可用于采空区监测，消除传统监测盲区；也可用于井下应急通信、灾情实时监测；
[0016]3、不受电磁场干扰，监测精度高、传输距离远（＞10公里）、可靠性高；
[0017]4、能对顶板灾害实现预警，实时记录状态信号，并能描绘曲线，为灾害的预判预报提供数据支持；
[0018]5、一根光纤可实现多点、多参数测量；一台设备可监测多根光纤、覆盖10余公里，系统容量大，系统扩展性强。
附图说明
[0019]下面结合附图对本技术做进一步描述：
[0020]图1为顶板离层传感器的安装结构示意图；
[0021]图2为光纤锚杆应力传感器的安装结构示意图；
[0022]图3为光纤钻孔应力传感器的安装结构示意图；
[0023]图4为本技术矿压监测系统的结构示意图；
[0024]图中：1—顶板离层传感器；2—光纤锚杆应力传感器；3—光纤钻孔应力传感器；4—光纤巷道收敛位移传感器；5—顶板；6—钢丝绳；7—锚杆；8—托盘；9—螺母；10—油压包；11—导油管；12—传感器；13—岩层；14—光缆；15—进风巷；16—回风巷；17—回采面；18—监控分站。
具体实施方式
[0025]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。下面结合实施例及附图详细说明本技术的技术方案，但保护范围不被此限制。
[0026]如图1—4所示，本实施例提供了一种矿井巷道用矿压监测系统，包括基于光纤光栅的顶板离层传感器1、光纤锚杆应力传感器2、光纤钻孔应力传感器3、光纤巷道收敛位移传感器4；岩层中掘进工作面监测点位置设有第一安装孔，第一安装孔中设有钢丝绳6，钢丝绳6的一端锚固在岩层中，另一端贯穿顶板5与基于光纤光栅的顶板离层传感器1相连接，基于光纤光栅的顶板离层传感器1固定在顶板5上；光纤锚杆应力传感器2通过锚杆7固定在岩
层中，锚杆7一端锚固在岩层中，另一端贯穿顶板5并在端部设有托盘8，光纤锚杆应力传感器2上设有贯穿孔，锚杆7位于托盘8下方的一段设在光纤锚杆应力传感器2的贯穿孔中，光纤锚杆应力传感器2通过螺母9固定在托盘8下方；岩层中钻孔应力的监测点位置设有第三安装孔，第三安装孔为水平设置，光纤钻孔应力传感器3包括传感器12、导油管11和油压包10，第三安装孔内由内到外依次设置油压包10、导油管11和传感器12，光纤巷道收敛位移传感器4通过安装支架固定在顶板5上。
[0027]进一步的，第一安装孔在井下回采、掘进工作面每隔50米设置一个，第一安装孔的深度为2~6米。
[0028]进一步的，锚杆7的直径为25mm。
[0029]进一步的，第三安装孔的直径为42mm~46mm。
[0030]进一步的，基于光纤光栅的顶板离层传感器1、光纤锚杆应力传感器2、光纤钻孔应力传感器3、光纤巷道收敛位移传感器4均通过光缆14与光纤光栅解调仪相连接，光纤光栅解调仪与控制器相连接，控制器连接有液晶显示器，监控分站中包括光纤光栅解调仪、控制器和液晶显示器。
[0031]进一步的，基于光纤光栅的顶板离层传感器1的型号为KGL10；光纤锚杆应力传感器2的型号为KGM300；光纤钻孔应力传感器3的型号为KGZ30；光纤巷道收敛位移传感器4的型号为KGW50；光纤光栅解调仪的型号为YGSJ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿井巷道用矿压监测系统，其特征在于，包括基于光纤光栅的顶板离层传感器、光纤锚杆应力传感器、光纤钻孔应力传感器、光纤巷道收敛位移传感器；岩层中掘进工作面监测点位置设有第一安装孔，所述第一安装孔中设有钢丝绳，所述钢丝绳的一端锚固在岩层中，另一端贯穿顶板与所述基于光纤光栅的顶板离层传感器相连接，所述基于光纤光栅的顶板离层传感器固定在顶板上；所述光纤锚杆应力传感器通过锚杆固定在岩层中，所述锚杆一端锚固在岩层中，另一端贯穿顶板并在端部设有托盘，所述光纤锚杆应力传感器上设有贯穿孔，所述锚杆位于托盘下方的一段设在所述贯穿孔中，所述光纤锚杆应力传感器通过螺母固定在托盘下方；岩层中钻孔应力的监测点位置设有第三安装孔，所述第三安装孔为水平设置，所述光纤钻孔应力传感器包括传感器、导油管和油压包，所述第三安装孔内由内到外依次设置油压包、导油管和传感器，所述光纤巷道收敛位移传感器通过安装支架固定在顶板上。2.根据权利要求1所述的一种矿井巷道用矿压监测系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高永祥，袁向前，
申请(专利权)人：高永祥，
类型：新型
国别省市：