顶板压力监控
顶板压力监测方案
顶板压力监测方案1. 引言随着矿山深入开采和工程建设的不断推进，顶板压力监测变得越来越重要。
顶板压力的准确监测可以帮助我们预测矿山顶板的变形和破坏情况，有效减少矿山事故的发生。
本文将介绍一种基于传感技术的顶板压力监测方案，并详细说明其原理和实施方法。
2. 方案原理该方案主要通过安装在顶板下方的传感器实时监测顶板的压力情况，并将监测数据传输至监测系统进行处理和分析。
传感器可以是压力传感器、应变传感器或位移传感器等。
方案的根本原理是通过测量顶板压力的变化来判断矿山顶板的稳定性。
3. 方案实施3.1 传感器安装传感器的安装位置应选择在顶板下方，一般选择在顶板离地面一定距离的地方。
安装传感器时要注意选择适宜的设置点，通常需要根据矿山的具体情况来确定。
传感器可以直接固定在顶板上，也可以通过与顶板连接的支架来安装。
传感器与监测系统之间的连接可以采用有线或无线方式。
3.2 数据采集和传输传感器实时采集顶板压力数据，并将其发送至监测系统进行处理和分析。
数据采集可以通过有线方式实现，将传感器与监测系统直接连接。
也可以采用无线方式，传感器通过无线信号发送数据至监测系统。
无线方式的优点是安装方便且不受距离限制，但需要注意保障数据传输的稳定性和平安性。
3.3 数据处理和分析监测系统接收到传感器发送的数据后，需要进行数据处理和分析。
首先对数据进行预处理，包括噪声滤除、数据校验等。
然后利用数据分析算法，对数据进行进一步处理，比方计算顶板的压力变化趋势、预测可能的顶板破坏等。
最后，将处理结果以可视化的方式展示给用户，方便用户及时了解顶板的状况。
4. 应用场景顶板压力监测方案可以广泛应用于矿山和工程建设等领域。
具体应用场景包括：•矿井开采过程中的顶板压力监测和预测；•地铁、隧道等地下工程的顶板压力监测；•建筑施工过程中的顶板压力监测。
5. 优势与挑战5.1 优势•可实时监测顶板的压力变化，提前发现潜在的平安隐患；•数据处理和分析算法的应用，提高了监测精度和准确性；•可以根据实际情况调整传感器的位置和数量，提高监测效果。
2-2综采工作面支护质量检查、顶板动态监测和分析制度
Байду номын сангаас
5.所有工作面矿压监测仪器、仪表、测点标志、现场记录 等由区队技术队长包管。
6.有效掌握各采面矿压规律，针对工作面（巷道）支护方 式变化、围岩性质变化、地质构造变化等情况下的顶板压力和 顶板离层情况。根据数据总结规律，提出相应的支护方案建 议。
7.对采面支护强度实行动态监测，保持采面支护设计科学 合理、支护强度达标，从而保持质量标准化水平上台阶。
5.生产调度中心要安排专职人员包管各个采面，随时检查 工作面支护质量。每月至少组织一次专项检查，按“五定原 则”对排查出的支护质量问题进行闭环管理，对评分结果中的 扣分项要求区队立即整改。
五、处罚办法 1.生产调度中心下井抽查，发现测压工作未按要求收集压 力检测原始数据，对技术副队长罚款 50元/次。 2.工 作 面 支 架 安 装 的 矿 压 观 测 设 备 人 为 损 坏 ， 按 原 价 赔 偿。矿压观测设备吊挂位置不得影响数据采集，否则罚 100元/
综采工作面支护质量检查、顶板动态监测和分析制度
为提高我公司回采工作面顶板管理水平，规范、统一采煤 工作面支护质量管理及矿压监测管理工作，实现采煤工作面安 全生产的标准化、精细化，准确监控工作面顶板压力分布及变 化规律，适时有效地采取支护手段，提高支护质量，保证安全 生产，结合公司实际情况，特制定本制度。
-4-
次。 3.支架回收后未及时回收矿压观测设备的对施工单位罚款
-0-
3.负责矿压观测仪器、仪表安设和数据收集的技术指导， 监督检查。
4.采面回采结束后，生产调度中心负责对工作面回采期间 的压力显现规律进行总结。
5.对所负责的回采工作面的矿压观测资料必须要做到准确 可靠，不遗漏任何矿压异常现象。
综采工作面顶板压力分析及有效控制措施
综采工作面顶板压力分析及有效控制措施摘要：在大多数情况下，矿山压力会对煤矿的开采造成难以估量的损失，它存在于采动空间的周围岩体中。
但是由于矿山压力也有其存在的客观性，它是不可预防和和阻止的。
所以对矿山压力的研究显得尤为必要，本文主要阐述了综采工作面顶板压力控制的措施，确保煤矿开采安全。
关键词：综采工作面；顶板压力；冒顶；控制措施1.引言综采工作面顶板压力事故的发生，很大程度上是顶板压力控制失衡，造成冲击矿压现象、瓦斯涌出现象，造成了较为严重的安全事故。
因此，为更好地创设良好的安全环境，确保矿工的生命财产安全，应强化对综采面顶板压力的科学控制。
从各项工作的有效落实入手，从科学发展着眼，全面贯彻落实各项工作规范及要求，实现综采工作面科学管理。
2.综采工作面顶板事故的原因在煤矿开采中，综采工作面顶板安全事故的发生，会对煤矿施工作业造成严重的损坏。
从实际来看，综采工作面顶板事故主要有两个原因所致：一是采矿工作面的地质条件。
由于工作面处于“断层”或“破碎层”，开采施工的地质条件比较恶劣，进而造成岩体崩塌等事故的发生；二是采矿的工作方式。
不同回采工序，会导致不同类型的顶板事故。
2.1 地质条件复杂在煤矿开采中，由于地质条件复杂，极易造成综采工作面事故的发生。
特别是在断层、破碎带的施工中，地质条件的复杂性、脆弱性，增加了事故发生的可能性。
特别是断层破碎带，在破碎带的地质环境之下，一系列施工操作，都会对岩石造成影响，导致岩石出现结构性改变，随着综采工作面的不断推进，层面出现一定程度移动之时，极易发生顶板事故。
2.2 采煤工作方式不当科学合理的采煤工作方式，也是确保工作面顶板压力有效控制的关键。
但从实际来看，采煤作业中，冒顶问题时有发生。
例如，煤壁没有支护空间的情况下，采煤机在割煤以及爆破落煤后需要立即进行支护，如果支护不及时就会导致输送机的机头机尾以及替换支护时工作面的两端，回柱放顶时出现“冒顶”。
3.综采工作面顶板压力现象煤矿开采作业中，实现对综采工作面顶板压力的有效控制，是确保煤炭开采安全的关键所在。
煤矿矿压监测对顶板管理的作用
煤矿矿压监测对顶板管理的作用摘要：地下岩石压力监测是近年来地矿井重要组成部分，这种控制方法已较为成熟，并在社会各个层面得到广泛应用。
由于其积极作用，监测模型可以在短时间内获得更可靠、更全面的信息，为矿山的和谐发展创造有利条件。
对于采矿工人来说，技术的应用创造了一个更安全的工作环境，避免了不必要的损失。
煤矿顶板管理层的矿压监测安全、科学，为煤矿的和谐发展创造了有利条件。
本文研究了矿压监测在煤矿顶板管理中的作用和技术应用，以减少煤矿安全事故的发生，为相关企业提供信息。
关键词：煤矿顶板；管理；矿压监测前言目前，煤矿顶板事故的主要原因是控制不当、液压支架初撑力不足、压力监测不足等，特别是在矿压监测方面，多数矿山顶板安全条件较差，进行有效的矿山压力监测分析不足，认为高强度支护设备可以有效防止顶板事故的发生。
一些矿山已按要求安装了矿压监测系统，但未进行系统性矿压监测数据分析。
1矿压在线监测系统的主要特点矿压在线监测系统是煤矿顶板管理的重要工具之一。
它不仅可以监测多子系统，还可以监测矿压参数。
此外，在线监测系统还可以跟踪不同地区的矿压监测，以及顶板离层、围岩应力、锚杆支护应力。
同时，它在系统数据传输过程中具有良好的监控效果，传输模式的特点多种多样，不仅可以提高传输效率，还可以保证数据传输的完整性，如以太网总线和knw works总线传输模式，并采用数据传输系统传感器的智能控制。
2矿压监测对顶板管理的作用2.1与回采工作面巷道相比，位移及顶板是动态控制的过去，煤矿顶板安全事故频发。
巷道围岩变形监测对顶帮位移变化提供了直观数据，为矿压监测人员进行有效的分析提供了基础支持，引进新技术、新设备，提高控制质量，确保后续工作顺利实施，应引起矿山监测人员的重视。
数字收敛仪作为一种重要的监测工具，在当时得到了广泛的应用采煤工作。
如果合理应用巷道两帮位移监测结果，可以有效地评估巷道顶帮变形。
位移观测法也可用于监测，在当前工作中得到了广泛应用。
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。
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、
26
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。
煤矿顶板管理规定(修订)
煤矿顶板管理规定（修订）第一部分矿压观测一、综采工作面矿压观测1、综采队技术员（或指定责任人）每班负责对工作面两巷超前支护20In 范围内单体支柱进行初撑力抽查，均匀抽查不少于10根。
初撑力不低于作业规程规定,并做好抽查记录，对初撑力合格率达不到要求的，必须及时整改。
否则给予单位技术员处罚200元/次。
2、综采队技术员（或指定责任人）每班负责对工作面综采支架每隔10架进行初撑力抽查，两巷超前支护段自移液压支架抽查点不少于两处。
并做好抽查记录，对达不到规定的，必须安排责任人限时整改，未按规定抽查、记录的给予单位技术员按照200元/次处罚。
泵站压力不得低于30Mpa,乳化液配比浓度达3%至5%o否则每发现一次罚单位IoOO元，罚当班泵站司机200元。
3、综采队负责工作面及两巷矿压观测器具的安装、拆卸、保护工作，负责综采计算机监测系统的维护工作。
矿压器具、通信线路被损坏的，损坏单位按原价的2倍进行赔偿，视情节轻重对责任人、跟班队长、技术员、队长分别罚款200~1000元。
4、综采队每天负责对安装在两巷超前支护段的矿用数字压力计（编号管理）同步向外前移,不得跳跃前移。
否则罚当班跟班队长、技术员200元/次。
5、矿压业务员每隔3~5天负责对两巷超前支护段、切眼支柱和工作面支架初撑力进行动态检查和监控，抽查点数不得低于上述1、2项相应规定,发现初撑力不符合规定的，罚单位500元/根,责任人、当班跟班队长、单位负责人100元/根。
6、矿压业务员负责定期采集工作面矿压数据，监控综采计算机监测系统，根据矿压数据，及时对工作面进行来压预报，并经部门领导、分管矿领导审核后送发至相关单位，以便及时采取针对性措施。
7、工作面初次来压前矿压人员应及时编制工作面矿压观测计划，工作面回采结束后应及时进行该工作面的矿压观测总结。
二、顶板离层观测（一）顶板离层仪安装1、煤巷掘进工作面顶板完整时顶板离层仪安装间距为50至70米，顶板破碎时为30至50米。
煤矿顶板压力监测系统设计
张 且 且 王 大 虎 别 、 一 帆 （ 河南理工大学电气工程及 自 动化学院， 河南 焦作 ４ ５ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要
设 计 了一 种 用 于 监 测 综 采 工作 面 顶板 压 力 的 煤 矿 顶 板 压 力监 测 系统 。 该 系统 由顶 板 压 力 检 测 装 置 、 智 能 手 持 采 集 仪
ｎｉ ｃａ ｔ ｉ ｏｎ ｓ ｔ ｅｃ ｈｎ ｏｌ ｏ ｇｙ． Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇｅ ｎｔ ｐｏｒ ｔ ａｂｌ ｅ ｄａ ｔ ａ ａｃ ｑｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏｎ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｃ ａｎ ａ ｌ ｓ ｏ ｔ ｒ ａｎ ｓ ｍｉ ｔ ｐｒ ｅｓ ｓｕ ｒ ｅ ｄａ ｔ ａ ｔ ｏ ｕｐｐ ｅｒ ｌ ｅｖ ｅ ｒ ｃ ｏｍｐｕ ｔ ｅ ｒ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏｒ ｉ ｎｇ ａｎ ｄ ｐｒ ｏ ｃｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅｍ ｆ ｏ ｒ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈｅ ｒ ａ ｎ ａｌ ｙ ｓｉ ｓ ａｎ ｄ ｓ ｔ ｏｒ ａｇ ｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ ： ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｒ ｏｏ ｆ ， ｐｒ ｅｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｏ ｎｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｇ， ｄａ ｔ ａ ａ ｃｑｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏｎ ， Ｌａ ｂｖ ｉ ｅｗ． ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｒ ｅ ｄ ｃ ｏｍｍ ｕ ｎｉ ｃａ ｔ ｉ ｏ ｎ
输 给 上 位 机 监 测 系统 ， 做 进 一 步 的分 析 和处 理 ， 为 研 究 矿井 顶 板
和 上 位 机 监 测 系统 构 成 。 顶 板 压 力检 测装 置 用 于 定 时检 测 顶 板 压 力 ， 并 在 规 定 时 间 内通 过 红 外 通信 技 术 将 压 力 数 据 传 输 给 智 能手 持 采 集仪 进 行 现 场 分 析 ， 智 能 手 持 采 集 仪 还 可通 过 串 口将 数 据 传 输 给 上 位 机 监 测 系统 做 进 一 步 分析 和存 储 。 该 系统 可 实现 对 采 煤 工作 面进 行 长 期 连 续 的顶 板 压 力 监 测 ， 通 过 对监 测 结 果 的 分析 、 研 究顶板来压规律 ， 为 顶板 管理 提 供 完 善的参考依据。 关键词 ： 煤 矿 顶板 ， 压力监测 ， 数据采 集， Ｌ ａ ｂ Ｖ ｌ Ｅ Ｗ， 红 外 通 信
煤矿顶板管理中矿压监测的作用及应用
煤矿顶板管理中矿压监测的作用及应用摘要：随着社会经济水平的提高，煤矿行业得到了进一步的发展。
不仅新技术、新技术不断涌现，顶板管理系统不断完善，压力监测技术不断完善，极大地提高了采煤效率和效益。
有效避免了顶板塌陷等危险的发生，提高了煤矿开采的安全性，减少了不必要的损失。
这有利于提高煤矿企业的经济效益和社会效益。
关键词：煤层顶板管理；矿产压力监测；角色；应用1压力监测的主要内容和功能1.1回采工作面液压支架初始支护力及工作阻力监测液压支架的初始支承对拉深面直接顶的稳定性和破坏程度，以及初始压力和周期压力有很大的影响。
一旦初始支护长时间低于要求值，容易出现压力或顶板现象，带来安全隐患。
液压支架的初始支承力一般要求不小于额定工作阻力的80%。
如果初始支承力一般小于目标值，则需要对液压泵站进行大修，增加泵站压力；如果单个支架的初始支护力显著减小，说明存在渗漏或软顶岩层形成的现象，需要加强支护；如果脚手架初期支护突然出现连续不断减少的一般情况，可能会遇到故障，则有必要制定相应的支护措施，以确保安全生产。
1.2巷道相对位移及工作面顶板动态监测巷道两帮及顶板的变形一般由岩层的运动来判断。
采用数字收敛仪或地表位移观测点对两组巷道变形进行监测，采用顶板分离仪对采空期顶板不同基准点岩层位移进行监测。
通过监测和分析的两个帮派和顶部，可以确定巷道严重变形区域，掌握顶板运动规律，确定巷道的破坏范围，从而认识到巷道的稳定性，分析巷道的支持的合理性，及时预警和治疗可能的顶板事故。
1.3采空区超前支护压力监测采用钻孔应力仪，可在距巷道煤壁20 m处，沿采煤斜向布置不同深度的不同孔内安装钻孔应力仪，对回采工作面前方支护压力进行监测。
同时对单体柱的压力变化进行了监测。
通过对两者监测数据的分析，可以确定工作面正支护压力、采掘影响下工作面前方高应力集中区、巷道顶板围岩应力集中系数的影响范围。
在此基础上，确定了工作面巷道超前支护距离和支护方式，并对冲击压力和顶板落差范围提前采取相应措施。
KJ216顶板(压力)动态监测系统
山东省尤洛卡自动化装备股份有限公司SHANDONG UROICA AUTOMATIC EQUIPMENT CO.,LTDKJ216顶板(压力)动态监测系统综采支架工作阻力监测子系统采矿：08-5褚晓宇191. 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。
系统现场总线采用标准RS485 数据总线，总线可连接64 台压力监测分站，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。
通讯分站控制巡测下位压力监测分站，通讯分站的数据发送到上位通讯主站。
综采支架工作阻力监测系统采用配套KDW28 型矿用防爆电源供电。
每台供电电源可负载一台通讯分站和15 台压力监测分站，每超过15 台压力监测分站增加一台供电电源。
2．系统结构与组成3．通讯分站通讯分站负责一个测区一个功能子系统数据采集和通讯，通讯分站的下位机为监测分站或一体化监测传感器，下位总线采用RS485 总线，下位总线最大可负载64 个站点（压力监测分站）。
3.1 通讯分站结构3.2 通讯分站的连接见图 4，通讯分站与上位主站采用有线连接，采用 2 芯通讯电缆，系统配套的电缆适配接头线与KP5001-2通讯接线盒与上位通讯电缆连接起 来。
通讯分站的关联供电电源 KDW28 接入是通过电源输出电缆插头与通讯 分站的电源输入插座连接。
通讯分站与工作面的压力监测分站通过系统 配套的防护式电缆连接。
3.3 通讯分站的安装通讯分站采用固定式安装，一般安装在工作面回采巷道的开关设备列车上，去工作面压力监测分站的通讯电缆可与工作面设备通讯控制电缆捆绑在一起移动。
KDW28 供电电源尽可能与通讯分站靠近安装。
3.4 通讯分站显示综采通讯分站显示界面：3.5 通讯分站的设置综采通讯分站的设置内容包括：压力监测分站地址起始编码，压力监测分站的地址结束编码。
进入设置菜单：同时将K1、K2 按键按下超过3 秒，即进入设置菜单显示：（1）下位监测分站起始编码设置按K1 键（▲▼）选择3，再按K2 键（Select）进入传感器起始编码设置,显示如下：按K1（+ -）修改起始编码，按K2 键存入设置编码，返回运行监控状态。
煤矿顶板矿压监测技术研究
煤矿顶板矿压监测技术研究摘要：煤矿开采环境具有复杂多变性，对于回采作业的矿区危险性因素更多，煤矿直接顶的整体安全性是综采工作面维护的重点内容，它又受到老顶的影响，一般来说，控制好回采工作面就相当于控制了老顶的活动规律，使矿压监测数据更加精确。
顶板来压监测是监测预防顶板支护效果和预防岩石离层、冒顶事故发生的重要手段，为确保矿井的安全生产，了解掌握顶板矿压监测方法和手段是很关键的，为此本文主要阐述顶板监测项目、办法、相关规定、数据分析等内容，对矿压监测技术做研究。
关键词：煤矿；顶板；矿压监测技术引言综合机械化放顶煤开采方法促进了特厚煤层坚硬顶板工作面的快速高效生产，但同时也造成特厚煤层综放工作面的强矿压显现情况，将会产生采空区悬顶面积大、难以垮落等情况，一旦大面积的采空区悬顶垮落又会造成工作面大面积来压，可能导致液压支架压死、工作面飓风等矿压危害，造成难以挽回的生命财产损失。
因此，必须加强对特厚煤层坚硬顶板综放工作面矿压监测，掌握工作面矿压显现规律，为该类矿井实现安全高效生产提供理论依据。
1顶板矿压观测概述煤矿顶板压力的观测与分析是实现矿井生产科学管理必不可少的基础工作，近年来受到煤矿企业的重视，顶板的压力显现及其控制方法研究是对顶板支护设计、合理选择支护形式及支架类型、加强顶板管理、保证安全性的重要工作。
2监测预警技术的研究2.1采面及回采巷道监测要点现阶段预测采场围岩来压成灾的主要监测内容包括采面液压支架的初撑力及工作阻力、回采巷道的顶板下沉量以及锚杆索的受力状态等。
（1）矿压显现状态监测。
通过在液压支架上安装应力感应器实施监测目的，随工作面不断推进，采集该过程中产生的矿山压力变化数据，继而对液压支架的工作阻力参数进行拟态分析研究，从而得出工作面回采过程中的顶板上覆岩层的压力显现规律，为采场顶板支护及支架的选型提供了可靠的理论基础。
（2）顶板离层动态监测。
通过在工作面的两条顺槽顶板安置离层仪达到监测要求，采集工作面推进过程中顶板的位移数据，可与其他监测数据共同分析，确定采场顶板的运移状态。
KJ2尤洛卡 16 煤矿顶板动态（压力）监测系统 技术说明书
KJ216煤矿顶板动态（压力）监测系统技术说明书目录一、系统推广应用的基本条件........................................................................- 1 -二、监测、分析内容........................................................................................- 2 -三、系统实现目标............................................................................................- 3 -四、顶板动态监测系统结构与组成.................................................................- 3 -五、顶板动态监测系统主要技术指标.............................................................- 6 -近年来，煤矿开采过程中频繁发生的重大安全事故，已经引起了党中央、国务院的高度重视，并引起社会的广泛关注。
在各类煤矿事故中，顶板事故仍居前位。
随着生产能力的提高、开采强度的增大和向深部开采转移，顶板安全等问题越来越凸现，主要体现在三个方面：一是以锚杆支护为主要形式的巷道稳定性。
现有的支护参数到底有多大安全系数？需要监测手段进行评估及潜在的危险性预测。
二是超前支承压力影响范围多大？压力集中程度多高？支承压力高峰位置在何处？支承压力前移速度是多少？等等，这些与超前支护和冲击地压密切相关因素监测问题；三是回采工作面支护稳定性和安全性。
回采工作面支架工作状态怎样？支护是否满足控制顶板的要求？回采工作面上覆岩层初次来压与周期来压步距多大？来压时对目前支护系统有多大影响等。
综采工作面顶板矿压动态在线监测管理制度
对综采工作面进行全方位的顶板矿压监测， 不留死角。
实时性
实时监测综采工作面顶板压力情况，及时发 现异常情况并采取相应措施。
有效性
确保监测数据的准确性和可靠性，为安全生 产提供有力保障。
CHAPTER 02
组织管理与职责
管理部门
制定监测设备管理和维护规范 对监测结果进行评估，提出改进意见并监督实施
确定顶板矿压动态监测方案和目标 组织开展监测数据的分析和处理工作
技术支持部门
提供顶板矿压动态监测系统技 术支持和维护服务
协助管理部门制定监测方案和 目标
对监测数据进行处理和分析， 提出技术改进建议
参与监测系统的验收、安装和 调试等工作
实施部门
按照管理部门的要求，负责顶板矿压 动态监测设备的安装和调试
监测周期设定
根据工作面的实际情况，设定合适的监测周期， 确保能够及时发现顶板问题并进行预警。
监测数据采集
数据采集频率
01
根据监测方案，设定合适的采集频率，确保能够实时监测到顶
板的动态变化。
数据传输方式
02
采用无线传输方式，将采集到的数据及时传输到地面控制中心
。
数据存储备份
03
对采集到的数据进行存储备份，确保数据的完整性和可追溯性
责任追究制度
对于综采工作面顶板矿压动态在线监测管理制度 执行不力的单位和个人，将严格追究其责任。
对于违规行为导致严重后果的，将追究相关责任 人的行政责任、经济责任和法律责任。
对于违规行为的处理结果，将及时公示，以强化 警示作用，并接受社会监督。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
人员资质
安全防护
为确保综采工作面顶板矿压动态在线 监测工作的安全顺利进行，制定本安 全操作规程。
煤矿顶板安全监测系统概述
传输模式；3）以太网总线传输模式。
4、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，具有独立报警参数设置和报警功能。
5、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，分析结果更具有科学性。
顶板
深基点 浅基点
电缆 接线盒
传感器
煤矿巷道
3. 锚杆、锚索应力传感器的安装
测点安装要求：
1）适用于端头锚固 的锚杆或锚索；
2）锚杆螺纹外露段 >100mm；
顶板
电缆 传感器
接线盒
煤矿巷道
4. 钻孔应力传感器的安装
测点安装要求：
1）钻孔深度 < 15m 2）钻孔直径 Φ35mm 3）钻孔倾角 <250
接线盒
巷道
煤体
电缆
传感器
四、KJ216顶板动态监测系统主要技术特点
KJ216顶板动态监测系统是专业用于全矿井矿压综合在线实时监统， 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。 主要技术特点如下： 1、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，系统容量达1000个测点。 2、系统根据采场条件采用了两级总线设计，总线之间完全隔离，提高了
问题。
我国绝大多数矿井开采都面临顶板安全问题，而这些问题往往 由于局限于相对落后的监测手段和信息处理技术而被忽略，这是顶 板安全管理不到位的主要原因。因此，充分利用现有矿井通讯系统 和计算机网络资源，建立煤矿顶板安全监测及预警系统，对促使煤 矿安全上一新台阶具有实际意义，在全国煤矿中具有重要推广应用 价值。
回坡底煤矿在线监测管理办法
回坡底煤矿在线监测管理办法顶板在线监测管理办法为进一步加强我矿工作面顶板安全管理，及时掌握工作面顶板地压显现情况，做好地压分析总结工作，指导工作面支护方式，确保工作面安全生产，特制定以下管理措施：一、机构设置及职责1、成立顶板在线监测领导组组长：柯贤栋王云龙副组长：贾瑞荣邵国飞成员：张红、张文龙、吴瑞峰、生产部监控人员领导组下设办公室，办公室设在生产科，贾瑞荣兼任办公室主任。
2、领导组职责① 总工程师是顶板在线监测技术管理负责人，负责岩压观测设计的审批，组织岩压观测技术分析，优化支护技术方案，审批设计实施。
②生产矿长是顶板在线监测现场实施的负责人，负责矿压观测设计及支护技术方案的现场落实，保证矿压观测工作的质量效果。
③ 生产工长协助总工程师做好地压观测的准备和审核工作，协助生产工长实施现场地压观测，负责地压观测信息的读取、处理、分析等日常管理工作。
④张红负责掘进工作面顶板在线监测的日常管理工作，每旬对顶板在线监测日报表情况进行分析处理月底写出分析报告。
⑤ 张文龙负责工作面顶板在线监测的日常管理工作，每10天对顶板在线监测日报进行分析处理，并在月末撰写分析报告。
⑥吴瑞峰及生产科监测工负责协助尤洛卡厂家对顶板在线监测仪器安设和数据测取的技术指导，监督检查和日常维修工作。
二、顶板在线监测安装要求（一）综采工作面在线监测工作面使用顶板在线监测系统，工作面按每12架安装一台顶板在线监测分站。
压力监测分站采用kdw28型矿用隔爆本安不间断电源供电，电源的输入电压为127v，输出电压为18v。
从工作面副巷超前外的负荷中心接出。
通讯分站kjf70型从监测分站上传的数据再上传至变电所煤矿顶板压力监测主站kj216-z，主站接收到数据后通过光缆（以太环网）传输至井上ipc610h综采支架压力计算机监测系统，再将信号输入计算机分析记录。
（二）掘进在线监测1.分离传感器的安装：必须在沿通道车行道和运输联合车行道（回风联合车行道）行驶的交叉口安装一组传感器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
山东科技大学泰安市鲁洲机械电子设备有限公司中煤顺通辛安煤业KJ685煤矿顶板动态安全检测系统技术方案泰安市鲁洲机械电子设备有限公司山东科技大学煤矿灾害监测工程研究中心2013年03月04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、技术指标、技术参数八、系统软硬件配置清单一、矿井概况(一)、1401工作面概况1、1401工作面概况2、工作面简介：1401工作面长200米，顺槽到井口3040米，井口到办公室300米。
（实地测绘距离）2.1 工作面液压支架：中间架型号：ZF8000/22/35_ 过渡架型号：ZFG8000/22/35 。
2.2 两巷超前支护：单体液压支柱型号_DW35/100___ 。
3.工作面测区的布置：3.1 工作面支架工作阻力测区：工作面共布置135 台支架。
其中有6 台过渡支架，机头3_台，机尾3_台；其余为中间架129台。
4.工作面现有的监测仪器是顶板离层监测仪（机械式）；(二)、1402工作面概况1、1402工作面概况2、工作面简介：1402工作面长210米，顺槽到井口3800米，井口到办公室300米。
（实地测绘距离）2.1 工作面液压支架：中间架型号：ZF8000/22/35_ 过渡架型号：ZFG8000/22/35 。
2.2 两巷超前支护：单体液压支柱型号_DW35/100___ 。
3.工作面测区的布置：3.1 工作面支架工作阻力测区：工作面共布置136 台支架。
其中有6 台过渡支架，机头3_台，机尾3_台；其余为中间架130台。
4.工作面现有的监测仪器是顶板离层监测仪（机械式）；二、项目监测要求（内容）KJ685煤矿顶板动态安全检测系统1401工作面在端头安装2台压力监测分机，在端尾安装2台压力监测分机，每架监测二个压力测点，每隔6架安装1台压力监测分机，共设计安装26台压力监测分机（含备用两台），压力监测分站安设2台。
1402工作面在端头安装2台压力监测分机，在端尾安装2台压力监测分机，每架监测二个压力测点，每隔6架安装1台压力监测分机，共设计安装26台压力监测分机（含备用两台），通讯分站安设3台（备用1台）。
三、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机可实时监测数据，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.连续监测曲线显示、分析5．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；ZMPSES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。
●工作面支架循环工作阻力分析●测线（或上、中、下部）顶板运动规律分析●工作面顶板压力分布分析●支架液压系统故障诊断●工作面周期来压步距、强度分析等●巷道顶板及围岩运动分析●巷道支护应力变化分析●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。
三、KJ685煤矿顶板动态安全检测系统主要技术特点KJ685煤矿顶板动态安全检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。
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。
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。
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井下部分系统配置一个采煤工作面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。
1041和1042工作面分别主要设备配置是：1）矿用本安型监测分站KJ685-F 3台（备用1台）2）矿用本安型压力监测分机KJ685-FJ 26台（配套相应的电源及其它设备，详见设备清单）本矿选择了单独铺设通信电缆的通讯方式，井下的数据信号通过通信电缆接入到通讯转换器。
通讯分站与下为监测分机通过RS485总线电缆连接，与下位分站构成主从式系统结构。
通讯分站负责监测多个测区，通讯分站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，当支架测点（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。
KJ685煤矿顶板动态安全检测系统如图3。
1041和1042工作面各设计安装26台顶板压力监测分机(另备用两台)顶板压力监测分机。
每台压力分机监测一组支架的二个测点，每台KDW28电源可供12台顶板压力监测分站正常工作。
压力分站采用一体化设计，集监测、显示、报警、总线接口、传感器于一体。
压力分站由16位单片计算机控制，具有数据分析功能，自动显示初撑力、当前工作阻力、最大工作阻力。
当压力值超过报警设定值时光报警。
传感器根据工作面条件设计，能抗强顶板断裂引起的压力冲击。
传感器通道通过高压油管与支架的高压腔连接。
压力分机采用一体化结构的优点是：工作面内的地质条件复杂，传感器与压力分机一体化结构避免了分机与传感器之间电缆的损坏，提高了系统得可靠性。
山东科技大学 泰安市鲁洲机械电子设备有限公司技术方案-----5141工作面 P1P2P3监测分站接线盒 采区变电所 设备列车压力监测分机轨道顺槽660V/127660V/127V660V/127V660V/127V4芯电缆防爆电源工作面监测分站P10皮带顺槽图3 KJ685煤矿顶板动态安全检测系统硬件组成及布置图1五、系统工作原理与工作过程1、综采工作面支架工作阻力监测综采顶板压力监测分机是最基本的测量单元，每台监测分机包含二个压力监测通道，支架的高压腔由管路连接到压力通道。
压力监测分机在供电状态独立工作，每5秒监测一次二个通道的压力数据，由程序自动判断初撑力、最大工作阻力，LCD显示器显示二个通道的数据，通过面板控制键可启动背光显示。
当压力监测分机收到总线请求发送数据指令时，自动将数据发送到总线。
综采监测子系统使用专用的数据通讯分站控制，每台通讯分站最大可巡测128台压力监测分机，每台监测分机有独立的地址编码，通讯分站与压力监测分机通过RS-485总线构成上下位关系，通讯分站按编码顺序巡测压力监测分机数据，存储并循环显示数据。
通讯分站可诊断并显示下位压力监测的工作状态（正常/故障）。
2 、井下数据通讯系统通讯分站与多台通讯分站构成上下位主从关系，通讯分站固定设置地址编码，依次巡测每个分站，分站接收巡测指令后，通讯分站将每次巡测的数据通过主传输系统发送到井上通讯接口。
3、井上接收及数据处理系统井上通讯接口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ZMPSES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。
六、监测系统现场测点布置与安装工作面支架工作阻力监测系统如图3所示，1041和1042工作面各安装26台顶板压力监测分机（另备用两台）。
压力监测分机端头端尾支架各布置2台，其他按均匀布置，分机固定安装在支架的顶梁下面，工作面通讯电缆采用吊挂式安装，压力分机的1、2 压力通道采用KJ10高压油管与综采支架的左右立柱连接，综采通讯分站安装在开关列车上，通讯分站通过一条防护式电缆与工作面压力监测分机连接，工作面推进时通讯分站及电源、电缆随开关列车一起移动。
安装方法如图4图4 压力监测分机安装示意图七、技术指标、参数监测服务器操作系统: Windows 2003/5/7 server 数据库平台：SQL server1．系统综合技术指标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（通信电缆）<30km ( 单模光纤)4）系统巡测周期≤20S5）传输接口RDS-100 串行异步MWF485 单模光纤接口6）通讯速率1200—57600BPS（出厂设置1200）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%。
2．矿用本安型监测分站1）接入容量1——128 点2）显示方式LCD 20*4（中文）LED背光3）井上通讯方式RDS-100 1200bp （井上通讯）NPORT 以太网接口MWF485 单模光纤接口4）下位通讯RS485 1200bps5）通讯距离至井上接口25km至下位分站10km6）电源波动范围DC12—18V （本安电源）150 mA 7）防爆形式本质安全型Exibl3、矿用本安型顶板压力监测分机1）压力通道数2（内置传感器）2）量程0——60Mpa3）精度 1.5%4）显示分辨率±0.1MPa5）显示方式LCD 20 ×4（中文）LED背光6）通讯接口RS485 1200bps7）传输方式：异步全双工、半双工（RS-485 ）。