煤矿顶板动态在线监测系统
顶板动态监测系统
顶板动态监测系统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。
顶板动态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。
深度剖析顶板动态监测系统的科学原理为何？具有可靠性和安全性高，免维护特性的智能化数字模型显示的传感器是新一代机械分离传感器更新，其具有光控制的数字显示，报警，体积小，操作方便等特点，成为目前矿山压力检测系统方面的一大技术指标与加工方案，在保持原有技术的基础上添加新元素，增加新感觉，为铸就最适合行业发展的技术设备奠定坚实空间。
这不仅是追求的技术巅峰，更是为满足消费者与科技发展需要所必须深究的课题，相信经过我们的深度剖析，您会对该技术发展领域有更深层次的了解。
其监测方法为：顶板离层仪的深、浅刻度读数等于移动量减初始值；当锚杆支护范围内顶板下沉时，顶板离层仪的深、浅两个基点的刻度都有变化，锚索支护范围内顶板下沉而锚杆支护范围内顶板不动时，顶板离层仪只有深基点刻度变化，若锚杆、锚索支护范围内的顶板同时下沉时，顶板离层仪深、浅基点上的刻度都有变化，而深基点刻度的变化量即是顶板下沉量的总和。
以上就是为大家带来的关于顶板动态监测系统的科学原理技术分析，前卫的技术思路，专注的行业发展，最严谨的技术方案，最有效的产品策略，质量坚实保障。
无线数据收发机让矿山压力监测神采飞扬无线数据收发机是矿山压力监测系统中常见的也是十分重要的数据解析技术，不仅承接来数据交换中转站的作用，而且在保障整体技术前进的同时也起着不可估量的作用，该设备装在井下工作面与巷道交叉口，可随时根据采动需要调整安装位置与基站进行双向通讯,它既可接收井上下达的命令数据，也可主动向地面中心站发送采集数据信号。
今天，我们就带大家了解一下该技术的各种详情，为大家带来满意技术咨询。
顶板离层在线监测系统简介
冒顶事故是煤矿生产中发生概率较高的事故类型。
顶板的离层失稳一般没有明显征兆，一旦发生冒顶，很难及时采取措施，将造成不可弥补的危害。
因此，顶板离层监测必不可少。
传统的人工监测或机械监测，需要有多年经验，并且对离层变化判断准确，对于大部分矿山来说比较难做到，而且现场使用效果较差，给安全生产带来极大的隐患。
济南福深科技设计研发的顶板离层在线监测系统能够对顶板离层、锚杆支护实现自动化监测，通过连续的直观数据信息尽早发现顶板失稳的前兆，避免事故发生。
系统组成
系统主要井上监控主机、系统监控软件、环网交换机、通信光缆、光纤顶板离层传感器、钻孔应力传感器、光纤锚杆应力传感器、矿用本安型光纤光栅解调仪、矿用隔爆兼本安型电源等组成。
监测内容
1、通过顶板离层传感器监测顶板离层位置、速度变化及两帮内显著变形区域，根据监测数据判断顶板的稳定性，指挥安全生产。
2、通过锚杆应力传感器对两帮锚杆固力沿锚杆长度变化规律进行监测，对
锚杆的工作状态进行评价，提高工作面支护的质量，改善作业环境。
系统功能
监控主机动态显示监测数据。
监测数据实时更新，自动存储，形成报表，以供数据查询。
系统软件对数据进行综合分析和安全评估，提供科学决策。
各终端联网实现数据共享。
报警功能，异常情况可及时进行预警。
综上，顶板离层在线监测系统精度高，抗干扰能力强，复用能力强，适应矿井下这种较为恶劣的环境，。
KJ顶板动态监测系统
结构特征
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煤矿顶板动态监测系统配置详单 4
使用注意Байду номын сангаас项
本安型分站 1）分站使用时应避免受挤压和剧烈冲击。 2）如有分站内部故障，切勿自行拆开修理。 顶板压力无线监测传感器 1）长期放置不用时应在井上保存。 2）内部故障，切勿自行拆开修理。 3）更换电池时，只能使用生产厂家提供的电池。 4）旧电池更换完后，应带上井进行处理，切勿随意丢弃到井下
煤矿顶板动态监测系统
1
•概述
KJ616型煤矿顶板动态监测系统是用于煤矿顶板压力动态的计算机在线测量
系统。系统将计算机检测技术、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。
系统包括五个组成部分： 1、计算机及数据处理软件； 2、KJ616-J(A) 地面输出本安型传输接口； 3、KJ616-J(B) 矿用本安型信息传输接口； 4、KJ616-F矿用数据传输分站； 5、KJ616-F1矿用本安型数据传输子站，GPD60矿用压力传感器，GPD450M锚杆 （ 索）应力传感器，GUD500矿用围岩移动传感器，GZY25矿用本安型钻孔应力 传感器； 6、本安型供电电源。 另外 包括：电缆、接线盒、转接器等本质安全型部件组成。
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KJ216顶板动态监测系统使用说明书(离层部分)
KJ216顶板动态监测系统顶板离层（围岩移动）报警监测子系统1.系统概述顶板离层（围岩移动）报警监测子系统（以下简称顶板离层系统）主要用于煤矿巷道顶板及围岩深部松动和离层监测，也可以用于其它相似结构的涵洞、人防工程顶板垮落危险监测。
系统采用分布式总线技术和智能一体化传感器技术，每台下位本安型分站可连接64个智能传感器，多台本安型分站可组成多个采区的监测网络。
本安型分站与上位主站连接将监测数据传送到井上监测服务器。
顶板离层系统采用隔爆兼本安型电源供电，每台电源可同时供电20个围岩移动传感器（又称离层传感器）。
围岩移动传感器采用钻孔式安装，每个钻孔（传感器）设置2个基点，传感器具有现场显示、声光报警功能。
系统监测分析软件CMPSES ，采用C/S+ B/S 结构，支持局域网在线模式和信息共享，支持广域网和互联网的浏览器访问模式。
该软件与综采监测、锚杆支护应力监测、超前支撑应力监测集成于一个平台。
2.系统结构与组成图1 顶板离层报警监测系统组成图系统组成如图1所示。
每个最小功能子系统包括：本安型分站、隔爆兼本安型供电电源、围岩移动传感器、本安型接线盒组成。
每台本安型分站下位可连接64个监测传感器，当监测传感器的数量少于20个时可与本安型分站使用一台电源供电。
每增加20个传感器时，增加一台隔爆兼本安供电电源。
监测主站本安型分站多个测区的顶板离层系统可以通过本安型分站上位总线级连扩展多个本安型分站，组成多分站的顶板离层监测系统，结构如图2所示。
图2 多测区离层系统扩展图3.本安型分站本安型分站负责一个测区一个功能子系统数据采集和通讯，本安型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个传感器。
3.1 本安型分站结构JZ1——上位通讯插座 JZ2——电源插座 JZ3——下位通讯插座图3本安型分站结构示意图JZ1 JZ2 JZ3图 4 本安型分站连接插座信号定义监测主站1#本安型分站2#本安型分站3#本安型分站显示器 1— VCC 2— GND 3— SA 4—SB1—18V 2—0V 3—NC1—2—3—SA 4—SB 5—NC3.2本安型分站的连接见图4，本安型分站与上位主站采用有线连接，采用4芯通讯电缆，系统配套的电缆适配接头线与JHH-2通讯接线盒与上位通讯电缆连接起来。
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、
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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。
KJ440综采支架无线监测
煤矿顶板动态监测系统 综采支架工作阻力监测子系统Version 1.01.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。
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。
无线数据传输分站控制巡测下位压力监测分 站，数据传输分站的数据通过有线的形式发送到上位监测主站。
综采支架工作阻力监测系统中的数据传输分站采用配套KDW660/12B 型隔爆兼本安电源 供电。
顶板压力无线监测分站通过本安型电池组供电。
2.系统结构与组成监测主站无线分站顶板压力无线监测分站图 1 综采监测系统组成示意图系统组成如图1所示。
每个最小功能子系统包括：矿用本安型无线分站、隔爆兼本安型 供电电源、顶板压力无线监测分站、本安型中继器（选用）组成。
如果信号传输距离远或者 有坡度或有拐弯的地方，可以添加中继器来接收并转发无线信号。
每台无线数据传输分站下 位可监测50个无线压力监测分站。
监测主站1#无线本安分站2#无线本安分站3#无线本安分站图2 多测区综采监测系统扩展图无线分站KDW660/12B多个测区的综采系统可以通过无线本安型分站上位总线级连扩展多个无线本安型分站， 组成多分站的综采监测系统，结构如图2所示。
3.无线本安型分站无线本安型分站负责一个测区一个功能子系统数据采集和通讯，无线本安型分站的下位 机为监测分站或一体化监测传感器。
分站采用微处理器控制，内置1路RS485总线接口与主 站连接，主站自动巡测分站，分站将数据发往主站。
分站还具有无线通讯接口，连接下位机 （无线围岩移动传感器、无线围岩应力传感器和无线锚杆/索应力传感器、无线顶板压力监测 分站、无线单体压力监测分机），分站自动巡测并可显示下级传感器的数据及通讯状态，如有 报警数据则进入报警状态；分站具有LCD 显示功能，可显示监测分站的工作状态信息。
3.2本安型分站的连接见图5，无线本安型分站与上位主站采用有线连接，采用4芯通讯电缆，系统配套的电 缆适配接头线与JHH-2通讯接线盒与上位通讯电缆连接起来。
综采工作面顶板动态监测
综采工作面顶板动态监测综采工作面顶板动态监测(一)、顶板动态监测主要内容、指标、测站布置、方法及设备型号1、综采工作面：(1)、综采工作面日常顶板动态监测主要内容和基本要求：使其能够有效控制围岩，减少冒顶事故，提高综采功效，保证安全生产。
(2)、综采面矿压观测测站布置：每隔10台支架安设1台矿压观测站，每日在线收集数据。
(3)、矿压观测设备型号KJF145煤矿顶板动态监测系统(4)、日常矿压观测方法：①支架阻力观测：直接读取压力表读数。
②顶板动态观测：在各测站处对顶板状态做统计观测，对分站架与架之间的初撑力做好记录。
③两巷超前支护质量监测：定人、定点、定时测量单体液压支柱的初撑力。
(5)、特殊时期的顶板动态监测：主要包括初采、末采撤面、工作面顶板初次垮落和初次来压，该阶段对每台支架均要进行动态监测，其初撑力必须符合规定。
(二)综采两巷顶板动态观测1、顶板离层仪观测(1)顶板离层仪由掘进施工时进行安装，确保离层指示仪能准确监测顶板变化情况，提供顶板离层的情况。
(2)顶板离层仪由专人负责进行监测、维护，并建立巷道监测与维护档案。
(3)在工作面交接时，需将监测资料及维护档案一并交接。
(4)顶板离层仪进入工作面超前支护区域后，由施工区队负责进行回收。
(5)施工单位不得随意损坏顶板离层仪，但凡损坏顶板离层仪的按原值进行处罚。
(6)对掘进期间安装的顶板离层仪，在回采压力波及区域(100m)每天观测一次，其他区域每周观测一次，在现场管理牌板填写观测数据，每周将测量数据记录保存1次，形成记录档案。
(7)监测人员必须掌握顶板离层量、随工作面推进的变化规律，按规定观测仪器仪表测量读数，并对观测数据进行详细记录，对记录不全或不及时的责任人罚款50元。
(8)如发现顶板离层仪读数范围内累计下沉100mm、日下沉量超过40mm/日;区队现场跟班人员应及时采取应急措施，进行临时支护保证现场施工安全，然后报矿压工作组，进行分析并制定有关措施上报分管领导，进行处理。
KJ1268矿用光纤顶板动态监测系统简介
KJ1268矿用光纤顶板动态监测系统简介摘要：本系统是基于光纤传感器技术研究的煤矿顶板动力灾害综合监测系统；与传统的人工检测方法、总线式检测方法相比，光纤传感器在易燃易爆、高温、高压、潮湿、强电磁场、强腐蚀性等极端恶劣条件下应用有许多独特的优点。
它使用光导纤维作为传感器件或信号传输媒介，具有抗电磁干扰、重量轻、体积小、绝缘、耐高温、耐腐蚀等众多优异的性能，能够对温度、位移、应变、压力等各种参数进行精确测量，能够适应极端恶劣的环境。
同时，由于光纤传输损耗低、频带宽，光纤传感器在组网和传输距离方面比传统的传感器更具优势，特别是在一根光纤上可以串联多个相同或不同类型的传感器，实现准分布式多点监测。
正是由于光纤传感器具有上述许多独特优势，可以解决许多传统传感器无法解决的测量问题。
关键词：KJ1268矿用；动态监测；系统1技术综合比较国内方面我国煤矿科技工作者对煤矿重大灾害的监测和控制进行了大量研究工作，在基于矿压、顶板和微震监测的深部开采灾害控制等方面积累了大量宝贵的经验。
但是伴随着煤矿深部开采、整合重组及集约化、机械化程度逐步提升的发展趋势，传统煤矿安全监控及灾害监测预警技术已越来越不能满足煤矿智能化发展的需要，而如何真正实现煤矿多参数的实时快速监测是目前煤炭行业面临的巨大困难。
传统煤矿安全监控及顶板灾害检测预警技术的局限性：传感器可靠性差、维护工作量大，监测、传输易受电磁场干扰；煤矿所使用的各种顶板灾害监测子系统基于不同的技术平台、缺乏相互关联，监测存在盲区，信息实时融合难度大，灾害隐患监测预警所需要的实时信息不足，导致对重大灾害的预警能力差；目前国内装备的顶板安全监控系统大约有30多种，存在着通用性差、兼容性差、智能程度低等问题。
接入180支离层传感器2系统特点“全光纤顶板安全动态数字化在线监测预警系统”是由我公司自主研发的新一代顶板动态监测系统。
该项目主要目的是针对矿井深部开采遇到的难题，结合矿井实际，分析研究矿井深部围岩破碎机理，通过理论分析、实践应用探讨，研制新一代矿井深部围岩破碎的光纤顶板综合监测预警系统。
尤洛卡 KJ216 煤矿顶板动态监测系统 说明书
安装 地点
井下
KJ216-Z
ExibI 2094292 MFC070116 尤洛卡公司 井下
KJ216-J
[Exib]I 2094291 MFC070117 尤洛卡公司 井上
KJ216-F
ExibI 2094293 MFC070115 尤洛卡公司 井下
KJ216-F2
ExibI 2094289 MFC090102 尤洛卡公司 井下
OFF
当 1、2、3 都拨到 OFF 时，波特率为 1200 同时显示界面上的波特率显示
1200。当 1、2、3 都拨到 ON 上时，波特率为 9600 同时显示界面上的波特率显
9
示 9600。
通讯接口在出厂时波特率已经设置，用户需要修改接口波特率时参考以上方
法进行。
5.2 电源的连接
KDW28、KDW22 电源的接线请参照该电源的使用说明书进行。
系统使用的电源型号为 KDW28、KDW22 隔爆兼本安型电源，若使用同一
等级的防爆电源供电时，须经过本公司同意后方可使用。KDW28、KDW22 电
源有两种输入电压可选（127V/660V），用户在使用前首先确认输入电源的电压
等级是否与防爆电源相符。
5.3 监测主站
监测主站是用于煤矿井下的集中通讯控制装置，根据井下工作面的布置情
况，可选择 1 台或多台主站，例如：井下的测区相对集中，多个测区监测系统
可通过一台主站传输到井上的通讯接口。如果测区间距离较远，专门敷设通讯
线路不方便，可以使用各自独立的的主站将数据发送井上通讯接口。
注：每台监测主站使用一条独立的向井上传送的通讯线路（一对电话线或
一芯光缆），使用以太网络时占用 1 个 IP。
监测系统培训
五、系统硬件的安装、操作使用方法
锚杆监测子系统 锚杆支护应力监测子系统主要用于煤矿巷道顶板及两帮锚杆或锚索受 力监测，也可以用于岩土工程锚杆、锚索应力监测。系统采用分布式 总线技术和一体化传感器技术，每台下位通讯分站可连接64个应力传 感器，多台通讯分站可组成多个采区的监测网络。通讯分站与上位主 站连接将监测数据传送到井上监测服务器。
锚杆、锚索应力监测系统采用隔爆兼本安型电源供电，每台电源可同 时供电25 个锚杆、锚索应力传感器。每增加25个传感作使用方法
锚杆（锚索）传感器的安装：
先放入托盘，将传感器穿入锚杆或锚索中，保持传感器居中，旋紧 锚杆的紧固螺母。若是锚索用涨拉机将锚索涨紧。将锚杆/锚索传 感器的输出信号电缆，按信号顺序接入到三通接线盒。若需要修改 编码则需要把显示窗口打开，进行拨码编号。
离层传感器的安装：
在顶板上打钻孔，一般用风动锚杆钻机打孔，打孔钻头选Φ28mm为宜。用 安装杆将A、B两个基点的锚爪推到所需的深度。将传感器的固定管推入钻 孔，分别拉紧两个基点的钢丝绳并将紧固螺钉固定。将信号线与总线接线 盒连接。接通电源后，用编程测试仪将传感器编号、校零、设定报警值。 电源的接入方法有两种：一是从本安型分站接入电源，接入通讯分站后， 通讯分站下位总线接口将信号和电源合并为一条电缆输出，通讯分站输出 电源的容量最大可负载30个离层传感器（1500m 范围内）。二是从线路中 间通过三通接线盒接入，当从工作面接入电源时，建议采用KDW28型电源 供电。除非使用的离层传感器的数量30台，否则不建议采用线路中间供电 方式。
煤岩钻孔应力监测系统采用隔爆兼本安型电源供电，每台电源可同时供
电25 个钻孔应力传感器。每增加20个传感器时，增加一台供电电源。
煤矿顶板在线监测系统
煤矿顶板在线监测系统
当进行煤层开采时，工作面周围的岩体平衡状态遭到破坏，随着工作面不断向前推进，煤层上方岩层不断变化，岩体应力也在不断变化，岩体重量只能由工作面的支柱来承担。
工作面回采后，顶板失去了支持后，将产生程度不一的下沉，有的是缓慢下沉，有的是局部冒顶，造成不同程度的顶板事故。
煤矿顶板在线监测系统的目的是实时监测顶板的运动情况及压力情况，并及时反映到计算机中，以便采取有效支护，有效控制顶板事故发生，确保工作面回采。
系统简介
为解决顶板问题，福深科技设计研发了煤矿顶板在线监测系统，该系统利用光纤传感技术能够对顶板及锚杆支护进行长期动态监测，能够准确掌握其变化规律，并对顶板状态进行分析、评估及预警，为生产提供决策依据。
系统组成
见煤矿顶板在线监测系统由哪几部分组成？
系统效果
1、提高工作面支护的质量，改善作业环境，必要时进行实时预警，减少顶板下沉、冒顶等现象，保障巷道安全。
2、发现顶板运动规律，通过顶板离层传感器实时监测顶板变化，能够很好掌握来压情况，根据监测数据来指导安全生产。
煤矿六大系统之矿压监测系统
二、系统组成
• 系统主要由工控机、UPS电源、避雷器、 信息传输接口、数据传输分站、数据传输 子站、压力传感器、围岩移动传感器、锚 杆（索）应力传感器、钻孔应力传感器、 矿用隔爆兼本安不间断电源、电缆、打印 机和其他必要设备组成。
• 三、KJ616煤矿顶板动态监测系统|矿山压力监测系统实现的 基本功能 • 1 数据采集、显示功能 • 系统具有对压力、锚杆（索）应力、钻孔应力和位移等模 拟量数据的采集、显示及报警功能。 • 2 存储和查询 • 系统具有以地点和名称为索引的存储和查询功能。 • a) 存储记录：即时将模拟量等存储在磁盘等存储介质上； • b) 查询：根据输入的被查询量和查询时间，将查询期间内 被查询量显示或打印。 • 3系统中心站能显示和打印： • a) 各被测量的瞬时值和历史记录显示； • b) 分站巡检及传输系统故障状态显示； • c) 实时时钟显示； • d) 数据报表显示及打印； • e) 模拟量历史曲线显示； • f) 设备布置图显示；
煤矿六大系统之矿压监测系统 KJ616
Shan Dong Heng An Electronic Technology Company
• 一、KJ616煤矿顶板动态监测系统|矿山压力监测 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。系统包括 五个组成部 分：1、计算机及数据处理软件；2、KJ616-J(A) 地面输出本安型输出传输接口；3、KJ616-F矿用 数据传输分站；4、KJ616-J(B)矿用本安型信息传 输接口；5、GPD60矿用压力传感器 6、GUD500矿 用围岩移动传感器 7、GPD450M矿用本安型锚杆 （索）应力传感器 8、GZY25矿用本安型钻孔应 力传感器，另还包括：电缆、接线盒、转接器等 本质安全型部件组成。
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。
顶板矿压在线监测系统在煤矿井下的应用
顶板矿压在线监测系统在煤矿井下的应用摘要：煤矿井下地质条件复杂，尤其是顶板结构，不同采区的顶板地质差异很大，需要制定专项顶板管理措施，确保工作面施工人员的生命安全。
近些年由于顶板安全事故的案例让我们对于顶板安全管理越发重视，为了彻底解决顶板安全事故，有效做好顶板管理，我们积极引入矿压监测系统。
矿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，对于监在线管顶板安全有着十分重要的意义。
本文对某矿在顶板矿压在线监测系统的应用情况进行介绍。
关键词：煤矿井下；顶板；矿压在线监测技术前言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。
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一、顶板矿压在线监测系统的介绍顶板矿压在线监测系统可分为日常测站和总和测站。
日常测站设置及传感器配置标准：每50m设置一个日常测站，监测巷道顶板离层，配置一个围岩移动传感器（2点式）；综合测站设置及传感器配置标准：每个综合监测站均需配置两个围岩移动传感器（2点式），4个锚杆（索）应力传感器（两帮锚杆各1个、顶板锚索1个、顶板锚杆1个）。
二、顶板矿压在线监测系统的功能（一）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。
尤洛卡在线监测技术方案
炭窑坪矿煤矿顶板动态监测系统技术方案2０１２年4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一、项目监测要求（内容)１、5０2０１工作面巷道顶板离层在线监测50201工作面两顺槽巷道（各７60米)每５0m布置一组测点，在巷道顶板上安装,两顺槽巷道共布置32个离层测点。
2、5020１工作面巷道锚杆应力在线监测50201工作面两顺槽巷道（各760米)每个巷道断面监测一个锚杆测点或锚索测点，每隔５0m监测一个巷道断面,两顺槽巷道共布置32个锚杆/索应力监测测点.3、１0201工作面巷道顶板离层在线监测10２０１工作面两顺槽巷道（各８0０米)每50m布置一组测点,在巷道顶板上安装,两顺槽巷道共布置３2个离层测点。
４、１０２01工作面巷道锚杆应力在线监测１０201工作面两顺槽巷道（各８00米）每个巷道断面监测一个锚杆测点或锚索测点,每隔５0m监测一个巷道断面，两顺槽巷道共布置３2个锚杆／索应力监测测点。
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；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●巷道支护应力变化分析●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，报表可以以excｅl形式打印.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)。
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。
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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。
煤矿顶板动态监测与分析系统(无线)的研究
FORUM 论坛管理128 /矿业装备 MINING EQUIPMENT煤矿顶板动态监测与分析系统（无线）的研究□ 杜海顺 阳煤集团新景公司1 研究目标和方法（1）巷道顶板离层监测：采用顶板位移传感器。
（2）巷道锚杆（索）支护应力监测：采用锚杆/锚索应力传感器采。
（3）围岩移动监测数据。
围岩移动监测分析：目前1#和7#监测站深点离层量为3 mm，浅点离层量为3 mm，9#监测站顶板离层深点离层量为4 mm ；通过监测数据及现场观测分析，顶板离层量较小，从观测数据来看巷道顶板没有下沉迹象，相对稳定；验证锚杆（索）支护设计比较合理。
（4）锚杆（索）应力监测数据。
巷道锚杆（索）应力分析：锚杆（索）应力监测值在44.71~132.21 kN,锚杆（索）应力变化，距离掘进掌头50 m 范围内,顶板锚杆（索）应力为67.86~112.81 kN,两帮锚杆应力为128.56~132.21 kN,从整个变化情况来看，测点随着距离掘进掌头的增大到50 m 范围后，锚杆（索）受力趋于稳定。
说明在距掘进掌头50 m 左右的范围内，受掘进影响，两帮锚杆应力增大，但在可控范围之内，并现场观测巷道围岩变化不明显。
随着巷道围岩应力达到新的平衡点后，巷道相对比较稳定，后续形成工作面，根据采动影响，进一步监测锚杆应力变化。
2 研究过程与结果2.1 8128进风巷顶板离层无线监测子系统配置技术方案巷道顶板离层无线监测系统主要用于煤矿巷道顶板及围岩深部松动和离层监测。
系统采用分布式总线技术和智能一体化传感器技术，每台KJ533-F(A) 矿用本安型压力监测分站可无线监测 16个GUD500(A)位移传感器，为了对煤矿井下顶板进行科学的管理，利用先进科学技术和设备有效监测本矿综采工作面顺槽巷道顶板锚杆（索）受力和顶板离层位移变化量情况，起到预警、预报作用，防止顶板事故发生。
经过现场考察，确定在公司芦南一区8#煤8128进风巷安装试验“KJ533煤矿顶板动态监测与分析系统”。
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。
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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。
KJ29型煤矿顶板动态在线监测系统是用于煤矿顶板运动各参数的计算机在线监测系统。
系统将计算机检测技术、无线和有线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、分析和预警。
1系统组成结构煤矿顶板动态监测系统分为井下和井上2大部分，系统由计算机上位机软件系统、KJ236－J矿用数据通讯接口、KJ29－Z矿用隔爆兼本安型通讯主站、KJ29－F矿用本安型顶板监测分站、GDW150顶板位移传感器、GMY300锚杆（索）应力传感器、GZY50矿用支架（柱）压力传感器、KJJ1矿用本安无线网关设备组成。
根据煤矿具体需求可以组成电缆网传输、光纤与电缆混合组网，及光纤环网传输方式。
以光纤环网传输结构如图1。
2系统工作原理及技术指标1）系统以计算机网络为主体，兼容井下通讯电缆、光缆专线、以太网络及无线多种数据传输模式。
监测参数包括：工作面支架或支柱工作阻力、顶板离层位移、锚杆锚索载荷应力3个方面。
2）系统由3个不同监测功能的子系统（综采支架或支柱工作阻力监测子系统、顶板离层位移监测子系统、锚杆锚索应力监测子系统）组成，在有些煤矿根据具体的地质条件，可能只需要使用其中的1 2个监测子系统。
这3个监测子系统从功能上加以区分，硬件结构使用统一的总线地址编码，实际布置上分站可以混合排列，监测主机通过通讯协议区分数据类型，可满足国内大型矿井多采区布置的矿压监测需要。
3）提炼出由不同类型监测数据所反映出煤矿顶板稳定状态或支护体工作状态的数据，由计算机进行分析，达到自动识别判定巷道围岩安全性、支护稳定性和可靠性、锚杆或支架的工作状态等。
4）主要技术指标。
①系统分站容量：1 16台监测分站；②系统通讯距离：监测分站与传输接口最·29·（第43卷第10期）设计·开发图1KJ29顶板监测系统光纤环网传输方式结构图大通讯距离10km ，监测分站与传感器最大通讯距离2km ；③巡测周期：≤30s ；④系统画面响应时间：≤20s ；⑤测量参数：支架（柱）压力为0 50MPa ，锚杆（索）应力为0 300kN ，顶板离层位移为0 150mm 。
3软件系统组成软件系统的功能模块组成如图2。
图2KJ29煤矿顶板动态监测系统软件组成1）数据采集。
监测分站实时检测井下各压力、位移、应力传感器的数值的变化，并把当前值传输给通讯主站。
通讯主站可通过液晶显示屏展示各传感器的当前工作状态及监测数据，当通讯主站巡测监测分站时，监测分站将采集到的信息通过RS485总线回传到通讯主站。
通讯主站将数据通过光纤或环网连接到井上通讯接口，接口将收到的数据通过RS232口传输到监控主机，监控主机的数据采集模块实时处理上传数据，将数据存储，形成历史数据。
2）模拟显示。
①区域图：采用模拟图和柱状图的方式显示各测区的压力、应力、位移等实时监测值；②通讯图：图形化方式展示井下各通讯主站、监测分站、传感器的通讯状态、供电状态。
3）列表显示。
①实时测点：采用列表的方式显示井下各压力、位移、应力监测点的实时监测值和状态，包括测点编号、分站编号、测线号、传感器类型、监测值、状态、设备供电状态、数据更新时间、测点位置等；②分站状态：采用列表的方式显示井下各分站的工作状态，包括分站地址、分站名称、工作模式、当前状态、与无线网关的通讯状态、数据更新时间、分（下转第96页）·39·（2012－10）斯解吸，导致取芯筒内瓦斯压力上升，因此，现场解吸时初始瓦斯解吸量很大，1min时的瓦斯解吸量达0．7823mL/g，是传统岩芯管取样煤样1min瓦斯解吸量的34．6倍。
由于在同一地点取芯测试对比，因此煤质相差不大，表现在2种测定方法的粉碎解吸量和常压不可解吸瓦斯量基本相同。
反转密封取样极大缩短了取样过程煤样的暴露时间，因此能够降低损失瓦斯量占瓦斯含量的比值，减小因损失瓦斯量的推算过大而导致的瓦斯含量测值误差。
3结论1）反转密封取样装置结构新颖，操作方便。
能够取到碎屑状煤样，且在取样完成时能够完成所取煤样的密封，避免退钻过程中煤样瓦斯漏失；取样结束，无需转移煤样，可直接利用取样筒通过快接装置进行井下解吸，减少了煤芯转移暴露时间。
2）与传统岩芯管取样测定法相比，反转密封取样测定法能够缩短取样过程煤样暴露时间，降低损失瓦斯含量的推算值，减小损失瓦斯量占总瓦斯含量的比值，测定准确性更高。
参考文献：［1］周世宁，林柏泉．煤层瓦斯赋存与流动理论［M］．北京：煤炭工业出版社：1998．［2］贾晓亮，崔洪庆．煤层瓦斯含量测定方法及误差分析［J］．煤矿开采，2009，14（2）：91－93．［3］王耀峰．对于采用孔口取样方式进行瓦斯含量测定时煤钻屑暴漏时间的探讨［J］．煤矿安全，2005，36（3）：39－40．［4］胡千庭，邹银辉，文光才，等．瓦斯含量法预测突出危险新技术［J］．煤炭学报，2007，32（3）：276－280．［5］邹银辉，吕贵春，张庆华．瓦斯含量法预测突出危险性的试验研究［J］．矿业安全与环保，2007，34（4）：4－6．［6］刘志伟，何俊材，冯康武．瓦斯含量直接测定法在大方煤田的研究［J］．中国煤炭，2011，37（1）：99－101．［7］袁亮，薛生，谢军．瓦斯含量法预测煤与瓦斯突出的研究与应用［J］．煤炭科学技术，2011，39（3）：47－51．［8］齐黎明，陈学习，程五一，等．新型煤层瓦斯含量准确测定方法研究［J］．采矿与安全工程学报，2010，27（1）：111－115．作者简介：陈绍杰（1981－），男，河南焦作人，讲师，在读博士研究生，现在华北科技学院任教，研究方向为矿山安全。
（收稿日期：2012－02－27；责任编辑：王福厚檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷檷）（上接第93页）站位置等。
4）曲线显示。
①实时曲线：各监测点的实时数据曲线，每30s数据更新1次；②历史曲线：可以查询任意时间段的各监测点的历史数据曲线；③每日进尺：可查询各监测区域的每日回采或掘进进尺米数。
5）报表打印。
①原始数据；②日、月报表：查询特定时间段内某一测点的的连续的监测值；③报警明细、报警统计：查询特定时间段内系统测点的报警明细信息和统计信息。
6）系统信息。
基本信息的增加、修改、删除操作。
7）综合分析。
①事件分析：分析特定时间段的压力、位移、应力数据，采用发生大、小事件概率方法进行表示，最终得出特定时间段内的顶板是否安全、是否应该密切关注顶板压力变化；②周期来压：采用曲线的形式展示特定时间段内，某一测线的压力、位移、应力监测点随着采掘工作面的推进，顶板压力的变化趋势；③压力分析：采用柱状图和饼图的形式展示特定时间段内，某一测线的压力、位移、应力监测点的压力、位移、应力的分布范围，从而得出顶板安全状况。
4结语KJ29煤矿顶板动态在线监测系统实现了煤矿顶板压力的在线监测、预警和分析，综采工作面液压支架压力信号的无线传输，解决了工作面布线不便、放炮容易崩断电缆、液压支架挪动容易拖断电缆、巷道上隅角处电缆易折断等问题。
且实现了在上位机监测系统上实时显示各个液压支架的压力值、顶板离层位移量、锚杆锚索载荷应力值，当超过设定的报警上、下限值时上位机监测系统将自动报警。
作者简介：疏礼春（1981－），男，安徽安庆人，工程师，从事煤矿安全生产管理类的软件设计与研究工作。
（收稿日期：2012－03－17；责任编辑：李力欣）·69·（第43卷第10期）设计·开发。