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。

1.3系统最大容量

每一个工作面或一条巷道为一个子系统，全矿井可安装128个子系统，每个子系统可安装128个监测站，每个监测站可具有（2－16）个监测通道，这些通道可以接入诸如：压力（液压支架、单体支柱工作阻力）、顶板离层位移量、顶底板移近量、锚杆/索受力、煤岩体应力、水位、水压、瓦斯浓度等物理信号。模拟框图如图1：

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图1

二、XXX矿XX巷道顶板离层在线监测系统（以上下顺槽各1000米

长为例）

2.1顶板离层在线监测系统详细配置

2.1.1技术优势

KJ327型矿山压力监测系统是目前最先进的矿山压力监测系统，采用微功耗电子芯片和先进的软件技术。

其技术优势为：

①、使用电池供电，2年更换一次；

②、2年内系统永不掉电；

③、每子系统主站采用U盘存储数据，即便通讯回路出了故障，数据也绝

不丢失；

④、根除了失爆的隐患；

⑤、极大减少了安装工程量；

⑥、系统可靠性和稳定性得到极大提高。

2.1.2 监测点布局

该系统井上能够实时在线显示井下监测数据。监测井下回采工作面1000米长上下顺槽2条巷道，每50米布置一台监测站。

XX工作面巷道950m长，每条巷道各布置1台监测主站，18台监测分站，所以2条巷道共布置2台主站36台分站。

每台监测站含4个通道，监测内容为：2个顶板离层监测点（监测1个顶板离层孔中的2个离层点：1个深基点离层，1个浅基点离层）；2个锚杆/索受力监测点。

详细施工见图3。

2.1.3井上井下具有声光报警功能

每台监测站具备独立实时声光报警功能，且能实现井上井下同步报警，实时对当前巷道离层位移变化状况作出评价，即三状态预告：①正常状态区域②警戒状态区域③危险状态区域。

2.1.4数据永不丢失

采用大容量U盘存储以及电流环通讯技术。系统配备监测主站，带有大容量数据U盘；分站与主站通讯采用电流环通讯技术，当地面PC机故障，

各分站数据存储在主站U盘中，通信线路故障恢复后可以自动将中断期间数据上传至地面计算机；地面数据接口和计算机组成监控中心，实时接收井下巷道监测站顶板离层监测数据曲线，在PC机上形成实时曲线并转换为数据表格（可Excel转换）和数据库等诸项技术供操作者分析使用；

2.1.5分析软件

1）基于数据库管理的PC处理软件实现了多通道压力、位移、载荷曲线实时显示，同时生成数据库历史文件，数据文件、曲线打印输出；

2）软件网络功能支持：B/S、C/S、OPC架构；

3）实现了井下多子系统的通—管理，（俗称：一拖多,见图1）

2.1.6多功能性

本系统可同时实现顶板离层、锚杆/索受力、煤岩体应力等多个物理量监测，用户可根据本矿矿压实际情况需要进行合理配置。

2.1.7数据通讯连接

包括主站在内的4通道的微功耗监测站，每隔50米匀布在回采巷道中，站与站之间采用微功耗通讯技术，监测站每更换一次电池可工作使用2年，主站以RS485（或电话线调制解调器）接口向上游远距离输出数据，接入井下以太网后上传至地面监控主站（若是电话线调制解调器则上传至地面数据接口）。

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图3顶板离层在线监测系统巷道截面图

图4锚杆锚索受力监测载荷传感器安装示意图