矿井水文监测系统技术方案
矿井水文在线监测系统及其应用
（ Ｇ ｕ ｏ ｅ ｒ ｚ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ Ｃ ｏ ａ ｌ Ｍｉ ｎ ｅ ， Ｊ ｉ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｈａ ｎ ｄ ａ ｎ Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ．， Ｌ ｔ ｄ ．， Ｈａ ｎ ｄ ａ ｎ ０ ５ ６ ３ ０ ３， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
事 故 的研 判 。
（ ４ ） 共 享性 差 ， 尤 其 是 实 时 共 享 性 差 。传 统 监 测 方式 的特 点难 以让相 关业 务部 门及 上级管 理部 门 及 时掌握 各种 监测 数 据 ， 不 利 于 对 水 害事 故 的预 测 预 防及应 急救 援 的及 时决策 。
（ ５ ） 管 理便 利性 差 。传 统 监 测方 式 一般 都 需要
文在 线监 测 系统 的 关键 技 术及 架构 ， 结合 实例 介 绍 了其在 煤 矿 的应用 。实 践 表 明 ， 该 系 统弥 补 了传 统 和 常 规 矿
井 地 下水 监 测 方 式 的 不足 ， 在 煤 矿 尤 其 是水 文地 质 条 件 复 杂 、 受水 害 威 胁 相对 严 重 的 矿 井取 得 了 良好 效 果 。
关 键词 ： 水 文； 在 线 监 测 系统 ； 水 害 防 治
中图分类号 ： Ｔ Ｄ ７ ４ ５ ． ２
文献 标 志 码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ３— ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ —０ ０ ５ ７— ０ ３
Ｏ ｎ－ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｍｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｎｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ Ｍ ｉ ｎ ｅ Ｈｙ ｄｒ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｉ ｔ ｓ Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
采矿业中的矿山水文与水资源管理
采矿业中的矿山水文与水资源管理矿山水文是指在采矿过程中，与矿山相关的水文特征和水资源利用问题。
随着采矿业的发展，矿山水文与水资源管理变得越来越重要。
本文将就矿山水文的特点、水资源管理的挑战以及相关的解决方案进行探讨。
一、矿山水文的特点矿山水文的特点主要有以下几个方面：1. 水循环系统：矿山地下水和地表水之间形成了一个相互联系的水循环系统。
采矿活动对该系统的干扰会导致水文过程的变化，从而影响地下水和地表水资源的利用。
2. 水质问题：矿山周边地下水和地表水受到矿井附近的矿山废水和矿石渗水的影响，水质可能受到污染。
矿山水文需要监测和管理水质，以确保水资源的可持续利用。
3. 水资源供需矛盾：矿山活动需要大量的水资源用于生产和冶炼过程。
然而，矿山所在地区的水资源有限，供需矛盾常常存在。
因此，水资源管理变得尤为重要。
二、水资源管理的挑战在采矿业中，水资源管理面临以下几个主要挑战：1. 水资源需求管理：矿山需要大量的水资源用于生产和冶炼活动。
如何科学合理地管理水资源需求，以提高水资源利用效率，减少浪费，是一项重要的挑战。
2. 废水治理：矿山废水中含有大量的有害物质和矿石渣滓。
如何有效处理和净化废水，以防止对周边环境的污染，是水资源管理中的难题。
3. 水文监测与预测：矿山水文需要进行实时监测和预测，以了解水文过程的变化和发展趋势。
如何建立高效、可靠的水文监测系统，提高水文预测的准确性，是水资源管理中的关键问题。
三、解决方案为了解决矿山水文与水资源管理的挑战，需要采取以下措施：1. 科学规划水资源利用：通过合理规划和管理水资源，制定科学有效的用水方案，优化水资源利用效率，减少浪费，达到可持续利用的目标。
2. 废水资源化利用：将废水处理设施与矿山生产设施相结合，将废水中的有用物质进行回收利用，减少废水排放，实现资源的再利用。
3. 建立水文监测网络：建立完善的水文监测网络，利用现代化的监测设备，实时了解矿山地下水和地表水的变化情况，提供准确的水文数据，为水资源管理提供支持。
大采深高承压矿井水文地质条件及防治水技术
大采深高承压矿井水文地质条件及防治水技术一、大采深高承压矿井的水文地质条件大采深高承压矿井是指采掘深度超过500米，地下水位高于井口或采空区压力大于 1.2兆帕的矿井。
这类矿井的水文地质条件非常复杂，主要包括以下几个方面：1.地下水位高：由于采矿活动导致地下水位下降，大采深矿井的地下水位常常处于较高的位置，容易引发水灾。
2.高渗透性地层：大采深矿井常常穿越多种地质构造，其中包括高渗透性地层，如砂岩、砾岩等，这些地层具有较高的渗透性，导致矿井周围地下水涌入矿井。
3.大断裂带和构造变动区：大采深矿井周围的地质构造复杂，存在大断裂带和构造变动区，这些地质构造容易形成水流通道，增加了矿井的渗水量。
4.地下水化学成分复杂：大采深矿井地下水中的溶解物质较多，如硫酸盐、铁、锰等，这些物质容易对矿井设备和工作环境造成腐蚀和污染。
二、大采深高承压矿井的防治水技术为了有效防治大采深高承压矿井的水害，需要采取一系列的防治水技术，具体包括以下几个方面：1.地下水位控制技术：通过合理的排水设计和施工，控制矿井周围地下水位，以确保矿井的安全开采。
2.防渗透技术：对于高渗透性地层，采用注浆、封孔等技术，减少地下水涌入矿井的量。
3.构造封堵技术：针对大断裂带和构造变动区，采用人工封堵、注浆等技术，减少水流通道，降低矿井的渗水量。
4.环境保护技术：在采矿过程中，加强对地下水的监测和管理，防止地下水的污染和腐蚀。
5.紧急处理技术：建立完善的应急预案和紧急处理措施，对突发的水灾事件进行及时处置，最大限度地减少损失。
三、总结大采深高承压矿井的水文地质条件非常复杂，需要采取一系列的防治水技术来确保矿井的安全开采。
在实际工程中，需要进行详细的水文地质调查和分析，制定科学合理的防治水方案，并加强对地下水的监测和管理，以应对可能发生的水害事件。
只有通过科学有效的防治水技术，才能更好地保障大采深高承压矿井的安全生产。
矿井水文自动监测系统
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矿井水资源管理与利用
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水资源管理
通过对矿井水文数据的实时监测和分析，合理规 划和管理矿井水资源，确保矿井生产的正常进行 。
水资源利用
通过对矿井水文数据的实时监测和分析，合理利 用矿井水资源，提高矿井生产的经济效益和社会 效益。
水资源保护
通过对矿井水文数据的实时监测和分析，采取有 效的保护措施，防止矿井水资源受到污染和破坏 ，保护生态环境。
01
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前景展望
未来，矿井水文自动监测系统将在以 下几个方面有更大的发展
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智能化监测
通过引入人工智能、大数据分析等技 术，实现对矿井水文的智能监测和预 警；
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自动化控制
通过自动化控制技术，实现对矿井水 文的自动调节和控制；
06
总结与展望
总结本次研究工作成果与不足之处
成果
本次研究工作成功开发了一套矿井水文自动监测系统，实现了对矿井水文数据的实时监 测和预警。该系统具有自动化、高精度、高效率等优点，为矿井水文监测提供了新的解
采用高精度传感器和先进的数据 采集技术，确保数据的准确性和 可靠性；
加强设备维护和保养，提高设备 的使用寿命和稳定性。
发展趋势与前景展望
发展趋势
随着科技的不断进步和应用，矿井水 文自动监测系统将朝着更加智能化、 自动化、网络化的方向发展。
网络化应用
通过物联网、云计算等技术，实现矿 井水文数据的共享和应用，提高矿井 安全生产的水平。
将监测数据和预警信息实时反馈给管 理人员，以便及时做出决策。
预警功能
根据监测数据和预设阈值，自动发出 预警信息，提醒管理人员采取相应措 施。
煤矿矿山水文地质勘查与治理技术
煤矿矿山水文地质勘查与治理技术煤炭作为我国最重要的能源资源之一，在国民经济中发挥着重要的作用。
随着对煤炭需求的不断增长，煤矿的开发也日益频繁。
然而，煤矿开采过程中会对水文地质环境产生一系列影响，如地表开裂、地下水位下降等，这不仅会给地下水系统造成破坏，还会影响矿井的安全生产。
因此，煤炭开采企业需要进行水文地质勘查与治理，以确保矿井的安全运营。
一、煤矿矿山水文地质勘查技术1.地质勘查前期工作地质勘查前期工作是煤矿矿山水文地质调查的重要环节。
在此阶段，矿山企业需要收集并整理相关的地质、水文和地下水数据，包括地质构造、矿井地层、地下水位和地下水水化学成分等信息。
通过对这些数据进行分析和研究，可以初步了解地下水系统的特征及其对矿山开发的潜在影响。
2.地下水位监测技术地下水位监测是矿井水文地质勘查的重要手段之一。
通过布置监测井，测量地下水位的变化情况，可以及时掌握矿井附近地下水系统的动态变化。
这对于预测地下水对矿山的影响，以及制定相应的水污染防治措施具有重要意义。
3.水文地质模拟技术水文地质模拟技术是煤矿矿山水文地质勘查的核心内容之一。
通过建立地下水流动和污染传输的数学模型，可以模拟地下水的流动规律，并预测地下水对矿山产生的影响。
同时，模拟结果还可以为矿山开采过程中的水文地质治理提供科学依据。
二、煤矿矿山水文地质治理技术1.地下抽水技术地下抽水技术是矿山水文地质治理的一种有效手段。
通过在矿井附近布置抽水井，将地下水抽到地面，从而有效地降低地下水位，减少地下水对矿山的影响。
此外，地下抽水还可以减缓地表沉降速度，保证地表的安全稳定。
2.地下水补给技术地下水补给技术是为了解决矿井开采过程中地下水资源的合理利用问题而采取的一种措施。
通过人工补给的方式，将地表水或其他水源引入地下水系统，从而补充由于开采所消耗的地下水资源。
这对于维持地下水系统的平衡，减少地下水系统可能发生的问题具有重要意义。
3.地下水污染防治技术地下水污染防治技术是为了减少煤矿开采过程中地下水受到污染的程度而采取的一系列措施。
水文钻孔水位、水温自动监测预警系统
水文钻孔水位、水温自动监测预警系统一、系统的意义复杂矿井水文钻孔水位、水温的数据监控是确保矿井安全运转的日常工作之一。
目前大多矿区仍然采用传统的人工观测水位措施。
该措施需要工作人员不分昼夜，不分天气好与坏，都得去现场利用皮尺或一些原始的工具手动测量。
人工检测一般无法做到实时性，一些突发情况的紧急处理往往就在短短的几分钟内，因此实时性的监测显得尤为必要。
钻孔一般在野外，路况差且相对分散，如果路途遥远还得驾驶交通工具，既费时也费力，既不经济也不安全。
本系统利用GPRS/GSM无线数据传输网络对矿区水文钻孔数据进行实时采集，整理传输，达到监测与预警功能。
与国家正在大力倡导建设的“数字化”矿井有机地结合，也为日常管理和监测提供基础数据。
其优点：利用公网，不需自建和维护通信网；不易遭受雷电袭击和人为破坏；组网灵活，站点变动和扩充容易；数据采集站设备利用太阳能，费用低。
二、该系统应用的行业有：l、工业遥信、遥测、遥控2、电信行业无人值守站机房监控和远程维护(如移动基站、微如移动基站、微波、光纤中继站等)3、城市配电网自动化系统与抄表数据传输4、高压电力设备监测、自来水、煤气管道、闸门、泵站与水厂监控5、城市热网系统实时监控和维护6、环境保护系统数据采集7、三防与水文监测8、人民防空警报设备监测9、气象数据采集10、其他无人值守(如仓库、办公楼等如仓库、办公楼等)监控11、金融、零售行业12、移动车辆监控调度系统13、油罐及输油管线监控14、城市路灯监控15、移动办公以及医疗监护三、主要技术原理:本系统主要由智能信息采集终端、信息综合服务器和用户终端三部分组成,见图1。
智能信息采集终端由CPU（ARM）、GPRS/GSM模块、检测、控制四部分组成，主要承担水位信息的采集任务，并将采集的信息通过GPRS/GSM模块发送至信息综合服务器。
信息综合服务器主要由管理控制、数据接收和发送、终端处理三个模块组成，主要实现对数据的接收、存储、显示等。
水文动态观测系统管理制度
李雅庄煤矿水文监测系统管理制度
1、地测科建立专项水文监测台帐，每季度对矿井水文动态观测系统巡视一遍，重点检查设备完好情况、分站处巷道围岩稳定情况、通风情况等，发现问题要及时解决，保证设备正常运行，
2、由地测科、机电科、通风区监测组专人定期对井下各水文监测设备进行一次专项检查。
重点对井下分站设备的防爆性能、井下供电电缆和开关、地面信号传输电话线每季度检查一次，杜绝失爆、破损、与相关规定不符等现象。
3、矿调度技术中心组对井下设备所用传输信号的电话线每季度检查一次，线路布设符合相关要求。
4、井下设备实行责任区管理保护，由所在区队负责，不得无故停电、移动分站设备、挪动电缆等，对发现的巷道破坏、积水等情况要及时上报地测科，由地测科落实通风监测组及时维护，严禁往钻孔中排水。
5、地测科每天检查地面主控设备运行情况，数据信号传输情况，发现问题及时联系相关单位进行处理。
6、地测科每月对观测数据分析整理一次，并绘制观测数据折线图，分析本月各水文监测数据的真实性、客观性，并将分析结果与矿井采掘实际、井下排水情况进行总结。
预测预报下一个月主要采掘活动对强含水层的影响范围，最终存档保存。
7、地测科负责地面各水文监测孔的正常传输，针对定时不能传输的水文监测孔进行维护和续费。
对于彻底损坏或不能正常维修的水文监测孔，及时联系厂家进行维护使用。
并对井上各水文监测孔形成定期检查台帐。
保障水文监测系统的监测有效，更好的服务矿井安全生产。
8、发生水灾时，地测科要24小时对水文动态观测系进行分析，为水灾防治提供技术支持。
矿山监控工程方案
矿山监控工程方案一、总体设计思路矿山是一个存在着诸多危险的地方，包括矿井坍塌、火灾、有毒气体泄漏等各种危险事件。
因此，对于矿山的监控工程至关重要。
监控工程方案的设计应是综合性的，涉及到矿山的各个方面和环节，包括设备、人员、环境、安全等等。
因此，设计思路应当是以确保矿山生产的安全和有效性为出发点，充分考虑到各种潜在的风险和隐患。
二、监控系统1. 视频监控系统视频监控系统是矿山监控工程中必不可少的一环。
这个系统应当覆盖整个矿山的生产区域，监控各种生产设备、工作场所、生产作业等。
视频监控系统应当设有足够的摄像头，涵盖矿山的每一个角落，确保整个生产过程受到严密的监视。
此外，视频监控系统还应当配备有远程监控功能，这样管理人员就可以通过互联网随时随地查看监控画面。
2. 环境监测系统环境监测系统是用来监测矿山周围环境的变化情况。
这个系统应当能够监测气象、地质、水文等多个方面的数据，包括气温、湿度、风速、降雨量、地下水位、地震情况等。
通过对这些数据进行监测和分析，可以及时发现环境变化的迹象，从而采取相应的措施来防范各种自然灾害的发生。
3. 安全监测系统安全监测系统是用来监测矿山内部的安全状况的系统。
这个系统应当能够监测各种生产设备的工作状态、安全装置的有效性以及人员的安全情况。
此外，安全监测系统还应当具备事故预警和应急处理功能，当发现有危险事件正在发生或者即将发生时，能够立即启动相应的应急措施，以及时保护生产设备和人员的安全。
4. 数据采集系统数据采集系统是用来采集各种监测数据的系统。
这个系统应当能够将各种监测设备所采集的数据进行统一的采集和存储，然后将这些数据传输给监控中心。
监控中心通过对这些数据的分析和判断，可以及时发现各种问题和隐患，并采取相应的措施进行处理。
5. 数据传输系统数据传输系统是用来传输各种监测数据的系统。
这个系统应当能够将各种监测数据传输给监控中心，并且确保数据传输的及时、准确和安全。
这样监控中心就可以随时随地查看各种监测数据，及时发现各种问题和隐患。
矿井水文监测系统说明书
矿井水文监测系统说明书一．概述与功能介绍矿井水文监测系统是一种矿用数据采集和控制装置。
可以对矿井下的水文情况进行实施监测，包括水位、水压、流量、涌水突变、水温等，也可配接离层、矿压、瓦斯、负压等其他多种矿用传感器，采集各种测量数据。
所有数据通过电话线传至地面微机，由微机进行数据分析，打印报表，绘制历史曲线。
也可与瓦斯检测系统连接，通过瓦斯监测系统实现数据的报表、曲线以及异常情况报警。
二、系统组成该系统包括计算机、通信接口、监测分站、和各种监测仪器。
电话线水文监测系统框图下面介绍一下主要几个监测仪器的功能：1．水压监测仪：包括矿井水文观测孔水压监测和管道水压监测；监测仪器直接与监测分站连接，也可独立工作，掉电后数据不丢失，也可与瓦斯浓度监测报警系统连接，通过瓦斯报警系统对钻孔水压数据进行记录、存盘、报表、打印，同时可以借助瓦斯浓度监测报警系统，设定水压报警上限和报警下限，实现异常数据地面报警功能。
A）仪器与监测分站连接时，仪器输出200－1000Hz频率信号，与瓦斯监测系统的分站或者断电仪信号完全匹配，已经通过安标办认证，并取得煤安证。
B）仪器本身配接6V电池组一块，能够再无外部电源的情况下独立工作1年多，监测仪在无人职守的情况下，能够全天候自动定时记录钻孔水压并储存，掉电后数据不丢失。
所有数据可通过红外遥控取数器取回，送入微机存盘、处理，通过专用分析软件处理，实现报表、曲线、显示和打印。
数据也可导入Excel表，通过Microsoft Excel 对数据进行编辑。
数据报表2．水位监测仪：主要包括井下水仓水位观测和排水明渠内水位的监测；3．流量监测仪：主要包括排水渠内流水量的实时测量和管道内水流量的实时测量，流量监测仪能够对明渠内水流的流速流量、水位和流量变化率进行实时监测，尤其是流量突变的情况，能够发出报警信号！能够及时准确的掌握井下涌水的变化情况。
对于管道流量的测量主要是通过管道流量计来进行。
煤矿井下矿山地下水文地质技术
煤矿井下矿山地下水文地质技术随着世界工业化程度的加深以及能源需求量的不断增加，矿山开采活动已经成为现代社会不可或缺的一环。
然而，在煤矿井下开采中，地下水文地质技术的合理应用显得尤为重要。
本文将探讨煤矿井下矿山地下水文地质技术的意义和应用，并提供一些实用的解决方案。
1. 概述煤矿井下矿山地下水文地质技术的意义煤矿井下水文地质技术是指利用地质、地球物理、地球化学和水文地质学等科学原理和方法，对煤矿井下的水文地质环境进行研究，为矿山开采提供有效的支撑和保障。
煤矿水文地质技术的合理应用，可以帮助矿山及时准确地掌握地下水信息，预测地下水动态变化，解决矿山开采过程中的水文地质问题，保障矿产资源的开发和安全生产。
2. 煤矿井下矿山地下水文地质技术的应用2.1 水文地质调查与监测在煤矿井下开采过程中，进行水文地质调查和监测是十分必要的。
通过对地下水的调查和监测，可以了解地下水位、含水层的性质和演化规律等信息，为矿山的稳定开采提供科学依据。
同时，可以采用各种现代监测手段，如地下水位监测仪、地下水质量监测仪等，及时监测地下水变化情况，做好预警与预防工作。
2.2 污水处理与排放随着矿井开采活动的进行，会产生大量的地下水和污水。
合理的水文地质技术可以协助矿山进行污水的收集、处理和排放。
例如，通过合理的水文地质调查，可以确定排放污水的地点和方式，减少对周边环境的污染和破坏。
同时，可以通过地下水的循环再利用，降低地下水资源的消耗。
2.3 地下水防治与灾害预防煤矿井下开采过程中，地下水会对开采环境产生一定的影响。
一些地下水相关的问题，如水突、涌水和地下水超采等，对矿山的安全和可持续开采具有严重威胁。
水文地质技术可以通过对煤矿井下水文地质环境的全面分析，提前预测和防范地下水灾害，采取相应的防治工程措施，保证矿山的持续安全开采。
3. 煤矿井下矿山地下水文地质技术的案例3.1 煤矿井下地下水位监测与预警某煤矿利用先进的地下水位监测仪器和技术，对井下地下水进行实时监测和预警。
矿井水文动态监测预警系统在王村煤矿的应用
业学院采矿系 ， 高级工程 师 ， 现任 陕西 陕煤 澄合 矿业有 限公 司王村 煤矿总工程师 ， 主要从事矿井技术管理工作 。
水、 水文孔 、 地面水系、 天气预报、 降雨量等一系列导 水、 涌水及水位 变化信 息） 评 价体 系作 为井下水害
第１ 期
吴新选
丁天瑞 华照来
矿井水文动态监测预警 系统在 王村 煤矿的应 用
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吴新选
丁天瑞
华照来
矿井 水文动态监测 预警 系统在王村煤 矿的应用
矿 井 水 文 动 态 监 测 预警 系统 在 王 村 煤 矿 的应 用
吴新 选 ， 丁天瑞 ， 华照来
（ 陕西陕煤澄合矿业有限公司王村煤矿 ， 陕西 合 阳 ７ １ ５ ３ ０ ６ ）
摘
要： 为了加强水文地质动态观测和水害预 测分析工作， 结合王该系统通过对煤矿井下各采区与工 作面的水沟流量 、 排水管道流量、 管道压力 、 井下水 仓水位、 井下挡水墙水压等水文参数进行实时监测 ， 同时， 将采集的数据信息转换为关系型数据库 ， 利用
建立 的矿 井水 害 （ 主要 包 括 采 空积 水 区 、 老巷、 断 层
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ９— ２ ２ 作者简介 ： 吴新选 （ １ ９ ６ ６ 一） ， 男， 陕西 临潼人 ， １ ９ ９ ０年毕 业于西 安矿
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（ 源） 识别 的参考依据 ， 为防治水提供决策信息。当
某个 区域水 量有 异 常 变化 时 ， 系 统通 过 变 化 率 模 型
及时提供预警（ 即时发送报警短信） 信息 。
设 计 架构 ： 王 村煤 矿 水 文 监测 预 警 系 统基 于井
下工业 网， 总体架构 由两部分组成。①地 面部分有 中心主站 １ 套， 主站主要 由工控机 、 备用工控机（ 双 机热备 ） 、 数 据传输接 口组成及数据处 理软件和软 件发布系统组成 ； ②井下部分有主要有 ３台分站和 １ ３台传感器组成。井下 ｌ ３台传感器分别为： ６台明 渠 流量 监测 仪 、 ３台水 压监 测 仪 、 ２台水 位 传 感 器 、 １
矿井水文监测系统技术方案(文书特制)
KJ514矿井水文监测系统设计方案山东诚德电子科技有限公司二0一三年七月1. 项目意义在传统的矿井水文监测方法中，采用人工携带仪器进行测量和记录的方法进行监测。
传统的监测方法对于所需要的监测数据不能进行实时的监测，而且借助人工来实现这一系列数据的记录和管理，工作量将是极为巨大的，而且容易出现错误，数据间断，造成管理上的混乱。
在无法得到准确、连续、实时的数据和分析结果的情况下，对相关管理部门的科学、迅速的决策造成了很大的难度。
在办公自动化和管理信息化的趋势下，这种落后的操作不利于建设现代化矿山的发展，达不到矿井防治水害的要求。
2. 项目设计依据(1) 保障**煤矿安全生产、及时防治水害的需要地下水的动态变化，能直观地反映含水层的水文地质条件，长期监测矿井主要充水含水层对防治矿井水害发生具有重要意义。
及时掌握水文动态，可以达到对水害事故的早发现、早预报、早防治，保障煤矿的安全、正常生产。
(2)**煤矿水文地质类型(“中等”型)晋城煤监局《**矿业有限公司水文地质类型划分报告》显示，**矿水文地质类型为“中等”型。
(3) 《煤矿安全规程》(国家安全生产监督管理总局，2011)要求第252条规定，水文地质条件复杂的矿井，必须针对主要含水层建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预测分析。
并制定相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。
(4) 《煤矿防治水规定》(国家煤矿安全监察局，2009年)要求第19条：矿井应当建立水文地质信息管理系统，实现矿井水文地质文字资料收集、数据采集、图件绘制、计算评价和矿井防治水预测预报一体化。
建立水文地质信息管理系统，可以提高防治水工作效率，提高防治水工作决策水平。
第108条：进行水体下采掘活动时，应加强水情和水体底界面变形的监测。
地表水情监测一般包括：水位、水质、流量和汛期降雨量变化等；地下水情监测包括：水位、水质和水温变化等。
水体底界面的变形监测主要在地表水体底界面进行。
矿井水文自动监测系统研究
矿井水文自动监测系统研究矿井水文自动监测系统是利用现代计算机、传感技术以及自动控制技术集成的一种智能化系统。
该系统能够实时监测矿井涌水情况、水位变化以及水质情况，是保障矿井安全的重要手段之一。
矿井涌水事件是矿井灾害中最严重的事故之一，其影响不仅仅在于造成矿井生产中断，对于周围的环境影响也是不可忽视的。
针对这一问题，矿井水文自动监测系统应运而生。
该系统主要实现对矿井涌水情况的实时监测。
其主要包括以下方面：1. 实时监测矿井水位变化，对于一些可能威胁矿井安全的异动，可以第一时间的得到反馈。
2. 实时监测矿井涌水量以及流量，以及水的温度、PH值、含氧量等重要参数，对于矿井水质情况的变化也能及时发现。
3. 对于矿井水文监测数据进行自动化处理，进行数据分析，对于某些可能发生的涌水事件进行趋势预测，以此提高矿井安全的预警能力。
除此之外，该系统还拥有数据存储、数据传输和数据分析的功能。
数据可以储存在中心数据库中，进行数据比对，分析涌水规律等信息，自动化地处理数据流程，快速有效地实现对矿井监测的全面覆盖。
矿井涌水事件不规律性、突发性强，因此，矿井水文自动监测系统设计时需要注重实用性和可靠性。
具体而言，应该注重以下几个方面：首先，设计具有严格的稳定性和可靠性。
矿井水文自动监测系统需要长时间运行，需要在任何情况下都能够稳定工作，不容易出现故障。
因此，该系统必须采用优质工业级硬件，提高系统抗干扰能力，保证系统长时间的稳定运行。
其次，应该保证数据的精确度和准确性。
矿井水文监测数据是保障矿井安全的重要指标，数据的准确性和精确度非常重要。
为此，需要从传感器、数据处理器、通信设备、存储设备等多个方面进行保证。
最后，需要强调监测数据的实时性。
矿井涌水事件的发生往往是瞬间的，因此，对于监测数据的获取和传输需要实时性高。
为实现数据的实时传输，只能通过构建一个有效的数据传输通道，并采用高速信号传输的方式，确保数据的及时传输和处理。
总之，矿井水文自动监测系统的研究和应用，对于矿井涌水事件的防范和安全保障具有非常重要的意义。
水文监测系统实施方案
KJ117水位观测系统矿方所需提供材料清单
中国煤炭科工集团西安研究院就吴寨矿 KJ117矿井水情实时监测系统（以下 简称监测系统）的安装及有关事宜进行了商讨。
具体实施方案如下：
一、系统安装示意图如下：
1、水压孔进行监测，安装图如图1：
井下水压蛊测安装图
二、井下矿方需配合工作如下：
1、铺设信号线
由于各矿条件不同，布线标准化要求也有差距，所以布线需
要矿方根据自己需要进行布线，一般协调机电队、监测队等专业 队负责布线，人数大概8人左右，按设计布线路线布线 注意 ：井下通信电缆要吊挂在通信电缆挂钩上， 并吊挂美观牢靠， 每个监测点预留
10m .电瘟障术叢头
乳口阀门
通信电缆方便连接仪器，通信电缆截断部分要用通信电缆两通连接好。
2、根据地测科提供的情况说明准备材料和焊接保护罩法兰盘。
3、安装仪器
矿方需协调5-6 人搬运每天所需安装的仪器到安装地点，配两人带上对接保护罩法兰盘所需的螺丝、密封圈和扳手等安装对接保护罩法兰盘。
每个监测点安装时需要接127V电源，就近接照明电路或中保，需要矿方把127V电接到电源箱，矿方需提供三芯1.5平方毫米的电源电缆和127V 电源三通，需要配两名电工负责接电，吊挂电源箱。
中国煤炭科工集团西安研究院
2011 年11 月25 日。
矿井水文监测预警系统优化设计
通 过 GSM(或 GPRS) 网络将数据传送到监控主机。信息传 器进行附加数据库操作。④第一次使用软件，要根据实际
输接口接收井下设备的数据适配给监控主机，监控主机安装 部署的设备详细的信息及实际通讯参数设S 妥当。一是站
服务器软件，将数据转发给与其建立连接的各个客户端。在 点的设H , 二是通讯参数的设H 。
局域网上任意微机可以安装客户端，以浏览监测信息。
2 . 3 . 2 系统设备安装
井下部分：包括承压水水压监测仪、明渠流量监测仪、
( 1 ) 地面水位遥测仪安装。在风井施工了一个水文
1 6 / 矿业装备 MINING EQUIPMENT
长观孔，坐 标 为 x=4 432 024.6, y=536 2 9 4 . 3 , 高程为 = l 4 U .5 , 终 孔 深 度 为 853 m。在工业广场施工了一个
3 技术创新点
水文监测预咎系统优化设计通过系统软件的自动复位 功能实现实时无人值守监测水压（水 位 ）和水温等有关水 文参数。把以太网技术等区域网络应用于矿井的水文观测， 改变了传统的地面钻孔的观测历史；
4 经济效益分析
矿井水文监测预警系统优化设计利用最新的区域链和
区域网实时自动水文数据采集技术，通过自动的数据处理、
( 1 ) 由我矿设计地面、井下水文长期观测孔位置并
么不用重复安装SQ LServer2005, SP么直接跳到2 ; 否则安
报到地质处，地质处通过招标的方式委托施工单位进行施 装 SQ L Server2 0 0 5 , 推荐安装标准版，首先接受许可安装
工。（2 ) 委托施工单位对我矿施工2 个地面水文长期观测 SQL Server2»05组件，然后进入安装向导开始检查系统配H ,
煤矿水害探查与治理技术及发展趋势范文
政策法规支持与推动
01
政府出台相关政策， 加大对煤矿水害治理
的投入和支持力度
04
加强国际合作，引进 国外先进技术和管理 经验，推动我国煤矿
水害治理技术发展
02
完善法律法规，规范 煤矿水害治理行为， 提高治理效果
03
鼓励企业采用新技术、 新设备，提高煤矿水 害治理水平
演讲人
目录
01. 煤矿水害探查技术 02. 煤矿水害治理技术 03. 煤矿水害发展趋势
探查方法
钻探法：通过钻孔 获取地下水文地质 资料
化探法：通过化学 分析方法检测地下 水文地质条件
综合探查法：结合 多种探查方法，提 高探查精度和效率
物探法：利用地球 物理方法探测地下 水文地质条件
遥感法：利用遥感 技术获取地下水文 地质信息
绿色环保治理技术
绿色环保治理技术是指在煤矿水害治理 过程中，采用环保、节能、高效的技术
手段，降低对环境的影响。
绿色环保治理技术包括：绿色开采技术、 绿色排水技术、绿色处理技术等。
绿色环保治理技术可以提高煤矿水害治 理效果，降低治理成本，减少对环境的
影响。
绿色环保治理技术是未来煤矿水害治理 技术的发展趋势，具有广阔的应用前景。
治理设备
抽水设备：用于抽 取地下水，降低水
位
监测设备：用于监 测地下水动态，及
时预警水害风险
钻探设备：用于探 查地下水情况
堵水设备：用于封 堵地下水流通道
治理效果评估
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
治理效果：降 低煤矿水害发 生率，提高煤 矿安全生产水 平
评估方法：采 用现场监测、 数据分析、专 家评估等方式 进行
矿井水文监测系统
一、矿井水文监测系统系统介绍（1）产品图片（2）、产品介绍1、概述：矿井水文监测系统是我公司针对当前煤矿水害问题突出现现状，为加强矿井水文地质方面各项参数的监测、建立健全煤矿水害预测预报而研发的矿井水文实时监测传输系统。
此系统分为两部分，可单独使用，也可同时使用。
2、分类：地面水文遥测部分和井下水文监测部分。
A、地面水文遥测可实现野外钻孔、水文孔、河道、湖泊等监测点的水位、水温等参数的观测、记录。
B、井下水文监测系统可实现煤矿井下长观孔水压、明渠流量、管道流量、水仓水位、水温、涌水突变等水文参数的实时监测和传输。
3、系统组成A、地面监控中心：监测服务器、打印机、UPS不间断电源、电源避雷器、信号避雷器、KJJ220数据传输接口、遥测主站、分析软件B、野外钻孔：遥测分站（水位、水温传感器；电池组；传感器专用电缆；通讯内置模块；防盗保护装置）C、井下水文：KJF12通讯分站；YHL100矿用本安型明渠流量监测仪；GUY50矿用本安型水位传感器；YHY10矿用本安型水压监测仪；矿用本安型管道流量监测仪；KJ514-Z矿用本安型数据转换器；D、其它YHC9采集仪、电缆、二通、三通、电源4、井上与井下组网方式：A、独立CAN总线传输B、以太环网传输（交换机）C、光纤传输（光端机）5、技术指标A、最大监测容量：8台分站（每台分站可接32台传感器）。
B、模拟量输入传输处理误差：模拟量输入传输处理误差不大于1.0%。
C、最大巡检周期：系统最大巡检周期应不大于30 s。
D、最大传输距离a) 传输接口到分站：10km。
b) 分站与转换器：2 km。
c) 转换器与传感器：2 km。
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KJ514矿井水文监测系统
设
计
方
案
山东诚德电子科技有限公司
二0一三年七月
1. 项目意义
在传统的矿井水文监测方法中，采用人工携带仪器进行测量和记录的方法进行监测。
传统的监测方法对于所需要的监测数据不能进行实时的监测，而且借助人工来实现这一系列数据的记录和管理，工作量将是极为巨大的，而且容易出现错误，数据间断，造成管理上的混乱。
在无法得到准确、连续、实时的数据和分析结果的情况下，对相关管理部门的科学、迅速的决策造成了很大的难度。
在办公自动化和管理信息化的趋势下，这种落后的操作不利于建设现代化矿山的发展，达不到矿井防治水害的要求。
2. 项目设计依据
(1) 保障**煤矿安全生产、及时防治水害的需要
地下水的动态变化，能直观地反映含水层的水文地质条件，长期监测矿井主要充水含水层对防治矿井水害发生具有重要意义。
及时掌握水文动态，可以达到对水害事故的早发现、早预报、早防治，保障煤矿的安全、正常生产。
(2)**煤矿水文地质类型(“中等”型)
晋城煤监局《**矿业有限公司水文地质类型划分报告》显示，**矿水文地质类型为“中等”型。
(3) 《煤矿安全规程》(国家安全生产监督管理总局，2011)要求
第252条规定，水文地质条件复杂的矿井，必须针对主要含水层建立地下水动态观测系统，进行地下水动态观测、水害预测分析。
并制定相应的“探、防、堵、截、排”等综合防治措施。
(4) 《煤矿防治水规定》(国家煤矿安全监察局，2009年)要求
第19条：矿井应当建立水文地质信息管理系统，实现矿井水文地质文字资
料收集、数据采集、图件绘制、计算评价和矿井防治水预测预报一体化。
建立水文地质信息管理系统，可以提高防治水工作效率，提高防治水工作决策水平。
第108条：进行水体下采掘活动时，应加强水情和水体底界面变形的监测。
地表水情监测一般包括：水位、水质、流量和汛期降雨量变化等；地下水情监测包括：水位、水质和水温变化等。
水体底界面的变形监测主要在地表水体底界面进行。
有条件的矿井应设立水情自动监测系统。
(5) 保护生态环境的需要
利用该系统可评估煤炭开采过程中对地下水资源的影响，及早采取措施避免造成对生态环境的影响。
(6) 《山西省煤矿安全质量标准化标准及考核评级办法》（晋煤安发[2012]715号）的规定
防治水安全质量标准化标准及考核评分表附表A.4中明确要求，水文地质条件中等及以上的矿井都必须建立水文观测系统（承压开采的矿井，必须建立地下水文动态观测系统），并按规定时间坚持观测和分析水情变化。
3. 项目实现的系统功能及特性
（1）、井下各水文参数实时监测、实时传输及超限报警。
（2）、建立**煤矿矿井水文数据库。
（3）、实现了现场数据的实时在线传输，及时掌握井下井上水文情况。
（4）、支持局域网客户端模式及WEB用户浏览器模式的数据共享
（5）、专线/工业环网的传输方式，适合于井下恶劣的工作坏境，保证系统的稳定工作。
（6）、使用防水航空接头，安装维护简单，防水、防尘性好。
（7）、强大的软件分析功能，具有多参数曲线同时绘制功能及统计直方图功能
⏹可以查看一台分机一段时间的曲线变化情况。
⏹分析钻孔水位、水压、流量等参数的变化率情况曲线。
⏹分析统计一段时间的流量值等。
（8）、专线/工业环网实时数据传输，解决了以往煤矿安全系统布线复杂，维护成本高等缺点。
（9）、传输方式包括can总线模式，以太环网（TCP/UDP等）传输模式以及光端机转换，满足煤矿当前的传输要求，以及今后的升级。
（10）、双机热备份以及备用电源保证系统运行的稳定性和可靠性。
（11）、分布式网络结构，实现了部分仪器故障不影响系统运行，同时系统具有良好的可扩展性。
4. 矿井水文监测系统概述
“矿井水文监测系统”，是根据根据煤矿发展需求，针对煤矿水害问题突出的现状，为加强矿井水文地质基础、建立健全煤矿水害预测预报制度等工作，而研发的水文自动观测的实时在线远传系统，实现现场数据在地面计算机绘制实时曲线、生成数据报表、网络数据共享。
该系统是一种矿用数据采集监测装置。
系统包括地面水位遥测系统，地面监测服务器、监测通讯分站和各种监测仪器：如明渠流量监测仪、水压监测装置。
可以对矿井上下的水文情况进行实施监测，包括流量、水压、水位（温）、涌水突变、野外长观孔水位等采集各种测量数据。
所有井下数据通过总线（或工业环网）传至地面微机，由微机进行数据分析，打印报表，绘制历史曲线。
野外钻孔水文自动遥测系统在无人职守的情况下，能够全天候自动定时测量野外钻孔水位、水温，所有数据借助GSM全球移动通讯系统上传到监测主站，通过调度监控室的监控服务器对观测点的数值进行监测，提供实时监测数据，对监测数据进行数据分析，绘制历史曲线，打印报表。
支持局域网在线模式和信息共享，达到指
导安全生产的要求。
矿井水文监测系统示意图组网方式（任选一种）
➢工业以太环网传输
➢总线型
➢光端机传输
5. 系统硬件技术指标
5.1系统性能指标
1 ）最大监控容量
a) 系统最大接入分站的数量：128台；
b) 每台分站最大接入的传感器数量：8-16台。
2）模拟量输入传输处理误差：模拟量输入传输处理误差≤1.0%。
3）最大巡检周期：系统最大巡检周期不大于30 s。
4）画面响应时间：调出整幅画面85%的响应时间不大于2 s，其余画面不大于5 s。
5）误码率：误码率不大于10-8。
6）双机切换时间：从工作主机故障到备用主机投入正常工作时间：≤5 min。
7）备用电源工作时间：在电网停电后，备用电源能保证系统连续监测时间不小于2 h。
8）存储时间：系统可将测点信息进行保存1年以上时间。
9）传输与供电距离
分站与传感器之间的最大传输距离2000 m；
5.2各产品技术指标
（1）矿用本安型流量监测仪
YHL100流量监测仪是对煤矿井下明渠内的水流量或其他涌水点的水流量进行自动测量和显示、通信的集微电脑技术和计算机技术于一体的自动化监测设备。
主要用于矿井下水流量自动测量、实时本地显示及实时数据传输。
技术指标
◆供电电源：
独立工作时：干电池组（1号R20四节串连）；
工作电压为 6VDC 工作电流为：＜100mA
与关联设备连接时：本安电源供电；
工作电压为18VDC 工作电流：﹤100mA。
最高输入电压Ui:19VDC；最大输入电流Ii：900 mA;
最大内部电感Li:2mH；最大内部电容Ci:2.2uF
◆量程：0～100m3/min 误差：±4 m3/min.
◆显示方式：4位LED
◆启动显示：按键启动
◆通信制式：200～1000Hz，高电平：≥3V，低电平：≤0.5V；正负脉
冲宽度：≥0.3ms
◆外壳防护等级： IP54
根据实际情况，当明渠不适宜使用巴歇尔槽时，改选用堰板式。
（2）矿用本安型水压监测仪
YHY10矿用本安型水压监测仪（以下简称监测仪）是在煤矿井下实时监测水压观测孔及管道水压。
监测仪自动测量水的压力，可通过矿用本安型数据采集仪
设定参数、启动分机、标定零点，并通过矿用一般兼本安型数据传输接口与计算机连接进行数据处理。
（3）矿用本安型水位(温)传感器
GUY50矿用本安型水位（温）传感器（以下简称传感器）是在煤矿井下实时监测水仓及水文钻孔等的水位。
传感器具有自动测量水位（温）值并实时显示和信号传输。
（4）矿用本安型监测通讯分站
KJF12矿用本安型监测通讯分站（以下简称通讯分站）是我公司在线监测系统通信的一部分，作为数据通讯的转接站。
通讯分站实现井上计算机与井下各
监测点的交互通信，完成计算机对井下数据的采集。
（5）矿用本安型数据转换器
电气性能
a) 额定工作电压：12.0V.DC；
b) 工作电流：≤200 mA。
c)转换误差：≤0.5%。
监测仪输出的频率信号，经光电隔离电路，转换器检测到输入信号，将其转换为分站可识别信号，实现信号的转换与隔离。
传感器接线示意图如下。