設計與分析
劉豪（神華神東上榆泉煤礦 ，山西忻州 ０３６５０４）
摘要：**預防頂板災害已成為我國煤礦安全管理中必不可少的環節之一 。礦壓監測能夠第一時間掌握井下頂板壓力實際情況 ， 便於及時分析礦壓規律，還可較準確地**預報頂板災害，便於發生事故時及時採取有效措施。
現介紹了一種礦壓監測系統在煤礦安全管理中的應用情況，以期指導生產實踐，減少頂板災害對煤礦安全生產的困擾，提高煤礦的頂板管理水平。
關鍵詞：礦壓監測 ；煤礦 ；安全管理 ；頂板壓力
0 引言
礦壓監測是一種利用科學手段對井下的岩層壓力進行實時監測、監控和資料分析的技術，其在煤礦的安全管理中起到舉足輕重的作用。同時，礦壓監測系統與網際網路的結合，可以很好地實現遠端監控、遠端資料分析等功能，尤其是專家系統參與資料分析，可以根據分析結果提前採取預防措施，將大大降低礦壓災害，提高安全生產水平。
１ 建立礦壓監測系統的必要性
機電資訊 ２０１４年第２７期總第４１７期 １ １５
設計與分析
圖 2 綜採工作面礦壓監測示意圖
合式設計，方便使用者的安裝和**復用。感測器具有數字顯示、報警、引數設定、４８５通訊功能，如圖３所示。
圖 3 岩層移動感測器安裝示意圖
根據《煤礦安全規程》的要求，結合煤礦的具體頂板地質條件，建議每隔５０～１００ｍ 安裝一組測點（感測器），可分段布置。 每組測點有２個位移基點。
３．３ 錨網巷道錨桿／錨索支護應力監測系統
錨桿／錨索應力監測可選擇部分斷面布置測點，測點可與頂板離層測點相鄰安裝。
工作面巷道及掘進巷道按１００ｍ 一組測點布置。每條巷道可布置一台或多台分站。每台分站連線一定數量的錨桿感測器、離層感測器、孔應力感測器。
錨桿應力感測器與錨索應力感測器工作原理相同，可以通用。
３．４ 礦山壓力視覺化分析與評價專家系統
該子功能包括：直接頂厚度的推斷、直接頂初次來壓步距的推斷、直接頂垮落方式的判斷、直接頂懸頂距的確定、直接頂的分類、基本頂厚度的推斷、基本頂來壓步距推理、基本頂分級、液壓支架合理支護強度定量計算、液壓支架（綜採）工作面支護效果評價、液壓支架選型等。
４ 礦壓監測系統要實現的功能
（１）井下現場顯示資料和報警。離層感測器可實時監測資料，能根據設定報警引數報警指示，通訊分站可實時顯示每個測點的資料並有報警狀態指示（圖４）。
（２）監測資料自動記錄儲存。井上監測伺服器能根據設定記錄週期將資料儲存到資料庫，資料採用動態儲存技術，資料庫採用ｓｑｌ海量資料庫。
（３）分站及接收系統後備儲存功能。當通訊線路或計算機出現故障時，自動啟動後備儲存功能。
（４）連續監測曲線顯示。分析軟體支援伺服器端和客戶端的歷史曲線和測線加權資料分析。
（５）監測資料綜合專業化分析 。主要包括：工作面支架循
圖 4 某煤礦某部液壓支架實測曲線
環工作阻力分析；測線（或上、中、下部）頂板運動規律分析；工
作面頂板壓力分布分析；支架液壓系統故障診斷、工作面週期來壓步距、強度分析等；巷道頂板及圍岩運動分析；巷道支護應力變化分析；監測段頂板冒落綜合預警；多元引數關聯分析及預警。
（６）歷史資料查詢及報表輸出 。歷史資料時間區間查詢 ， 歷史曲線查詢和輸出，統計分析，輸出標準綜合分析報表。
（７）局、礦頂板動態監測網路功能 。軟體採用 ｃ／ｓ＋ｂ／ｓ 結構，支援區域網、廣域網客戶端監測模式和 ｗｅｂ使用者瀏覽器模式資料共享。
（８）礦山壓力視覺化分析與評價。依據前期已經完成礦壓理論研究，結合目標煤礦工作面或巷道的地質情況、開採方式等，在相關監測裝置監測資料的基礎上，對煤礦工作面及巷道礦壓規律進行分析，最終給出目標工作面或巷道的礦壓規律分析與評價，並應用計算機進行視覺化展示（圖５）。
圖 5 某煤礦某部液壓支架週期來壓分析
５ 結語
礦壓監測系統的方案設計和系統構成，將直接影響到礦壓監測資料的採集和分析。一套優秀的礦壓監測系統，是基於礦壓理論和利用現代的感測器技術、資料傳輸技術、資料處理技術以及專家系統對礦壓資料進行分析的一整套完善的系統。 礦壓監測系統的推廣應用，是預防礦壓災害、提公升安全保障的重要手段。
［參考文獻］
［１］張文勳 ．頂板事故的防治與實踐 ［ａ］．開灤礦區採礦技術與實踐文集［ｃ］，２００９
［２］馬靜 ．煤礦井下礦壓綜合監測系統的研究與應用 ［ｄ］．遼寧工程技術大學，２０１２
收稿日期
作者簡介：劉豪 （１９８１—），男 ，山西長治人 ，助理工程師 ，研究方向：礦山機電和煤礦機電新技術應用。
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紅柳林煤礦礦壓監測系統介紹
礦壓監測系統介紹 系統工作原理 kj110n型礦壓監測系統由地面計算機網路 井上資料傳輸介面 井下資料傳輸介面 井下中心站 井下分站 單模光纖 感測器電纜 各類感測器及與其它系統的聯接介面組成。整個系統採用分步式架構。各監測分站又不停地對所收到的各測點訊號 支架壓力 頂板離層等 進行檢測變換和處理，...
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