基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统

作     者：侯公羽 胡涛 徐桂城 马占彪 梁海平 王顺光 郑纲 HOU Gongyu;HU Tao;XU Guicheng;MA Zhanbiao;LIANG Haiping;WANG Shunguang;ZHENG Gang

作者机构：中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中电科仪器仪表有限公司山东青岛266555 山西省阳泉荫营煤矿山西阳泉045011 中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710054 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51574217) 

出 版 物：《工矿自动化》 (Journal Of Mine Automation)

年 卷 期：2020年第46卷第1期

页      码：1-6页

摘      要：当前巷道顶板变形监测方式为基于井下工业环网的在线实时监测,采用电子式和光纤光栅式的位移传感器并以无线方式连接,存在有较多监测盲点、误差较大、依靠连续供电等问题。针对上述问题,设计了一种基于分布式光纤技术的煤矿巷道顶板监测系统。该系统以布里渊光时域反射计(BOTDR)作为数据采集和分析的核心监测工具,采用5 mm钢绞线光纤作为感测光纤,以锚杆、锚索为固定点布设光缆,通过顶板光纤的应变变化来监测顶板变形状况,实现了对煤矿巷道顶板的实时在线分布式监测。现场应用结果表明,光纤应变变化能够实时准确地反映顶板变形情况,基于光纤应变的顶板监测结果与顶板离层仪监测结果、十字法观测结果一致。用光纤应变表征顶板变形程度消除了人为因素和断电等影响,保证了监测结果的客观性,这种长距离、耐腐蚀、抗干扰、无需供电的分布式光纤应变监测方式为煤矿提供了一种全新的巷道监测手段。

主 题 词：巷道顶板监测 顶板变形 分布式光纤技术 光纤应变 布里渊光时域反射计 钢绞线光纤 

学科分类：081901[081901] 0819[工学-海洋工程类] 08[工学] 

D　O　I：10.13272/j.issn.1671-251x.2019090002

馆 藏 号：203878655...