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煤矿突水灾害实时监测预警系统
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  • 公布年份:
    2007
  • 中图分类:
    TD745
  • 关键词:
  • 成果简介:
    “煤矿突水灾害实时监测预警系统”属国家科技基础性工作和社会公益研究专项面上项目,项目编号2003DIB4J149。项目以煤层底板突水研究的“下三带”理论、递进导升理论为指导,以现代通讯技术和传感器技术为手段,开发形成适合于煤层底板突水的监测预警系统。该系统总体上由硬件和软件两个部分组成,具有信息自动采集、数据通信、数据库及可视化、警情发布等多项功能。系统选择应力、应变、水压、温度四种传感器,分别监测煤层底板岩体内的应力、应变、孔隙水压力和温度随采动的变化情况;系统采用分布式数据采集方法,根据现场水文地质情况,在城郊煤矿2113工作面突水监测中,设立三个监测钻窝和三个采集分站。系统软件的主要功能包括采集、检测、控制、存储、计算处理、通信、监测曲线的实时显示与警情发布等。该系统软件灵活实用、功能齐全、适合于工作面的突水监测与安全预警。经过在城郊煤矿2113工作面运行试验,证明该系统具有实时性、可视化和可靠性高的特点。由于监测数据没有达到程序预先设置的阈值范围,因而没有发布警情,与监测范围内安全回采的实际情况相吻合。该矿井水害监测预警系统充分发挥了传感器技术、通信技术在矿井水害信息采集和传输中的作用,将成为矿井水害监测预警理论与方法研究的一个重要平台。取得的主要成果如下:(1)在原有突水前兆监测仪的基础上,开发形成了集数据库后台支撑、监测数据实时显示、警情发布等多功能于一体的新型的矿井水害实时监测预警系统;(2)在该监测系统中,主要用于监测煤层底板特定位置的水压、温度、应力、应变等四种参数,分别监测煤层底板岩体内的应力、应变、孔隙水压力和温度随采动的变化情况,实现了工作面多块段多参数集成的连续实时监测,突破了以往类似系统的单点数据监测,使工作面底板随采矿所发生的变化得以及时采集,可使数据处理分析及时进行,进行时效性更高更准确的预报预警。(3)在该系统的分析软件方面,系统提供了设备检测控制、数据采集与存储、数据处理与分析、警情发布等几方面的功能。实时监测开采过程中的应力场、位移场、渗流场的变化情况,通过预设阈值来判断是否达到预警状态。该系统软件灵活实用、功能齐全、适合于回采工作面煤层底板相对完整或断层活化诱发突水的监测与预警。经过在城郊煤矿2113工作面运行试验,证明该系统具有实时性、可视化和可靠性高的特点。(4)通过在永煤集团城郊煤矿开展的工业性试验,不仅检验了水害监测预警系统的运行情况,而且初步形成了矿井水害监测的试验研究基地。
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