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基于光纤光栅技术的井壁监测预警系统研究

发布时间:2018-10-16 14:49
【摘要】:由于煤矿立井的特殊性及重要性,因此为保证煤矿生产的安全,必须对煤矿立井进行长期的受力及变形监测,以此来了解立井在煤矿生产过程中受力变化状况,从而及时地了解煤矿立井的损伤情况,进而对安全隐患采取有效措施。结合东荣二矿副井井壁治理工程,提出一种采用光纤光栅传感技术监测立井井筒受力及变形的方法,文章详细介绍了整个光纤监测系统的研发过程及预警阀值的确定依据,开发了基于光纤光栅监测的井筒安全状态评价方法和预警系统,并采用现场试验与理论分析相结合的方法给出待测参数的预警阀值。研究结果表明:(1)立井井壁光纤光栅监测预警系统的实施对于确保整个煤矿的安全运营具有非常重要的现实意义;(2)煤矿立井井壁的监测重点在于监测井壁混凝土结构的内部应力、应变的变化情况,从而掌握整个立井井壁的安全状况,对于已经产生破坏并加以治理的立井井壁而言,继续监测其内力变化也是必不可少的。
[Abstract]:Because of the particularity and importance of coal mine shaft, in order to ensure the safety of coal mine production, it is necessary to monitor the long-term force and deformation of coal mine shaft, so as to understand the change of vertical shaft force in the process of coal mine production. In order to understand the mine shaft damage in time, and then take effective measures to the hidden danger of safety. In combination with the auxiliary shaft wall treatment project of Dongrong No.2 Mine, a method for monitoring the force and deformation of shaft by using fiber grating sensing technology is put forward. The research and development process of the whole fiber optic monitoring system and the basis of determining the early warning threshold are introduced in detail in this paper. Based on fiber Bragg grating (FBG) monitoring, the wellbore safety state evaluation method and early warning system are developed, and the early warning threshold of the parameters to be tested is given by combining the field test and theoretical analysis. The results show that: (1) the implementation of fiber Bragg grating (FBG) monitoring and early warning system for shaft lining is of great practical significance to ensure the safe operation of the whole coal mine; (2) the monitoring emphasis of shaft lining is to monitor the internal stress of concrete structure of shaft wall. It is also necessary to continuously monitor the variation of internal force for the shaft wall which has been damaged and remedied by the change of strain so as to grasp the safety condition of the whole shaft wall.
【作者单位】: 北京交通大学;
【基金】:国家自然科学基金(50978016)
【分类号】:TD76

【共引文献】

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本文编号:2274697

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