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专利号: 2013105093239
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于光纤光栅的煤矿顶板隔水层稳定性在线监测系统,其特征是:在线监测系统包括光纤解调仪、监控服务器、矿用光缆、光纤光栅压力传感器、光纤光栅顶板离层仪、光纤尾纤、光纤终端盒、通讯光纤、光纤分路器;在工作面回采巷道布置监测测站,所述的监测测站包括光纤光栅压力传感器和光纤光栅顶板离层仪;在顶板钻孔顶端布置光纤光栅压力传感器,在顶板钻孔处,装设光纤光栅顶板离层仪;将光纤光栅压力传感器与光纤光栅顶板离层仪的光纤连接头引出钻孔的外部并与光纤尾纤连接,光纤尾纤接入光纤分路器,通过通讯光纤连接到光纤终端盒,光纤终端盒通过矿用光缆连接至地面控制室的光纤解调仪,光纤解调仪与监控服务器连接,监控服务器有计算机显示器。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的煤矿顶板隔水层稳定性在线监测系统,其特征在于:所述的监控服务器内嵌有数据接收、数据处理,结果实时画面显示、列表显示、数据存储、历史数据查询、临界应力值预警模块;同时该系统内嵌基于光纤光栅传感的隔水层稳定性监测的软件系统。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤光栅的煤矿顶板隔水层稳定性在线监测系统的方法,其特征还在于:监测系统的方法步骤如下:

(1)在工作面回采巷道中每隔50m安装一个监测测站,在采煤工作面的回采过后,监测采空区隔水层的稳定性;

(2)在工作面回采巷道顶板钻垂直的顶板钻孔至隔水层,在钻孔顶端布置光纤光栅压力传感器,在位于隔水层与其下方岩层之间的钻孔处,装设光纤光栅顶板离层仪;

(3)将光纤光栅压力传感器与光纤光栅顶板离层仪的光纤连接头引出钻孔的外部并与光纤尾纤连接,光纤尾纤接入光纤分路器,通过通讯光纤连接到光纤终端盒,由矿用光缆连接至地面控制室的光纤解调仪,将光信号传递至地面光纤解调仪,解调后信号传输至监控服务器,通过监控服务器对信号进行处理,通过矿井局域网将数据处理结果共享于客户端,通过计算机显示器实时监测隔水层的稳定状况,当所受应力接近隔水层承受上限且隔水层与其下方的上覆岩层出现离层时,及时进行预警。