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竹林山煤矿巷道及工作面
KJ21矿压在线监测系统
设
计
方
案
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目录
TOC\o1-3\h\z\u1矿压监测意义及目的 -1-
2KJ21矿压监测系统简介 -1-
3监测系统特色 -3-
3.1KJ21矿压监测系统优点： -3-
3.2同类产品比较汇总 -4-
4竹林山煤矿矿压监测系统安装方案 -4-
4.1支架工作阻力在线监测系统测站布置 -5-
4.2煤体应力监测子系统测点布置 -6-
4.3顶板离层监测子系统测点布置 -6-
4.4锚杆（索）受力监测子系统测点布置 -6-
4.5软件安装 -6-
5工程施工方法 -8-
5.1安装支架压力记录仪 -8-
5.2安装钻孔应力计 -8-
5.3安装围岩移动传感器 -9-
5.4安装锚杆（索）测力计 -10-
5.5工程计划施工进度 -10-
6项目设备清单 -11-
7软件处理数据的简单介绍 -13-
1矿压监测意义及目的
顶板灾害是煤矿五大灾害之一。据统计，2005年全国煤矿共发生顶板事故1805起，占总数的55%，居第一位，死亡2058人，占全国煤矿总数的34.7%，仅次于瓦斯灾害，居第二位。预测预防顶板灾害已成为我国煤矿生产中必不可少的环节之一。
矿压观测能够第一时间掌握井下实际情况，便于做到防范于未然。长期进行矿压观测，分析矿压显现规律，可以较准确地预测预报顶板灾害。因此，矿压观测是煤矿生产过程中必不可少的工作之一。
根据《煤矿安全规程》规定，矿压观测主要内容包括支架工作阻力，顶板离层量观测，锚杆（索）受力，煤体应力。根据观测方式的不同，可以分为两种观测方式，一是人工采集，即矿压观测人员定期到井下采集数据，上井后传入计算机，采用专用软件进行分析；二是在线传输，即在地面可以直接看到井下传感器数据。随着我国计算机水平和传感器技术的不断发展，目前矿压监测系统主要采用在线监测，与采集式系统相比，在线观测拥有显著的优点：
（1）矿压观测人员不需要每天下井采集数据，观测效率高；
（2）地面人员能实时掌握井下支架受力情况，及时预报顶板来压情况；
结合实际情况，采用天地科技股份有限公司研制的KJ21型矿压监测系统监测综放工作面支架工作阻力及支架的适应性，为后续安全生产提供理论依据。
2KJ21矿压监测系统简介
KJ21矿压监测系统是一套功能齐全、可扩展的监测系统，主要用于实时、在线监测液压支架工作阻力、立柱伸缩量、超前支承压力，煤柱应力，锚杆（索）载荷和巷道变形量。长期进行矿压监测，还可以进一步揭示矿压显现规律，预测、预报顶板事故和顶板灾害及冲击地压。系统结构如图1所示。
该系统是煤炭科学研究总院开采设计研究分院多年来矿山压力及岩层控制研究成果的积累与升华。系统中的应力（压力）传感器采用振弦式原理，工作性能稳定，长期测量不漂移、不失真，适合煤矿井下恶劣环境使用。系统软件如图2所示，能够自动分析初撑力、末阻力、推进度及来压步距，自动生成矿压报表及报告，其独特功能国内首创，已申请软件著作权。
图1监测系统结构
系统技术指标：
（1）防爆标志：Exib=1\*ROMANI
（2）量程
支架压力记录仪：0~60MPa
钻孔应力计：0~30MPa
锚杆（索）测力计：0~280kN
围岩移动传感器：0~400mm
（3）分辨率
支架压力记录仪：0.01MPa
钻孔应力计：0.1MPa
锚杆（索）测力计：0.1kN
围岩移动传感器：1mm
（4）数据传输速率：2400bps
（5）数据传输介质：电话线、矿用通讯电缆或光缆
（6）软件操作平台：Windows98/2000/me/XP/Vista系统
（7）能够直接生成矿压报表，可与局域网，Internet相联
图2监测系统软件界面
3监测系统特色
3.1KJ21矿压监测系统优点：
（1）采用开放的TCP/IP协议，支持CAN/RS485总线等多种信号接入，可扩展性强，可方便接入矿井各种子系统；
（2）攻克了工作面连接电缆易断裂的难题，采用特殊保护结构加强电缆的抗拉性、抗剪性、抗扭性；
（3）地面主机安装C/S架构软件，分析速度快；网络客户端安装B/S架构软件，直接通过IE浏览器查看数据，方便快捷，两者均可自动生成分析顶板来压步距及矿压报表；
（4）井下断电后，系统可持续供电2-4小时；
（5）多工作面、多巷道、多采区同时监测，互不干扰；
（6）数据