专利名称：煤矿锚索受力在线监测及预警系统的制作方法
技术领域：
煤矿锚索受力在线监测及预警系统技术领域[0001]本实用新型涉及一种煤矿锚索受力在线监测及预警系统，属于在线监测及预警领 域；主要用于煤矿顶板支护情况的实时监测及预警。
背景技术：
[0002]长期以来，顶板事故是煤矿重最容易发生的事故。顶板事故是指在地下采煤过程 中，顶板意外冒落造成人员伤亡、设备损坏、生产终止等的事故。根据资料统计显示，我国煤 矿顶板事故起数和死亡人数，分别占煤矿事故总起数和死亡人数的50%、40%。因此，加强煤 矿顶板管理，防止顶板事故发生具有重要意义。20世纪90年代以来，以锚索支护为核心的 支护方法在我国的煤矿巷道支护工程中取得了飞跃发展，极大地改善了巷道顶板的安全 状况。锚索支护施工质量检测是煤矿巷道锚索支护成套技术中不可分割的重要组成部分。 锚索支护施工后，应对巷道围岩变形与破坏状况、锚杆(索)受力分布和大小进行全面系 统地监测，以获得支护体和围岩的位移和应力信息，从而验证锚索支护初始设计的合理性 和可靠性，判断巷道围岩的稳定程度和安全性。[0003]锚索的支护部位往往是整个支护系统地关键部位，有时候即使数量较少的锚杆在 支护系统中失效都不会对整个支护系统产生较大影响，然而一根锚索的失效对支护系统的 影响是巨大的。往往一根锚索的失效将会导致整个支护系统的失效，进而造成一系列顶板 事故。所以对井下支护系统中锚索受力情况的监测，特别是关键部位处锚索受力情况的实 时的、在线的监测至关重要。目前，对巷道顶板压力、位移、锚索受力状况等直接影响巷道 安全的因素监测仍采用传统的、常规的机械式或电感式方法，大部分甚至还是靠人工观能 实现对巷道围岩压力、应力、位移、锚索受力状况的预测和预警。如此一来，往往造成监测数 据滞后、无法实时对顶板支护状况进行监测。因此，介于锚索在整个支护系统中的重要性， 采用实时、动态巷道顶板监测技术是保证矿井安全生产的必由之路。发明内容[0004]本实用新型提供一种煤矿锚索受力在线监测及预警系统，目的是为了解决煤矿顶 板锚索支护锚索受力情况的在线监测问题。[0005]本实用新型是以如下技术方案实现的一种煤矿锚索在线监测及预警系统，它包 括安装在关键部位锚索上用于采集锚索受力情况的压力传感器，与压力传感器连接的数据 采集器，与数据采集器连接的主数据接收器，与主数据接收器连接的主计算机；所述的压力 传感器通过数据线与数据采集器连接，数据采集器将所采集数据汇总于主数据接收器之后 通过光缆与井上主计算机连接；再由数据分析软件得出数据处理结果，当出现超出安全范 围的情况时，发出预警。[0006]本煤矿锚索受力在线监测及预警系统中，安放压力传感器的锚索所处位置只限于 顶板支护的关键部位，从而进行有针对性的实时在线监测。经由主数据接收器传递的数据 由相关软件分析处理之后，有条件的选择发送手机短信预警。[0007]本实用新型的有益效果本实用新型对井下锚索受力情况进行实时在线监测，且只针对关键部位进行数据监测，只针对超出安全范围的情况发出预警。本实用新型弥补了传统监测方法数据滞后的不足，对井下安全实施24小时在线监测。由于只针对局部关键部位进行数据监测，减少了开支以及数据处理量，有助于更加高效的监测管理。当井下锚杆受力状况超出安全范围后，在线监测系统自动发出预警，无需工作人员全程监测，从而达到防止顶板事故的发生。
[0008]图1是本实用新型的系统结构图；[0009]图2是压力传感器安装位置图。[0010]图中1、压力传感器，2、数据采集器，3、主数据接收器，4、光缆，5、主计算机，6、手机，7、基本顶，8、锚索，9、托盘，10、直接顶、11、螺母。
具体实施方式
[0011]
以下结合附图和 实施例对本实用新型作进一步说明。[0012]如图1所示，本煤矿锚索受力在线监测及预警系统的多个压力传感器1，并都装置于关键部位的锚索8处，具体的压力传感器I安装方式如图2所示，压力传感器I安装在锚索8的外露部分的托盘9与螺母11之间，采集锚索受力情况并传输受力情况。考虑到井下巷道，特别是大巷道的长度普遍很长，有的甚至长达数千米，可以将大巷道划分成多个地段，在井下巷道的每一个地段放置一个数据采集器2，该地段的每个压力传感器I均与该地段的数据采集器2通过数据线连接；一般情况下每个地段长度控制在50米以内。从而将数据传输到数据采集器2上。再将各个数据采集器2通过数据线与主数据接收器3连接，实现数据汇总的过程。最后，用光缆4将主数据接收器3与井上的主计算机5连接起来，将数据传输到主计算机5上，通过相应的软件对数据进行分析、处理，并决定是否发送手机短信预警。[0013]采用相关软件对超出安全范围的情况作出自动预警，具体发出预警情况如下[0014](I)
权利要求1.一种煤矿锚索在线监测及预警系统，其特征在于它包括安装在关键部位锚索上用于采集锚索(8)受力情况的压力传感器(1)，与压力传感器(I)连接的数据采集器(2)，与数据采集器(2)连接的主数据接收器(3)，与主数据接收器(3)连接的主计算机(5);所述的压力传感器(I)通过数据线与数据采集器(2)连接，数据采集器(2)将所采集数据汇总于主数据接收器(3)之后通过光缆(4)与井上主计算机(5)连接；再由数据分析软件得出数据处理结果，当出现超出安全范围的情况时，发出预警。
2.根据权利要求1所述的煤矿锚索受力在线监测及预警系统，其特征在于安放压力传感器(I)的锚索所处位置限于顶板支护的关键部位。
3.根据权利要求1或2所述的煤矿锚索受力在线监测及预警系统，其特征在于压力传感器(I)安装在锚索(8)外露部分的托盘(9)与螺母(11)之间。
4.根据权利要求1所述的煤矿锚索受力在线监测及预警系统，其特征在于在井下巷道的每一个地段放置一个数据采集器(2)，该地段的每个压力传感器(I)均与该地段的数据采集器(2)通过数据线连接。
专利摘要本实用新型公开了一种煤矿锚索受力在线监测及预警系统，属于煤矿锚索支护情况在线监测及预警领域。它包括安装在关键部位锚索上用于采集锚索受力情况的压力传感器，与压力传感器连接的数据采集器，与数据采集器连接的主数据接收器，与主数据接收器连接的主计算机；所述的压力传感器通过数据线与数据采集器连接，数据采集器将所采集数据汇总于主数据接收器之后通过光缆与井上主计算机连接；再由数据分析软件得出数据处理结果，并决定是否发送手机短信预警。并且当出现超出安全范围的情况时，及时发出预警。本实用新型具有数据即时更新、能够24小时全天对煤矿顶板安全情况进行监测、自动预警等优点，可用于煤矿顶板支护情况的管理、监测及预警。
文档编号E21D21/02GK202883017SQ201220591519
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月9日 优先权日2012年11月9日
发明者李冲, 崔树江, 徐金海, 刘海滨, 何青源, 修成智, 李安洪, 靳晓艳, 方世文, 李良兵, 王中亮, 王中奎, 郭志义, 吴锐, 秦帅, 李卫涛, 张森 申请人:山西潞安环保能源开发股份有限公司, 中国矿业大学