一、前言
加強(qiáng)頂板監(jiān)測，實現(xiàn)及時預(yù)警是有效防治頂板災(zāi)害的重要手段之一，也是提高頂板管理水平、加強(qiáng)數(shù)字化礦山建設(shè)的重要方面。頂板災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警是在大量案例分析基礎(chǔ)上，通過理論聯(lián)系實際，研究頂板災(zāi)害致災(zāi)因素，確定預(yù)警指標(biāo)和預(yù)警準(zhǔn)則，通過實時捕捉和分析災(zāi)害發(fā)生前的先兆信息和變化特征，及時預(yù)警，以消除可能發(fā)生的災(zāi)害，避免人員和財產(chǎn)損失。
二、綜采工作面頂板災(zāi)害監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)
1.創(chuàng)新采用高可靠性“濺射薄膜壓力傳感器”，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
針對井下濕度大、粉塵多、有爆炸性氣體等特點，在對比鋼弦式、壓阻式、應(yīng)變片式等傳感器類型的基礎(chǔ)上，某型號產(chǎn)品創(chuàng)新使用濺射薄膜壓力傳感器。該類傳感器是即在10級超潔凈空間中，利用離子束濺射技術(shù)，將絕緣材料、電阻材料、焊接材料以分子形式淀積在彈性不銹鋼膜片上，再經(jīng)過光刻、調(diào)阻，溫度補(bǔ)償?shù)裙ば颍趶椥圆讳P鋼膜片表面上形成牢固而穩(wěn)定的惠斯頓電橋。相比傳統(tǒng)的人工或機(jī)器貼應(yīng)變片式傳感器，更耐久、更精確。
2.創(chuàng)新智能型傳感器采樣模式，實現(xiàn)了達(dá)秒級采樣。
創(chuàng)新采用“智能型采樣模式”，根據(jù)壓力變化（0.1MPa）進(jìn)行采樣，最短2秒鐘進(jìn)行一次采樣，能夠?qū)⒅Ъ芙怠⒁啤⑸^程及頂板來壓產(chǎn)生的瞬間動載準(zhǔn)確記錄。
3.研制了干擾能力強(qiáng)、電池持續(xù)供電時間長的系列無線監(jiān)測設(shè)備。
基于460MHz無線射頻技術(shù)、微功耗設(shè)計及大容量電池供電技術(shù)，開發(fā)了系列無線監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)了井下回采工作面穩(wěn)定傳輸距離達(dá)30m，回采順槽和掘進(jìn)工作面穩(wěn)定傳輸距離達(dá)100m，單塊電池持續(xù)供電時間達(dá)180天。
開發(fā)了自組織路由協(xié)議，傳輸網(wǎng)絡(luò)中任意一臺設(shè)備故障，可自由選擇傳輸路徑，大大提高了無線傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。
4.開發(fā)了兩級數(shù)據(jù)存儲功能，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的完整性、及時性。
系統(tǒng)傳感器內(nèi)部擁有閃存，線路故障后，閃存內(nèi)能夠存儲7-15天的監(jiān)測數(shù)據(jù)，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)后，自動上傳閃存內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)；系統(tǒng)分站擁有“U盤”存儲功能，系統(tǒng)線路故障后，U盤能夠存儲至少1個月的數(shù)據(jù)，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)后，系統(tǒng)既可以自動上傳分站內(nèi)的U盤數(shù)據(jù)，也可以通過人工將U盤數(shù)據(jù)拷貝到數(shù)據(jù)庫。
5.開發(fā)了礦壓數(shù)據(jù)自動分析模型，實現(xiàn)了報表及報告的自動分析。
根據(jù)支架移架過程中的阻力變化特征，研發(fā)了初撐力及循環(huán)末阻力自動分析模型，根據(jù)安全閥開啟時的“鋸齒”型曲線牲，開發(fā)了安全閥開啟率自動分析模型，分析界面如圖1和圖2所示。為顯著提高礦壓數(shù)據(jù)
聲明：
“綜采工作面頂板災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警技術(shù)” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究，如用于商業(yè)用途，請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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編輯：
來源：北京智宏科信科技發(fā)展有限公司
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2025年07月09日 ~ 11日 
