浅谈矿压在线监测技术的应用

张德亮，王飞飞，李 兵，韩 晨，代景龙

（西安科技大学，陕西 西安 710600）

近年来我国矿业经过长期的开采，已然面临着矿资源匮乏、地质条件复杂等问题。大部分的矿产工作面纷纷出现了采空区，在回采过程中不可避免的受到相邻工作面的影响。故在采矿工作前要进行矿压监测，尤其是在复杂环境下，更有必要重视起综采支架工作状况的自动监测与分析。矿压在线监测技术应用，不仅能够减少矿压观测的工作量，还有助于提升观测结果的准确性。鉴于此，本文对“矿压在线监测技术的应用”进行更深层次的分析具有极为重要的现实意义。

1 矿压在线监测系统相关内容分析

1.1 矿压在线监测系统的功能概述

图1 基于综采工作面的矿压在线监测系统

矿压在线监测系统主要作用是减少矿压观测工作量，有效提升观测结果准确性。

故其具有如下诸多功能：①计算机动态模拟显示监测参数报警，对矿内部环境进行动态模拟，实时显示矿内部参数，一旦出现矿压超高及时发出报警信号，确保后续工作的顺利进行[1]。②现场数据显示与报警。矿井内部实况数据一旦达到矿压临界点，及时发出报警信号。③对矿井内部环境实时监测，及时反馈给地面中心工作站，提供参考数据。④工作面无线传输，采用先进的数据通讯技术，实现工作面多种信息数据的无线传输。⑤数据局域网传输或电话线传输。数据传输能够让中心站及时掌握第一手资料，便于后续工作的开展。⑥观测数据在传输故障发生时自动记录存储，矿压在线监测系统中最为重要的一项技术便是计算机技术，系统具有记录存储功能，一旦出现故障，便能及时记录故障详细情况，便于接下来的维修。

1.2 技术特点

矿压在线监测技术的应用，主要是为了满足各项矿压观测工作需求。因此应该结合矿压观测工作实际需求，融合多种技术。

鉴于此，矿压监测系统中应该具有以下技术特点，以此满足矿压观测工作需求。①系统支持多个子系统于多元矿压参数监测，就目前矿压观测工作需求而言，系统支持独立矿区数量需要超过16个，并且系统需要兼容工作阻力、顶板离层、围岩应力以及锚杆支护应力等多个参数监测。系统容量超过1千个测点。②结合矿区现场的地质条件，矿压在线监测系统需要采用两级总线设计，并且总线之间需要确保完全隔离，工作面与巷道两点之间的数据传输均通过无线方式收集[2]。③系统数据传输支持多种模式，例如最基本的太网总线传输模式，总线传输模式，以此实现矿区与地面两者监控系统的兼容。④智能一体化监测传感器，微处理器控制，该处理器当中包含多种功能，均是为监测服务，当中还设有报警功能，支持多种供电方式[3]。

2 矿压在线监测技术的应用分析

矿山压力位移在线实施监测系统，主要是由无线传感器、无线通讯器等多种现代先进设备构成，并且各设备之间不需要任何的接线，同时设备之间能够实现自由组网通讯，具备较强的抗干扰性。在矿压观测工作中的中的应用，具有诸多优势。

接下来，对其加以具体分析。①矿压监测系统的结构与组成。综合数据监测系统主要由地面中心站监控主机与软件、信息传输接口、通讯电缆以及无线矿用本安型数字压力计等构成。就监控软件而言，其主要功能便是实时处理监测到的数据，显示并及时打印；信息传输接口便是通过接口与监控主机相连接；电源箱则是为矿压监测中心站各设备提供安全电源，以此确保各设备正常云习惯；无线通讯传输功能便是实现工作面与中心站的无线双向通讯。②矿用隔爆兼本质安全型电源箱。安全型电源箱，顾名思义就是为矿压监测设备运行提供动力资源，当前，主要采用的是交流电源以及备用电源，备用电源主要是依靠畜电池。安全型电源采用两种方式供电，主要原因在于避免交流电供应出现问题，出现设备运行终止这一问题。安全性电源箱中的备用电源，供电能力较强，仅仅用于人员定位，则可以持续工作10小时以上。③有线、无线本安分站。矿压在线监测设备具有多通道、多制式的信号采集与通讯功能，能够及时将监测到的各种环境参数，实时传输到地面中心站。该设备通常安装在工作面与巷道的交叉口，一旦工作地点发生位移，设备安装地面则需要进行相应的变动，同时可随时根据无线数字压力机实现双向通讯。④信息传输接口。改色通常安装在地面调度室中，实现信号交换，绝壁电源、工作状况指示功能。

3 监测人员的具体要求与职责分析

矿压在线监测数据结果是否准确与现场监测人员仪器操作熟练程度与责任心密切相关。作为一名合格的监测人员需符合以下几点要求：

①熟悉矿压监测程序、内容以及原理，能熟练运用矿压在线监测设备；②负责矿压监测仪器、仪表日常维护；③按时、高质量完成工作面与工作现场的数据采集工作，及时记录监测位置，及时传输将监测结果至计算机数据处理软件库；④数据处理并打印，及时上交给有关负责人。

4 结语

总而言之，矿压在线监测系统，主要是由多种现代先进技术融合为一体的技术，能够在复杂环境下实现工作状况的自动监测与分析，降低了矿压观测工作量，提高了工作成效。

[1]许言,杨天亮,焦珣,吴建中.上海地面沉降监测技术应用实践[J].上海国土资源,2017,38(02):31-34.

[2]王红旗.矿压在线监测在“三软”煤层综放开采中的应用[J].山东工业技术,2016(16):58.

[3]高鹏.浅谈矿压在线监测技术在河东煤矿的应用[J].技术与市场,2016,23(02):46-48.