張德亮，王飛飛，李 兵，韓 晨，代景龍

（西安科技大學，陜西 西安 710600）

近年來我國礦業(yè)經(jīng)過長期的開采，已然面臨著礦資源匱乏、地質(zhì)條件復雜等問題。大部分的礦產(chǎn)工作面紛紛出現(xiàn)了采空區(qū)，在回采過程中不可避免的受到相鄰工作面的影響。故在采礦工作前要進行礦壓監(jiān)測，尤其是在復雜環(huán)境下，更有必要重視起綜采支架工作狀況的自動監(jiān)測與分析。礦壓在線監(jiān)測技術應用，不僅能夠減少礦壓觀測的工作量，還有助于提升觀測結果的準確性。鑒于此，本文對“礦壓在線監(jiān)測技術的應用”進行更深層次的分析具有極為重要的現(xiàn)實意義。

1 礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)相關內(nèi)容分析

1.1 礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)的功能概述

圖1 基于綜采工作面的礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)

礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)主要作用是減少礦壓觀測工作量，有效提升觀測結果準確性。

故其具有如下諸多功能：①計算機動態(tài)模擬顯示監(jiān)測參數(shù)報警，對礦內(nèi)部環(huán)境進行動態(tài)模擬，實時顯示礦內(nèi)部參數(shù)，一旦出現(xiàn)礦壓超高及時發(fā)出報警信號，確保后續(xù)工作的順利進行[1]。②現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示與報警。礦井內(nèi)部實況數(shù)據(jù)一旦達到礦壓臨界點，及時發(fā)出報警信號。③對礦井內(nèi)部環(huán)境實時監(jiān)測，及時反饋給地面中心工作站，提供參考數(shù)據(jù)。④工作面無線傳輸，采用先進的數(shù)據(jù)通訊技術，實現(xiàn)工作面多種信息數(shù)據(jù)的無線傳輸。⑤數(shù)據(jù)局域網(wǎng)傳輸或電話線傳輸。數(shù)據(jù)傳輸能夠讓中心站及時掌握第一手資料，便于后續(xù)工作的開展。⑥觀測數(shù)據(jù)在傳輸故障發(fā)生時自動記錄存儲，礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)中最為重要的一項技術便是計算機技術，系統(tǒng)具有記錄存儲功能，一旦出現(xiàn)故障，便能及時記錄故障詳細情況，便于接下來的維修。

1.2 技術特點

礦壓在線監(jiān)測技術的應用，主要是為了滿足各項礦壓觀測工作需求。因此應該結合礦壓觀測工作實際需求，融合多種技術。

鑒于此，礦壓監(jiān)測系統(tǒng)中應該具有以下技術特點，以此滿足礦壓觀測工作需求。①系統(tǒng)支持多個子系統(tǒng)于多元礦壓參數(shù)監(jiān)測，就目前礦壓觀測工作需求而言，系統(tǒng)支持獨立礦區(qū)數(shù)量需要超過16個，并且系統(tǒng)需要兼容工作阻力、頂板離層、圍巖應力以及錨桿支護應力等多個參數(shù)監(jiān)測。系統(tǒng)容量超過1千個測點。②結合礦區(qū)現(xiàn)場的地質(zhì)條件，礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)需要采用兩級總線設計，并且總線之間需要確保完全隔離，工作面與巷道兩點之間的數(shù)據(jù)傳輸均通過無線方式收集[2]。③系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸支持多種模式，例如最基本的太網(wǎng)總線傳輸模式，總線傳輸模式，以此實現(xiàn)礦區(qū)與地面兩者監(jiān)控系統(tǒng)的兼容。④智能一體化監(jiān)測傳感器，微處理器控制，該處理器當中包含多種功能，均是為監(jiān)測服務，當中還設有報警功能，支持多種供電方式[3]。

2 礦壓在線監(jiān)測技術的應用分析

礦山壓力位移在線實施監(jiān)測系統(tǒng)，主要是由無線傳感器、無線通訊器等多種現(xiàn)代先進設備構成，并且各設備之間不需要任何的接線，同時設備之間能夠?qū)崿F(xiàn)自由組網(wǎng)通訊，具備較強的抗干擾性。在礦壓觀測工作中的中的應用，具有諸多優(yōu)勢。

接下來，對其加以具體分析。①礦壓監(jiān)測系統(tǒng)的結構與組成。綜合數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)主要由地面中心站監(jiān)控主機與軟件、信息傳輸接口、通訊電纜以及無線礦用本安型數(shù)字壓力計等構成。就監(jiān)控軟件而言，其主要功能便是實時處理監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，顯示并及時打?。恍畔鬏斀涌诒闶峭ㄟ^接口與監(jiān)控主機相連接；電源箱則是為礦壓監(jiān)測中心站各設備提供安全電源，以此確保各設備正常云習慣；無線通訊傳輸功能便是實現(xiàn)工作面與中心站的無線雙向通訊。②礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電源箱。安全型電源箱，顧名思義就是為礦壓監(jiān)測設備運行提供動力資源，當前，主要采用的是交流電源以及備用電源，備用電源主要是依靠畜電池。安全型電源采用兩種方式供電，主要原因在于避免交流電供應出現(xiàn)問題，出現(xiàn)設備運行終止這一問題。安全性電源箱中的備用電源，供電能力較強，僅僅用于人員定位，則可以持續(xù)工作10小時以上。③有線、無線本安分站。礦壓在線監(jiān)測設備具有多通道、多制式的信號采集與通訊功能，能夠及時將監(jiān)測到的各種環(huán)境參數(shù)，實時傳輸?shù)降孛嬷行恼?。該設備通常安裝在工作面與巷道的交叉口，一旦工作地點發(fā)生位移，設備安裝地面則需要進行相應的變動，同時可隨時根據(jù)無線數(shù)字壓力機實現(xiàn)雙向通訊。④信息傳輸接口。改色通常安裝在地面調(diào)度室中，實現(xiàn)信號交換，絕壁電源、工作狀況指示功能。

3 監(jiān)測人員的具體要求與職責分析

礦壓在線監(jiān)測數(shù)據(jù)結果是否準確與現(xiàn)場監(jiān)測人員儀器操作熟練程度與責任心密切相關。作為一名合格的監(jiān)測人員需符合以下幾點要求：

①熟悉礦壓監(jiān)測程序、內(nèi)容以及原理，能熟練運用礦壓在線監(jiān)測設備；②負責礦壓監(jiān)測儀器、儀表日常維護；③按時、高質(zhì)量完成工作面與工作現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集工作，及時記錄監(jiān)測位置，及時傳輸將監(jiān)測結果至計算機數(shù)據(jù)處理軟件庫；④數(shù)據(jù)處理并打印，及時上交給有關負責人。

4 結語

總而言之，礦壓在線監(jiān)測系統(tǒng)，主要是由多種現(xiàn)代先進技術融合為一體的技術，能夠在復雜環(huán)境下實現(xiàn)工作狀況的自動監(jiān)測與分析，降低了礦壓觀測工作量，提高了工作成效。

[1]許言,楊天亮,焦珣,吳建中.上海地面沉降監(jiān)測技術應用實踐[J].上海國土資源,2017,38(02):31-34.

[2]王紅旗.礦壓在線監(jiān)測在“三軟”煤層綜放開采中的應用[J].山東工業(yè)技術,2016(16):58.

[3]高鵬.淺談礦壓在線監(jiān)測技術在河東煤礦的應用[J].技術與市場,2016,23(02):46-48.