一种工作面底板突水温度场分布式监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及底板突水温度场检测技术，具体涉及一种工作面底板突水温度场分布式监测系统。
【背景技术】
[0002]采煤工作面掘进工程中存在诸多影响生产的安全隐患，主要包括底板突水、瓦斯突出等。随着开采力度加大，煤层底板受到奥灰高承压水的危害也在加剧。而且在工作面的采动过程中，由于煤层开采，下伏底板受扰动及应力场的运移出现变形破坏，原来隔水层变为承压水裂隙导升带，而引发底板突水的危害。其突水问题，还具有显著的隐蔽性、突发性、灾害性等特点。
[0003]目前，国内外学者针对底板突水机理作了大量研究与测试，设计与应用了监测预警系统，使用电磁类压力传感器或者设计水文观测孔进行人工观测记录。其中电磁类传感器在煤矿易燃易爆、强电磁干扰的环境中工作，显现出抗干扰能力差，且由于电信号远距离传输不方便，需要在井下增加许多二次仪表、中继器和电源等设备，传输成本高，且可靠性差。人工观测也存在一定不可控因，严重限制了该类传感器的实际应用。但由于底板突水影响因素繁多，导致技术方法在实际应用中具有一定的局限性，给底板突水的预测带来一走难度。
【实用新型内容】
[0004]为解决以上技术问题，本实用新型通过以下技术方案予以实现:
[0005]—种工作面底板突水温度场分布式监测系统，包括:光纤采集装置、光纤测试主机、信号交换机、地面控制主机和报警装置，所述光纤采集装置包括分布式光纤和导杆，所述分布式光纤通过螺旋方式缠绕在导杆的外侧壁，所述光纤采集装置至少为一个且均连接光纤测试主机，所述光纤测试主机与信号交换机信号连接，所述信号交换机与地面控制主机信号连接，所述地面控制主机控制报警装置工作。
[0006]优选的，所述分布式光纤之间能分段通过冷接子插接。
[0007]优选的，所述导杆为圆形PVC材质。
[0008]优选的，所述圆管直径为0.05m，长度为lm，可根据监测深度进行多节导杆连接，分布式光纤长度根据导杆总长度进行绕制。
[0009]有益效果:
[0010]本实用新型提供了一种工作面底板突水温度场分布式监测系统，由于分布式光纤具有常规电磁传感器所不具备的具有抗电磁干扰，防水，防潮，耐高温，抗腐蚀等特点，采集信号具备较好稳定性；通过螺旋缠绕方式有效使得测试分布点距内的传感数据点增多，与同等直线布置类型相比，能够有明显的提高测精度，进而提高测试准确性，数据质量更高，更能够适应底板复杂条件，以及能够减小底板变形带来对传感器数据准确采集的影响；分布式温度感测光纤可以分段式通过冷接子插接的方式更利于实际测试中的安装；本实用新型能够实时动态获得底板变形引起灰岩水导升信息，依照矿井水文地质的设置精细化评价体系，对底板温度场变化速率、变化区间进行标定。在数据采集过程即可实现好的对比性，更为直观的测试底板温度场异常变化。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本实用新型系统构成图；
[0013]图2为本实用新型工作原理图。
【具体实施方式】
[0014]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0015]实施例1
[0016]如图1、图2所示的一种工作面底板突水温度场分布式监测系统，包括:光纤采集装置、光纤测试主机、信号交换机、地面控制主机和报警装置，光纤采集装置包括分布式光纤和导杆，分布式光纤通过螺旋方式缠绕在导杆的外侧壁，光纤采集装置至少为一个且均连接光纤测试主机，光纤测试主机与信号交换机信号连接，信号交换机与地面控制主机信号连接，地面控制主机控制报警装置工作，分布式光纤之间能分段通过冷接子插接，导杆为圆形PVC材质，本实施例中导杆直径为0.05m，单节长度为lm，可根据监测深度进行多节导杆连接，分布式光纤长度根据导杆总长度进行绕制。
[0017]本实用新型工作原理:被测环境的相关参量变化引起分布式光纤物理参数变化，光纤测试主机采集、监测分布式光纤的物理参数并计算光纤的布里渊散频移量传给地面控制主机，地面控制主机将接受的信号转变为温度、应变等监测量显示出来，底板温度场受到地温梯度影响，底板突水中地下水温度常高于岩体温度。因此，结合矿井实测资料，根据不同地质条件下地下水温度测试标准，在测试过程中设定温度阈值和温度变化速率，当测试底板温度变量达到设定阈值或者温度场变化速率达到设定值时，即作判断，并控制报警装置工作。
[0018]本实用新型提供了一种工作面底板突水温度场分布式监测系统，由于分布式光纤具有常规电磁传感器所不具备的具有抗电磁干扰，防水，防潮，耐高温，抗腐蚀等特点，采集信号具备较好稳定性；通过螺旋缠绕方式有效使得测试分布点距内的传感数据点增多，与同等直线布置类型相比，能够有明显的提高测精度，进而提高测试准确性，数据质量更高，更能够适应底板复杂条件，以及能够减小底板变形带来对传感器数据准确采集的影响；分布式温度感测光纤可以分段式通过冷接子插接的方式更利于实际测试中的安装；本实用新型能够实时动态获得底板变形引起灰岩水导升信息，依照矿井水文地质的设置精细化评价体系，对底板温度场变化速率、变化区间进行标定。在数据采集过程即可实现好的对比性，更为直观的测试底板温度场异常变化。
[0019]需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种工作面底板突水温度场分布式监测系统，其特征在于，包括:光纤采集装置、光纤测试主机、信号交换机、地面控制主机和报警装置，所述光纤采集装置包括分布式光纤和导杆，所述分布式光纤通过螺旋方式缠绕在导杆的外侧壁，所述光纤采集装置至少为一个且均连接光纤测试主机，所述光纤测试主机与信号交换机信号连接，所述信号交换机与地面控制主机信号连接，所述信号交换机控制报警装置工作。2.如权利要求1所述的工作面底板突水温度场分布式监测系统，其特征在于，所述分布式光纤之间能分段通过冷接子插接。3.如权利要求1所述的工作面底板突水温度场分布式监测系统，其特征在于，所述导杆为圆形PVC材质管。4.如权利要求1所述的工作面底板突水温度场分布式监测系统，其特征在于，所述导杆直径为0.05m，单节长度为lm，可根据监测深度进行多节导杆连接，分布式光纤长度根据导杆总长度进行绕制。
【专利摘要】本实用新型涉及底板突水温度场检测技术，具体涉及一种工作面底板突水温度场分布式监测系统，包括：光纤采集装置、光纤测试主机、信号交换机、地面控制主机和报警装置，光纤采集装置包括分布式光纤和导杆，分布式光纤通过螺旋方式缠绕在导杆的外侧壁，光纤采集装置至少为一个或顺次连接光纤测试主机，光纤测试主机与信号交换机信号连接，信号交换机与地面控制主机信号连接，信号交换机控制报警装置工作。本实用新型相对于常规电磁传感器所具有抗电磁干扰，防水，防潮，耐高温，抗腐蚀等特点；通过螺旋缠绕方式有效使得测试分布点距内的传感数据点增多，提高测精度。
【IPC分类】G01K11/32
【公开号】CN205066964
【申请号】CN201520623192
【发明人】许时昂, 张平松, 孙斌杨
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年8月18日