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一、方案背景

我國煤炭儲量豐富,，探明煤炭儲量超過 1.5萬億噸，位居---,。2022年我國能源消費總量是54.1億噸標準煤,，其中煤炭消費量占能源消費總量的56.2%，2022年我國煤炭產(chǎn)量為44.96億噸,，是上產(chǎn)煤量---的,。

然而煤炭資源的開采也引發(fā)了一系列問題,，如采動引起的覆巖破壞變形可能導(dǎo)致支持系統(tǒng)失穩(wěn)，對采礦工人的---造成威脅,；采空區(qū)上方覆巖的變形會造成地表的沉降變形,，對采煤地區(qū)的環(huán)境造成產(chǎn)生重大影響，影響土地資源的利用,；煤層采動覆巖變形可能導(dǎo)致堆積體滑塌,，導(dǎo)致排水系統(tǒng)阻塞或遭到破壞；此外,，煤層采動覆巖變形可能使瓦斯逸出管道斷開,，終造成瓦斯---事故，對人員造成傷害,。為了減少這些風險,，需要對煤層采動覆巖變形進行持續(xù)監(jiān)測，并及時采取有效措施,。分布式光纖傳感技術(shù)具備可長距離監(jiān)測,、抗電磁干擾、耐腐蝕,、高靈敏度,、安裝方便等優(yōu)點,，可以全面實現(xiàn)煤礦安全監(jiān)測,，為瓦斯治理、礦壓---,、離層水害---等提供保障,。

隨著煤炭工業(yè)的不斷發(fā)展，煤炭開采的范圍也逐漸向縱深處發(fā)展,，豎井井工的開采方式逐漸成為煤礦開采的重要方式,，煤礦井筒屬于深長型---型結(jié)構(gòu)，其耐久性要求較高,，同時由于地下水,、地應(yīng)力和有害化學(xué)物質(zhì)等環(huán)境因素的影響，會導(dǎo)致井壁出現(xiàn)開裂受損等現(xiàn)象,，進而對井壁結(jié)構(gòu)承載力產(chǎn)生威脅,，甚至可能導(dǎo)致立井結(jié)構(gòu)直接出現(xiàn)失穩(wěn)、坍塌等---災(zāi)害事故,，---威脅井下工作人員的---,，因此對井筒變形實時監(jiān)測，對保障煤礦安全生產(chǎn)具有重要意義,。

二,、方案概述

1采動覆巖分布式光纖監(jiān)測

利用分布式光纖傳感技術(shù)可以在煤礦采區(qū)內(nèi)實現(xiàn)實時連續(xù)監(jiān)測,，為使應(yīng)變傳感光纜與覆巖---地耦合，根據(jù)實際勘察的情況,，在未開采的煤層上方圍巖處垂直向下打一鉆孔,，采用鉆孔埋入法將光纜綁在pvc管上植入鉆孔中，在與通信光纜,、法蘭連接后,，引至大巷，采用精度更高的botda模式,，將光纜兩端均接入分布式光纖解調(diào)儀,，隨著工作面的推進，開采工作逐漸靠近監(jiān)測孔時,，采區(qū)的影響圈也逐漸靠近監(jiān)測孔,，應(yīng)變傳感光纜可以---感知到在此過程中覆巖體的變形，并通過分布式光纖解調(diào)儀將數(shù)據(jù)展現(xiàn)給用戶,。根據(jù)傳感光纜的拉應(yīng)變分布及應(yīng)變量的大小可以分析圍巖松動圈的范圍,，根據(jù)其應(yīng)變狀態(tài)及其變化，再結(jié)合地層的分布特征,，可以分析出地層變形狀態(tài)并能夠?qū)Σ蓜舆^程中的離層變形進行監(jiān)測和分析,。根據(jù)監(jiān)測及分析所得到的數(shù)據(jù)，用戶可以針對性的優(yōu)化改進采煤和支護措施,，同時及時補救采動帶來的安全風險,。

2煤礦井筒分布式光纖監(jiān)測

起初，研究人員對煤礦井筒的變形監(jiān)測主要是通過布設(shè)光纖光柵傳感器的方式,，取得了一定的研究成果,，但是由于光纖光柵傳感器屬于準分布式的傳感器,，雖然比傳統(tǒng)點式傳感器的效果有所---,，但是在井筒長距離、大范圍的監(jiān)測優(yōu)勢不大,。我司的分布式光纖監(jiān)測方案在大范圍,、長距離的監(jiān)測中---，通過在井壁豎向和環(huán)向布設(shè)應(yīng)變傳感光纜,，可以實時監(jiān)測井壁應(yīng)力變形情況，監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)奖O(jiān)測站中的分布式光纖解調(diào)儀中,，可以幫助用戶及時發(fā)現(xiàn)安全風險,，使得采煤作業(yè)安全---。

 

方案功能特點

1耐水性,、電絕緣好,、耐腐蝕,，抗電磁干擾；

2通信容量大,、速度快,、靈敏度高，可遠距測量,；

3分布式光纖解調(diào)儀的監(jiān)測距離長,，超過60km，可以根據(jù)用戶的需求進行選擇,，設(shè)定的空間分辨率在整個距離范圍內(nèi)保持不變,，光學(xué)預(yù)算高，光纖安裝余地大,；

4監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)有效性高,，可提供大壩完整性危害的實時信息；

5專有的監(jiān)測軟件---對檢測到的事件進行智能分析,，建立有效的通信預(yù)警,，并小化---。

五,、主要監(jiān)測設(shè)備

1長距離分布式光纖解調(diào)儀ditest

2應(yīng)變傳感光纜smc

 

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