沈家峁煤矿顶板监测系统施工方案140314

天地科技股份有限公司-1-山西中阳沈家峁煤业有限公司KJ21煤矿顶板监测系统施工方案天地科技股份有限公司2014年3月14日天地科技股份有限公司-1-目录1KJ21煤矿顶板监测系统.........................................................................................................-2-1.1KJ21煤矿顶板监测系统优点：..................................................................................-2-1.2同类产品比较汇总.......................................................................................................-3-2沈家峁煤矿矿压监测系统安装方案......................................................................................-3-2.16101综采工作面及顺槽顶板监测点布置...................................................................-3-2.210101综采工作面及顺槽顶板监测点布置.................................................................-5-2.3软件安装.......................................................................................................................-7-3工程施工方法..........................................................................................................................-7-3.1安装支架压力记录仪...................................................................................................-7-3.2安装围岩移动传感器...................................................................................................-7-3.3安装锚杆（索）测力计...............................................................................................-8-4工程计划施工进度..................................................................................................................-9-5项目设备清单........................................................................................................................-10-天地科技股份有限公司-2-1KJ21煤矿顶板监测系统1.1KJ21煤矿顶板监测系统优点：（1）采用开放的TCP/IP协议，支持CAN/RS485总线等多种信号接入，可扩展性强，可方便接入矿井各种子系统；（2）攻克了工作面连接电缆易断裂的难题，采用特殊保护结构加强电缆的抗拉性、抗剪性、抗扭性；（3）地面主机安装C/S架构软件，分析速度快；网络客户端安装B/S架构软件，直接通过IE浏览器查看数据，方便快捷，两者均可自动生成分析顶板来压步距及矿压报表；（4）井下断电后，系统可持续供电2-4小时；（5）多工作面、多巷道、多采区同时监测，互不干扰；（6）数据传输方便，电话线、矿用通讯电缆或以太环网均可传输；（7）完善的故障自诊断能力及远程控制功能。（8）采用本公司独创的新型传感器采样模式，压力每变化0.1MPa记录一次数据，最短2s记录一次数据，能够准确记录支架降、移、升全过程，判断采煤循环数量；（9）支架压力记录仪连接电缆采用特殊的加强保护结构，抗拉性、抗剪性、抗扭性好，尤其适合煤矿井下等恶烈环境下使用；（10）支架压力记录仪能够瞬时显示压力值，方便支架工给足支架初撑力。天地科技股份有限公司-3-1.2同类产品比较汇总同类产品比较比较内容本公司产品同类其它产品传感器采样模式压力变化0.1MPa采样一次（可调），能够监测支架的整个动作过程定时采样较难监测支架的整个动作过程软件功能自动分析初撑力、末阻力、推进度、顶板来压步距。实测支架工作阻力曲线、最大工作阻力曲线等原始曲线售后服务有强大的科研后盾，帮助分析矿压显现规律，指导后续开采实践以销售产品为主，用户独立分析矿压数据2沈家峁煤矿矿压监测系统安装方案沈家峁煤矿之前没有系统的矿压观测资料，因此有必要对其首采工作面进行详细的矿压观测，掌握坚硬顶板条件下工作面及巷道的矿压显现规律，预测、预报顶板来压情况，为工作面的安全、高效开采提供技术保障。现对我矿6101及10101综采工作面及两顺槽顶板在线监测做出如下方案。由于沈家峁矿井下有环网传输介质，所以设计中各工作面监测信号在采区变电所或中央变电所接入环网交换机RJ45（网口）接口，井上调度室由环网交换机网口输出，网线直连到监控主机。2.16101综采工作面及顺槽顶板监测点布置（1）6101工作面倾向长度146m，安装95架2柱式掩护支架，4架端头支架。每10架设置一个支架工作阻力监测站，共设置12个压力监测站，即安装12台支架压力记录仪，支架编号分别为，2#、5#、15#、25#、35#、45#、55#、65#、75#、85#、95#、98#。每个测站监测左右2个立柱受力，立柱下腔安全阀和传感器之间用4m的液压胶管相连。支架压力记录仪固定在支架两斜梁中间。电源位置安装在45#、98#支架。设备安装位置如图1所示。信号由敷设在轨道顺槽的主通讯电缆传出，矿用本安型监测分站设置在6101轨道顺槽口，由单独一台不间断电源供电。天地科技股份有限公司-4-综上，6101工作面系统需要设备清单如下：1台矿用本安型监测分站，12台支架压力记录仪，3台矿用本安型直流稳压电源，1000m通讯电缆，2通接线盒5个，3通接线盒12个，4通接线盒3个，4m液压胶管24根，铁三通3个。（2）6101工作面现有可采长度500m，每50m~100m布置一个围岩稳定性测站，每个测站选择1个巷道断面，设置1个围岩移动监测点及1个锚杆工作阻力监测点，两顺槽共布置20个测站。需要20个围岩移动传感器及20个锚杆测力计。需要4台电源供电。测点断面位置如表1所示。每个顺槽口设置1台矿用本安型监测分站，用单独一台不间断电源供电。安装围岩移动传感器时需要1根6m长锚索。综上，6101顺槽系统需要的设备清单如下：2台矿用本安型监测分站，20台围岩移动传感器，20台锚杆测力计，6台矿用本安型直流稳压电源，1000m通讯电缆，2通接线盒5个，3通接线盒40个，4通接线盒10个，铁三通6个，钢丝绳200m，爪锚40个，1根6m长锚索。（3）6101工作面系统和6101顺槽系统在6#东轨道大巷会合后，沿大巷敷设电缆到6#采区变电所（线路700m左右）。在6#采区变电所的环网交换机旁设置1台矿用本安型信号转换器，将系统CAN总线信号转换为RJ45信号，接入环网交换机。此转换器由单独1台电源供电。综上，6#采区变电所需要的设备清单如下：1台矿用本安型信号转换器，1台矿用本安型直流稳压电源，1000m通讯电缆，2通3个，3通5个，4通2个。图1：6101工作面顶板监测系统安装示意图6101综放工作面6101轨道顺槽回风大巷6#皮带大巷轨道大巷2014年3月13日支架压力记录仪监测分站/转换器隔爆兼本安电源监测分站6101皮带顺槽6#6#6#采区变电所环网交换机转换器监测分站顺槽顶板监测断面2#5#15#25#35#45#55#65#75#85#95#98#顺槽顶板监测断面传感器布置图锚杆测力计围岩移动传感器天地科技股份有限公司-5-表1：围岩稳定性断面测点布置表NO.6101轨道顺槽（m)6101皮带顺槽（m)10101轨道顺槽（m)10101皮带顺槽（m)备注1000025050505031001001001004150150150150520020020020062502502502507300300300300835035035035094004004004001045045045045011——5005002.210101综采工作面及顺槽顶板监测点布置（1）10101工作面倾向长度126m，安装81架4柱式综放支架，4架端头支架。每10架设置一个支架工作阻力监测站，共设置10个压力监测站，即安装10台支架压力记录仪，支架编号分别为，2#、8#、18#、28#、38#、48#、58#、68#、78#、84#。每个测站监测左前、右后2个立柱受力，立柱下腔安全阀和传感器之间用4m或3m的液压胶管相连。支架压力记录仪固定在支架两斜梁中间。电源位置安装在38#、84#支架。设备安装位置如图2所示。信号由敷设在轨道顺槽的主通讯电缆传出，矿用本安型监测分站设置在10101轨道顺槽口，由单独一台不间断电源供电。综上，10101工作面系统需要设备清单如下：1台矿用本安型监测分站，10台支架压力记录仪，3台矿用本安型直流稳压电源，1000m通讯电缆，2通接线盒5个，3通接线盒10个，4通接线盒3个，4m液压胶管10根，3m液压胶管10根，铁三通3个。天地科技股份有限公司-6-（2）10101工作面现有可采长度550m，每50m~100m布置一个围岩稳定性测站，每个测站选择1个巷道断面，设置1个围岩移动监测点及1个锚杆工作阻力监测点，两顺槽共布置22个测站。需要22个围岩移动传感器及22个锚杆测力计。需要4台电源供电。测点位置如表1所示。每个顺槽口设置1台矿用本安型监测分站，用单独一台不间断电源供电。综上，10101顺槽系统需要的设备清单如下：2台矿用本安型监测分站，22台围岩移动传感器，22台锚杆测力计，6台矿用本安型直流稳压电源，1500m通讯电缆，2通接线盒5个，3通接线盒50个，4通接线盒10个，铁三通6个，钢丝绳200m，爪锚44个，1根9m长锚索。（3）10101工作面系统和10101顺槽系统在10#轨道大巷会合后，沿大巷敷设电缆到中央变电所（线路900m左右）。在采区变电所的环网交换机旁设置1台矿用本安型信号转换器，将系统CAN总线信号转换为RJ45信号，接入环网交换机。此转换器由单独1台电源供电。综上，10#采区变电所需要的设备清单如下：1台矿用本安型信号转换器，1台矿用本安型直流稳压电源，1000m通讯电缆，2通5个，3通5个，4通2个。图2：10101工作面顶板监测系统安装示意图10101综采工作面10101轨道顺槽回风大巷10#皮带大巷轨道大巷2014年3月13日支架压力记录仪监测分站/转换器隔爆兼本安电源监测分站10101皮带顺槽10#10#中央变电所环网交换机转换器监测分站顺槽顶板监测断面2#8#18#28#38#48#58#68#78#84#天地科技股份有限公司-7-2.3软件安装根据矿方条件，监控主机设置在调度室，KJ21顶板监测系统软采用网络版B/S传输，其它网络电脑可通过网络访问系统。各子系统进行无缝连接