CN111678454A - 一种煤柱稳定性分布式监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种煤柱稳定性分布式监测系统及方法，系统包括用于监测煤柱受力的应变数据采集系统、用于数据传输的数据传输系统、用于信号解析处理的数据解析系统、用于分析表达的数据分析系统、用于预警决策的预警系统；本发明通过将分布式光纤传感装置植入煤柱内部，感知煤柱在回采过程中受力情况及其在采动影响下的稳定性状况，钻孔长度范围内开展分布式监测，数据采集完成即可形成实时结果，高效、直观的进行煤柱的稳定性分析与评价，能够适应井下不同类型煤柱内力特征、稳定性状态的分析，给出保护煤柱在采动影响下的干扰深度，为煤柱留设参数优化提供科学的技术指导，解决煤柱留设主要依靠经验的难题。
Description
技术领域
本发明涉及矿业工程煤柱稳定性探查系统及方法，具体是一种基于分布式光纤测试技术的煤柱稳定性分布式监测系统及分析评价方法。
背景技术
煤柱是工作面回采过程中为保留巷道空间或者控制上覆地层沉降而保留的一块保持自然状态的煤体，是井工开采煤炭资源中一个非常重要的结构。同时，为了合理开采煤炭资源，保护建（构）筑物、水体、铁路等需要，煤柱留设也是一项必不可少工作。因此，评估留设煤柱稳定性、内力状态对于矿井安全生产至关重要。
目前关于煤柱稳定性分析方法主要有理论计算、数值模拟方法、室内试验、现场实测等方法。由于实际煤层赋存状况下煤柱受力复杂多样、非均匀应力分布、非均质煤岩、弱结构面煤岩（煤岩裂隙）等情况的存在，使得理论计算和数值模拟获得结果往往不够全面，特别是在煤层回采之后煤层上部荷载条件发生改变，以及顶板覆岩垮落引起矿压的变化，各个煤柱的受载情况也将随之改变，理论计算和数值模拟的结果会存在偏差。室内试验多以对煤柱岩芯进行分析，其脱离了原岩环境，从煤岩岩性、强度进行分析，对于整个煤柱受力情况而言，还存在很多不确定性，其判定效果在上覆岩层发生沉降后判定能力会有所不足。现场实测结果最为准确、直接，但是目前实测多以常规位移传感器、压力传感器等电子元件作为测试感知材料，例如CN109307534A公开的预留煤柱稳定性监测装置，也是利用多点位移传感器和压力传感器作为测试感知材料，这些传感器实际测试中常由于受潮、受压、进水、进尘等因素，发生损坏，存在测试稳定性差的情况。由此可见上述方法均不能全面而准确的探查煤柱受力特征和稳定性状态。
有鉴于此，发明一种可靠度高、测量精度高、稳定性好的煤柱稳定性探查监测系统和方法尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的缺陷，提供一种可靠度高、测量精度高的煤柱稳定性探查监测系统及方法。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
本发明一方面提供了一种煤柱稳定性分布式探查监测系统，包括：应变数据采集系统、数据传输系统、数据解析系统、数据分析系统和预警系统，所述应变数据采集系统通过数据传输系统与所述数据解析系统连接；
其中，应变数据采集系统，用于监测煤柱受力的应变，包括导入装置、固定定位装置、分布式应变感测光缆和温度补偿装置，分布式应变感测光缆和温度补偿装置通过导入装置和固定定位装置设置于煤柱钻孔内；
数据传输系统，用于数据传输，包括转接器1、跳线装置、转接器2和通讯协议模块；
数据解析系统，用于信号解析处理，包括光纤解调仪、预处理模块和处理模块，所述光纤解调仪基于通讯协议模块通过跳线装置与所述分布式应变感测光缆和温度补偿装置连接，光纤解调仪对信号解析换算成数据，
数据分析系统，用于信号处理数据分析，包括带有显示装置的监控服务器、预处理模块、处理模块、表达模块、数据分析模块和结果评价模块，所述监控服务器通过传输线与光纤解调仪连接，基于获得的应变数据通过预处理模块进行初步判断，通过处理模块进行处理加工，经表达模块和数据分析模块完成表达和结果评价；
预警系统，用于预警决策，包括决策中心和指挥中心，基于分析系统的表达和结果评价，给出安全、警示和危险的预警。
作为本发明的优选实施方案，所述光纤解调仪及数据分析系统布置在巷道内或者联络巷内或者通过延长线设置于地面监测平台。
作为本发明的优选实施方案，所述分布式应变感测光缆为铠装强化护套的钢纤维紧套应变光缆，所述温度补偿装置为环向铠装螺纹套设计的非紧套光缆，所述分布式应变感测光缆和温度补偿装置通过固定装置固定在导入装置导管外部。
本发明的另一方面提供了一种煤柱稳定性探查监测方法，具体包括如下步骤：
S1监测系统布置
S1.1煤柱留设方案完成后，选定煤柱测试具体施测位置，在选定煤柱施测位置施工钻孔，钻孔施工水平方向方位角为垂直或者近似垂直于工作面回采方向，其竖直方向方位角为沿煤层方向或者垂直巷道外帮；
S1.2 选用导入装置，将分布式应变感测光缆和温度补偿装置按照一定间距通过固定定位装置固定在所述导入装置外侧，植入所述步骤S1.1完成的钻孔中；
S1.3当分布式应变感测光缆和温度补偿装置植入指定深度后，向钻孔和导入装置空间充入水泥浆，固结；
S2数据采集分析
S2.1采集工作面回采前或者工作面采动作用影响范围外的煤柱受力情况数据应变与温度变作为背景值数据，采集过程煤柱应变分布数据应变ε与温度T；
S2.2基于通讯协议将光纤信号通过跳线装置传递至光纤解调仪，解调后信号传输至分析系统，通过预处理模块、处理模块、数据分析模块、表达模块和结果评价模块对信号进行分析和表达，并通过显示装置实时监测煤柱的受力状态给出稳定性评价标准；
S3预警
基于S2.2中分析表达结果和稳定性评价标准，进行实时评价，其中评价结果包括三个等级：安全，警示，危险。
在本发明的一些实施方案中，所述S2.2中由光纤解调仪完成光波激发与接收，获得光在光纤中传播的特征参量：波长与频移，利用解析算法对二者进行换算，通过如下换算公式（1）和（2），解析获得感知系统测试所得的应变与温度条件下的光纤内光的频移参量：
其中
是光纤的折射率系数，
是入射光的波长，
是光纤的杨氏模量，
是光纤的泊松比，
是光纤的密度，
为光纤所受应变，
为被测环境温度，
为光频移量。
具体测试过程如下：先测试获得背景数据
和
，随后利用光纤数据采集系统间隔一定周期T进行数据采集，采集参量同时包括应变ε和温度T，数据采集完成，在数据首次采集完成后需要先完成温度干扰影响，判别是否需要进行温度补偿计算，如果无影响则不需进行后续温度干扰处理；如果采集判别存在温度干扰，则对温度干扰评议进行处理，对比分析所获得的数据一段时间D内，沿光缆布设煤柱内的线性应变数据情况，得到
、 
、 
…… 
实时数据。
在本发明优选实施方案，关于煤柱稳定性分析和评价具体如下：数据分析采用差值法，即
，
，
…… 
可得到 
，
， 
…… 
；
评价标准具体参照以下指标：
作为本发明的优选实施方案，S3 预警方法为：
当
≤
且k≤k0时，为安全；
当 
＞
且k≤k0时或者
≤
且k＞k0时，为预警，此时应重视该位置发生区域，并加强煤柱内力监测频率；如果该位置处于煤壁外侧，此时应该对煤柱外侧沿线进行巡检与评价，结合煤岩体物理性质分析危险发生的可能性，采取预防措施进行重点观测；
当
＞ 
且k＞k0时，为危险，预警系统对危险提示进行安全保障决策执行，即有人工与智库共同给出安全生产措施，同时协调多部门联动，停产停掘，进行安全支护、防护或者其他减灾措施手段的实施。工作面现场做出预警通知，撤出绝大数多作业人员。生产单位、安全部门以及应急救援单位响应预警决策。
作为本发明的优选实施方案，关于煤柱稳定性评价过程和标准具体还可以如下：
光纤数据采集系统布置范围内的应变分布特征，通过光纤数据采集系统范围内应变分布评价煤柱设计宽度的合理性以及在后期使用过程中煤柱受力变化情况的表征；为煤柱留设设计及实际留设宽度给出技术参考，在监测煤柱稳定性同时，能够进一步提高煤炭资源回采率，达到矿井设计合理化。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1.本发明内容通过设计适应耐压分布式光纤传感装置，搭载连接系统与数据分析系统共同构成监测装置，通过将分布式光纤传感装置植入煤柱内部，感知煤柱在回采过程中受力情况及其在采动影响下的稳定性状况。数据采集完成后，可以实时获得其采动影响下应变场参量变化，并且通过参量变化大小和受影响的钻孔深度，来评价、分析煤柱受力特征和稳定特征。测试参量还可以为煤柱留设宽度提供科学、合理的参考依据。
2.利用本发明技术可以实现煤柱内力分布的连续、线性测量，可以获得更为全面的煤柱稳定性评价指标,可以有效改善目前点式测量的数据量不足的缺点, 采样最小分辨度达到5cm，并且可以实现数据采集动态化采集与监测性采集。
3.煤柱稳定性分析探查装置测试可靠度高、准确性高、稳定性好。装置在测试实施过程中作业效率高、操作便捷，并且能够有效避免常规应变、位移传感器致使失效情况发生。本系统可以设置时间采样间隔、自动评价指标、自动预警参数等参量，实现煤柱稳定性监测的自动化，保证了测试效率和精度，测试结果更为敏感，分布式数据采集方法获得数据质量更高。
4.本发明内容实施可以为矿井精细化评价提供研究基础，数据采集过程中即可形成实时结果，高效、直观的进行煤柱的稳定性分析与评价。形成的评价方法能够适应井下不同类型煤柱内力特征、稳定性状态的分析，并且给出保护煤柱在采动影响下的干扰深度，为煤柱留设参数优化提供技术指导，解决煤柱留设主要依靠经验难题，有着重要的经济效益和社会效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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它的附图。
图1：基于本发明煤柱稳定性分析评价探查监测系统的方法流程图；
图2：煤柱稳定性分析探查监测系统安装布置图；
图3：分布式测试效果图；
在附图中：1.回采工作面；2.煤柱；3.巷道；4.导入装置；5. 分布式应变感测光缆；6.温度补偿装置；7.固定定位装置；8. 光纤调解仪；9. 跳线；10监测服务器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
实施例1
如图1所示的煤柱稳定性分布式监测系统，其包括，应变数据采集系统、数据传输系统、数据解析系统、数据分析系统和预警系统，所述应变数据采集系统通过数据传输系统与所述数据解析系统连接。
所述应变数据采集系统包括由光纤作为基础元件所设计的分布式应变感测光缆5和温度补偿装置6，分布式应变感测光缆5为铠装强化护套的钢纤维紧套应变光缆，其主要作用为获取煤柱在采动过程中内部所受应变特征。温度补偿装置6为环向铠装螺纹套设计的非紧套光缆，其主要作用为在应变光缆数据采集前为其做温度补偿和排除非应变引起的干扰数据。
所述数据传输系统，用于应变数据采集系统和信号解析系统之间的数据传输，包括转接器1、跳线装置9、转接器2和通讯协议模块。
所述数据解析系统包括光纤解调仪8，所述光纤数据采集系统与解析系统基于通讯协议模块通过两组跳线装置9连接，其主要作用将分布式应变感测光缆5与温度补偿装置6与光纤解调仪8连接。
光纤解调仪8的工作模块包括三组：光波激发模块、光波接收模块、光波信号解析模块，本实施例中根据光纤数据采集特征，采用布里渊散射（BOTDR）模块作为其信号分析的激发光源与分析对象，其主要作用为BOTDR测试技术可以单端测试，煤柱内力测试中只需要一次性植入感知光缆即可，无需形成回路，通过数据处理获得煤柱测线范围内的应变与位移情况。
所述数据分析系统，主要包括带有显示装置的监控服务器10、预处理模块、处理模块、数据分析模块、表达模块和结果评价模块，所述监控服务器连接通过传输线与光纤解调仪连接，基于获得的应变数据通过预处理模块进行初步判断，通过处理模块进行处理加工，经表达模块和数据分析模块完成表达和结果评价；其主要作用可以实时观测煤柱稳定性情况，同时可以通过输出程序设置前后对比采集数据的变化情况以及监测周期内煤柱内力的分布、变化特征。
预警系统，用于预警决策，包括决策中心和指挥中心，基于分析系统的表达和结果评价，给出安全、警示和危险的预警。
上述煤柱稳定性分布式监测系统在使用和探测中的布置如附图2所示，具体布置步骤如下：
S1.1首先通过现场实际地质、地层情况结合煤层工作面回采采高、速率等参量对需要留设煤柱进行确定。当煤柱留设方案完成后，选定煤柱2测试具体施测位置，同时确定煤柱稳定性评价相关应变、位移等指标。在选定煤柱2施测位置施工钻孔，钻孔施工水平方向方位角为垂直（或者近似垂直）于工作面回采方向，其竖直方向方位角为沿煤层方向（或者垂直巷道外帮）。钻孔施工长度根据“三下”开采规程，结合地面建（构）筑物、水体、铁路等分布所要求的煤柱留设长度进行施工。
S1.2施工完成后，完成测试光纤数据采集系统的组装，通常可选用PPR管或PVC管作为导入装置4，例如可以采用分段PPR管管材，于监测点进行现场拼装，拼装接口可以采用螺口式接头或直插式旋紧接头。将分布式应变感测光缆5和温度补偿装置6按照一定间距（通常选择间距40～60cm）通过固定定位装置7例如束带固定在其外侧，植入施工完成的钻孔中。植入前如要对植入光缆进行定位标记，以确定数据采集过程中其测试的有效长度。感知系统植入钻孔过程中需要进行导管定位，确保其在植入过程不发生滑移、扭转，保障后期数据获得精度。当分布式应变感测光缆5和温度补偿装置6植入制定深度后，进行钻孔注浆，使钻孔和导管空间注入浆液，注浆后实现应变光缆和温度补偿装置与钻孔围岩充分耦合，所述注浆浆液配比需预先进行实验调配，使其固结后强度较煤柱煤岩体差异性最小，这样可以获得光缆协同煤岩体变形的准确数值。待浆液固结达到设计强度时间后进行数据采集。光纤调解仪8安装在巷道3内，基于通讯协议通过两组跳线9分别与所述分布式应变感测光缆5和温度补偿装置6连接，监测服务器10设置在地面，通过输送光缆和光纤调解仪8连接。
本实施例的检查探测系统的数据采集和分析方法如下：
S2.1数据采集：分别采集背景值数据和过程煤柱应变分布数据。其中背景值数据为工作面回采前或者工作面采动作用影响范围外，对煤柱受力情况进行数据的采集。以采集3-5组数据作为基础数据，一则观察背景数据是否稳定，二则进一步确定后期应变光缆和温度补偿装置采集的参数设置。背景值数据采集完后，根据测试需要开始煤柱内力分布和稳定性的探查。
S2.1 数据解析：数据采集后，将光纤信号传递至光纤解调仪，由光纤解调仪完成光波激发与接收，获得光在光纤中传播的特征参量——波长与频移，利用解析算法对二者进行换算，通过换算公式（1）和（2），通过建立频移与应变、温度对应系数，即可解析获得感知系统测试所得的应变与温度。发明技术利用获得基础光纤测试数据进行小波变换后，对应变数据再平滑处理。
其中
是光纤的折射率系数，
是入射光的波长，
是光纤的杨氏模量，
是光纤的泊松比，
是光纤的密度，
为光纤所受应变，
为被测环境温度，
为光频移量。
S2.3 数据分析：先测试获得背景数据
和
，随后利用光纤数据采集系统间隔一定周期T进行数据采集，采集参量同时包括应变和温度，周期T根据实际生产需要进行匹配（通常选择1天作为单位时间即每天完成数据采集，形成监测数据）。数据采集完成首先完成温度补偿计算，由于分布式光纤测试中对于温度和应变同时敏感，需要剔除温度对应变影响，因此，进行温度补偿。对比分析所获得的数据一段时间D内，沿光缆布设煤柱内的线性应变数据情况，此过程共形成 
、 
、 
…… 
组数据（每次数据采集均需要检查，数据信号获得质量，确保其数据可靠性），数据分析主要采用差值法，即 
，
，
……
可得到 
， 
， 
…… 
，输出图如图3所示。
S2.4稳定性评价可以如下：
S2.4稳定性评价还可以如下：
测线布置范围内的应变分布特征，通过测线范围内应变分布评价煤柱设计宽度的合理性以及在后期使用过程中煤柱受力变化情况的表征。技术内容主要为煤柱留设设计及实际留设宽度给出技术参考，在监测煤柱稳定性同时，能够进一步提高煤炭资源回采率，达到矿井设计合理化。
S3预警
当
≤ 
且k≤k0时，为安全；当评价结果为安全时，无须对接各生产单位、安监部门，无须作出预警决策，仅做好工程现场安全监控即可。
当 
＞
且k≤k0时或者 
≤ 
且k＞k0时，为警示，预警系统针对警示结果进行人工判别与专家智库识别，做出警示决策，并协调生产单位各个联动部门，做到减缓生产计划或者停止生产计划，进行安全检查，做好工作面支护、防护等工作，同时加强监测密度，多部门做好联动信息互通。此时应重视该位置发生区域，并加强煤柱内力监测频率；如果该位置处于煤壁外侧，此时应该对煤柱外侧沿线进行巡检与评价，结合煤岩体物理性质分析危险发生的可能性，采取预防措施进行重点观测；
当
＞
且k＞k0时，为危险，预警系统对危险提示进行安全保障决策执行，即有人工与智库共同给出安全生产措施，同时协调多部门联动，停产停掘，进行安全支护、防护或者其他减灾措施手段的实施。工作面现场做出预警通知，撤出绝大数多作业人员。生产单位、安全部门以及应急救援单位响应预警决策。
以图3所示的分布式测试效果图为例，可获得的评价如下：
通过钻孔深度应变曲线分布特征首先可以判断采动过程中煤柱影响深度范围为25m，25m之外采动对煤柱的扰动影响很小，可以看做未受影响的区域。
由应变分布还可以看出在0～25m深度范围内应变特征并不相同，说明了不同深度煤岩体的受力分布也不均衡，其中0～1.25m的深度范围，受巷道强支护作用影响，该段应变光缆表现出压应变，说明采动应力、原岩应力以及支护作用共同作用下上述深度的煤岩体主要受到压缩作用。1.25～14.5m深度应变值及幅值变化趋势均表现出较大的变化，说明该深度范围为煤柱应力集中区，集中区内均已拉应变显现，也说明了该段深度范围内煤岩体体积在里的持续作用下发生形变，并且可以判断支护作用下应力集中区往往是煤柱损伤主要位置。14.5～25m范围内采动应力、原岩应力以及支护作用共同作用下影响都较小。其中16～21m深度岩体也表现出拉应变，但峰值和变化幅值均不大，结合煤岩体力学性质和物性特征，推断该位置可能存在软弱岩层。
综上以0～14.5m范围为煤柱稳定重点评价段，该位置应变峰值与幅值均可作为其稳定性的判别方式。
通过测试数据，在相邻巷道掘进过程中可以选择25m宽度作为保护煤柱设计边界线，由此减少呆滞煤柱留设尺寸，提高煤层回采率，能够为设计人员提供可靠地测试参数参考。在评价中，如果应变值在监测过程中持续增加则需要加密观测数据，如果监测过程中测试应变数据终端，分布式应变感测光缆出现断点，则需要采取其他地球物理手段安全措施对该段煤柱进行辅助观测，并标记可能会发生煤岩体损怀等潜在灾变可能性，需要加强支护措施。本领域技术人员，可以依据现有技术对注浆浆液进行配置，其为本领域技术人员所熟知的技能，此处不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种煤柱稳定性分布式监测系统，其特征在于，包括：应变数据采集系统、数据传输系统、数据解析系统、数据分析系统和预警系统，所述应变数据采集系统通过数据传输系统与所述数据解析系统连接；
其中，应变数据采集系统，用于监测煤柱受力的应变，包括导入装置、固定定位装置、分布式应变感测光缆和温度补偿装置，分布式应变感测光缆和温度补偿装置通过导入装置和固定定位装置设置于煤柱钻孔内；
数据传输系统，用于数据传输，包括转接器1、跳线装置、转接器2和通讯协议模块；
数据解析系统，用于信号解析处理，包括光纤解调仪、预处理模块和处理模块，所述光纤解调仪基于通讯协议模块通过跳线装置与所述分布式应变感测光缆和温度补偿装置连接，光纤解调仪对信号解析换算成数据，
数据分析系统，用于信号处理数据分析，包括带有显示装置的监控服务器、预处理模块、处理模块、表达模块、数据分析模块和结果评价模块，所述监控服务器通过传输线与光纤解调仪连接，基于获得的应变数据通过预处理模块进行初步判断，通过处理模块进行处理加工，经表达模块和数据分析模块完成表达和结果评价；
预警系统，用于预警决策，包括决策中心和指挥中心，基于分析系统的表达和结果评价，给出安全、警示和危险的预警。
2.根据权利要求1所述的一种煤柱稳定性分布式监测系统，其特征在于，所述光纤解调仪及数据分析系统布置在巷道内或者联络巷内或者通过延长线设置于地面监测平台。
3.根据权利要求1所述的一种煤柱稳定性分布式监测系统，其特征在于，所述分布式应变感测光缆为铠装强化护套的钢纤维紧套应变光缆，所述温度补偿装置为环向铠装螺纹套设计的非紧套光缆，所述分布式应变感测光缆和温度补偿装置通过固定装置固定在导入装置导管外部。
4.基于所述权利要求1-3任一项所述的一种煤柱稳定性分布式监测系统的探查监测方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1监测系统布置
S1.1煤柱留设方案完成后，选定煤柱测试具体施测位置，在选定煤柱施测位置施工钻孔，钻孔施工水平方向方位角为垂直或者近似垂直于工作面回采方向，其竖直方向方位角为沿煤层方向或者垂直巷道外帮；
S1.2 选用导入装置，将分布式应变感测光缆和温度补偿装置按照一定间距通过固定定位装置固定在所述导入装置外侧，植入所述步骤S1.1完成的钻孔中；
S1.3当分布式应变感测光缆和温度补偿装置植入指定深度后，向钻孔和导入装置空间充入水泥浆，固结；
S2数据采集分析
S2.1采集工作面回采前或者工作面采动作用影响范围外的煤柱受力情况数据应变与温度变作为背景值数据，采集过程煤柱应变分布数据应变ε与温度T；
S2.2基于通讯协议将光纤信号通过跳线装置传递至光纤解调仪，解调后信号传输至分析系统，通过预处理模块、处理模块、数据分析模块、表达模块和结果评价模块对信号进行分析和表达，并通过显示装置实时监测煤柱的受力状态给出稳定性评价标准；
S3预警
基于S2.2中分析表达结果和稳定性评价标准，进行实时评价，其中评价结果包括三个等级：安全，警示，危险。
5.根据权利要求4所述的一种煤柱稳定性探查监测方法，其特征在于，所述S2.2中由光纤解调仪完成脉冲光的激发与接收，获得光在光纤中传播的波长与频移，进而解析获得感知系统测试所得的应变ε与温度T，具体测试过程如下：先测试获得背景数据
和
，随后利用光纤数据采集系统间隔一定周期T进行数据采集，采集参量同时包括应变ε和温度T，数据采集完成，在数据首次采集完成后需要先完成温度干扰影响，判别是否需要进行温度补偿计算，如果无影响则不需进行后续温度干扰处理；如果采集判别存在温度干扰，则对温度干扰评议进行处理，对比分析所获得的数据一段时间D内，沿光缆布设煤柱内的线性应变数据情况，得到 
、
、
……
实时数据。
6.根据权利要求5所述的一种煤柱稳定性探查监测方法，其特征在于，关于煤柱稳定性评价过程和标准具体如下：数据分析采用差值法，即
，
，
……
可得到
，
，
……
；
评价标准具体参照以下指标：
7.根据权利要求5所述的一种煤柱稳定性探查监测方法，其特征在于，S3 预警方法为：
当
≤
且k≤k0时，为安全；
当
＞
且k≤k0时或者
≤
且k＞k0时，为预警，此时应重视该位置发生区域，并加强煤柱内力监测频率；如果该位置处于煤壁外侧，此时应该对煤柱外侧沿线进行巡检与评价，结合煤岩体物理性质分析危险发生的可能性，采取预防措施进行重点观测；
当
＞
且k＞k0时，为危险，预警系统对危险提示进行安全保障决策执行，即有人工与智库共同给出安全生产措施，同时协调多部门联动，停产停掘，进行安全支护、防护或者其他减灾措施手段的实施；工作面现场做出预警通知，撤出绝大数多作业人员；生产单位、安全部门以及应急救援单位响应预警决策。
8.根据权利要求5所述的一种煤柱稳定性探查监测方法，其特征在于，关于煤柱稳定性评价过程和标准具体如下：
光纤数据采集系统布置范围内的应变分布特征，通过光纤数据采集系统范围内应变分布评价煤柱设计宽度的合理性以及在后期使用过程中煤柱受力变化情况的表征；为煤柱留设设计及实际留设宽度给出技术参考，在监测煤柱稳定性同时，能够进一步提高煤炭资源回采率，达到矿井设计合理化。
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