RU2016104531A - Система динамического контроля отделения кровли выработки на основе волоконных решеток и способ предварительного оповещения - Google Patents

Claims (13)

1. Система динамического контроля отделения кровли выработки на основе волоконных решеток, содержащая наземную подсистему обработки данных и управления, подземную подсистему передачи данных и связи и подземную сенсорную подсистему сбора данных, при этом наземная подсистема обработки данных и управления расположена в помещении наземного центра управления и содержит наземный главный контролирующий компьютер, демодулятор сигнала от волоконной решетки и блок питания, обеспечивающий номинальную мощность наземному главному контролирующему компьютеру и демодулятору сигнала от волоконной решетки; при этом подземная подсистема передачи данных и связи содержит передающее оптическое волокно для шахт и оптоволоконные соединительные коробки, при этом на передающем оптическом волокне для шахт установлен ряд последовательно соединенных оптоволоконных соединительных коробок; при этом подземная сенсорная подсистема сбора данных содержит по меньшей мере одно устройство контроля отделения кровли на основе волоконных решеток, которое подключено через оптоволоконный вывод к оптоволоконной соединительной коробке; при этом устройства контроля отделения кровли на основе волоконных решеток в подземной сенсорной подсистеме сбора данных подключены через соответствующие оптоволоконные выводы и оптоволоконные соединительные коробки к передающему оптическому волокну для шахт, при этом передающее оптическое волокно для шахт подключено к демодулятору сигнала от волоконной решетки, расположенному в помещении наземного центра управления, и демодулятор сигнала от волоконной решетки подключен к наземному главному контролирующему компьютеру; таким образом, образована система дистанционного динамического контроля отделения кровли выработки, в которой наземная часть и подземная часть системы контроля взаимодействуют друг с другом.

2. Система динамического контроля отделения кровли на основе волоконных решеток по п. 1, в которой наземный главный контролирующий компьютер содержит встроенное программное обеспечение для анализа и обработки данных при отделении кровли.

3. Способ предварительного оповещения, в котором применяют систему динамического контроля отделения кровли на основе волоконных решеток по п. 1, включающий предварительное оповещение, установку и способы контроля, при этом способ предварительного оповещения включает следующие этапы:

a) во-первых, применение блока питания для подачи питания наземному главному контролирующему компьютеру и демодулятору сигнала от волоконной решетки и нагрева демодулятора сигнала от волоконной решетки в течение трех минут, чтобы демодулятор сигнала от волоконной решетки вошел в состояние готовности;

b) во-вторых, задание IP адреса таким образом, чтобы наземный главный контролирующий компьютер и демодулятор сигнала от волоконной решетки работали в одном домене адресов и могли безошибочно передавать данные друг другу;

c) в-третьих, начальная настройка системы на задание постоянного порога предварительного оповещения для данных смещения при отделении кровли и запись исходных данных смещения при отделении кровли;

d) в-четвертых, сбор данных смещения при отделении кровли с помощью устройств контроля отделения кровли на основе волоконных решеток и определение того, достигнут ли уровень предварительного оповещения, путем автоматического сравнения данных смещения, полученных в режиме реального времени, с заданным постоянным порогом оповещения;

e) в конечном итоге, если предварительное оповещение не происходит, это указывает на то, что смещение при отделении находится в пределах контролируемого диапазона стабильности кровли; если возникает какое-либо предварительное оповещение, происходят регистрация и сохранение времени предварительного оповещения, величины смещения при отделении и положения отделения кровли и одновременное принятие эффективных мер безопасности для предотвращения обрушения кровли и обеспечения безопасности производства в угольной шахте;

по отношению к способам установки и контроля устройство контроля отделения кровли на основе волоконных решеток может быть установлено и может выполнять контроль следующим образом:

a) установка оптоволоконных соединительных коробок по обе стороны выработки и бурение отверстия предварительно заданной глубины с помощью бурового долота диаметром 35-40 мм в кровле выработки вблизи болта крепления кровли;

b) обеспечение малоглубинной точки измерения и глубинной точки измерения внутри отверстия, при этом малоглубинная точка измерения расположена в месте, которое находится на той же высоте, что и верхний конец болта крепления кровли, тогда как глубинная точка измерения расположена в стабильной породе на верхнем конце отверстия;

c) проталкивание глубинного анкера в глубинную точку измерения с помощью стержня для крепления с прорезью на одном конце, проталкивание малоглубинного анкера в малоглубинную точку измерения и натяжение стального троса, чтобы убедиться в том, что анкер закреплен в горной породе;

d) подключение оптоволоконного вывода, выходящего в выработку, к оптоволоконной соединительной коробке после установки, чтобы устройство контроля отделения кровли на основе волоконных решеток могло обнаруживать изменение смещения при отделении кровли.