礦山巷道斷面自動(dòng)監(jiān)測(cè)硬件方案設(shè)計(jì)

朱少群

（安徽理工大學(xué) 安全科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 淮南 232001）

0 引 言

我國(guó)是全球產(chǎn)出和消費(fèi)煤數(shù)量最多的國(guó)家，在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)下煤礦為主要能源的方式在50年內(nèi)基本都不會(huì)變動(dòng)。但長(zhǎng)期以來生產(chǎn)過程中的安全隱患大大阻礙了煤炭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。煤礦工業(yè)的發(fā)展過程對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)支撐起著巨大的促進(jìn)作用，不管是在人們的平常生活中還是在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中，煤都是不能缺少的供能物質(zhì)。伴隨時(shí)代的進(jìn)步，煤礦產(chǎn)業(yè)開始朝著自動(dòng)智能化的道路邁進(jìn)，建設(shè)智慧型礦山已成為煤礦開采的一個(gè)趨勢(shì)。同時(shí)煤炭向深部開采更易引起地表塌陷、巷道冒頂脫落等風(fēng)險(xiǎn)事故的發(fā)生，給安全生產(chǎn)帶來極大的隱患。在智能化礦山建設(shè)持續(xù)推進(jìn)的背景下，開展對(duì)巷道的自動(dòng)監(jiān)測(cè)的精確化研究對(duì)深部開采支護(hù)及巷道事故的預(yù)防有著重大意義。

目前對(duì)巷道斷面進(jìn)行的監(jiān)測(cè)主要是通過巷道圍巖位移的變化量及支護(hù)體受力情況兩種方法，這兩種方法分別是對(duì)巷道變化率及穩(wěn)定性程度的一種評(píng)判。王運(yùn)森等人針對(duì)巷道變形提出了一種監(jiān)測(cè)巷道斷面位移的實(shí)施方案，通過對(duì)巷道表面研究構(gòu)建物理模型，然后利用激光測(cè)距得到測(cè)距的數(shù)據(jù)值，對(duì)數(shù)據(jù)值進(jìn)行空間插值數(shù)學(xué)運(yùn)算使采樣的數(shù)據(jù)更豐富，最后實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化量在上位機(jī)上的動(dòng)態(tài)顯示。朱文杰等人對(duì)巷道斷面變形開展了有效監(jiān)測(cè)的研究，在礦井下充分利用了激光測(cè)量的原理對(duì)巷道斷面變形進(jìn)行了數(shù)據(jù)測(cè)量，數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)來進(jìn)行初步運(yùn)算處理，得到巷道變形的收斂性，并對(duì)巷道的穩(wěn)定性做了一個(gè)大致評(píng)價(jià)。……