煤炭一直是中國(guó)的主體能源,煤礦地質(zhì)監(jiān)測(cè)是煤礦安全生產(chǎn)的重要保障.分布式光纖傳感技術(shù)具有感測(cè)點(diǎn)連續(xù)、高精度、抗電磁干擾、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),在煤礦地質(zhì)監(jiān)測(cè)中有重要的應(yīng)用.該文介紹了布里淵光時(shí)域反射（Brillouin optical time domain reflectometry,BOTDR）技術(shù)在煤礦地質(zhì)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用.重點(diǎn)介紹了采用分布式光纖傳感技術(shù)進(jìn)行采空區(qū)地層變形監(jiān)測(cè)的方法和結(jié)果.結(jié)果表明,分布式光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠滿足煤礦地質(zhì)監(jiān)測(cè)需求,具有良好的應(yīng)用前景. 

【文章來源】：應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,38(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

散射光譜分布圖

近年來，利用光纖傳感技術(shù)對(duì)煤礦井筒變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)引起研究者的極大關(guān)注.最初主要采用光纖光柵技術(shù)對(duì)井筒變形的監(jiān)測(cè)和預(yù)警開展研究[18-19].與光纖光柵傳感技術(shù)相比，分布式光纖傳感技術(shù)具有分布式、不漏點(diǎn)的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)，在煤礦井筒變形監(jiān)測(cè)中也取得了較好的應(yīng)用效果.通常情況下，分布式光纜的布設(shè)方式如圖2所示.文獻(xiàn)[20]研究了不同的光纖傳感器粘貼方式、粘接材料和施工工藝對(duì)監(jiān)測(cè)效果的影響，為井筒變形的分布式光纖監(jiān)測(cè)提供了經(jīng)驗(yàn)和理論基礎(chǔ).文獻(xiàn)[21]基于BOTDR光纖傳感技術(shù)，研究傳感光纜的布設(shè)方法和異常變形的檢測(cè)方法，得出了灌漿引起的井筒變形的演化規(guī)律.文獻(xiàn)[22]利用分布式光纖應(yīng)變傳感技術(shù)對(duì)治理井壁滲漏期間的井筒變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲得了壁后注漿技術(shù)治理井壁滲漏過程中的井筒應(yīng)變數(shù)據(jù)，進(jìn)一步分析了注漿液的擴(kuò)散情況.光纖傳感技術(shù)已經(jīng)在煤礦井筒變形監(jiān)測(cè)中獲得了一定程度的試驗(yàn)和應(yīng)用，為煤礦井筒變形監(jiān)測(cè)提供了一種新型、可靠、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)方法.2.2 巷道變形光纖監(jiān)測(cè)技術(shù)

監(jiān)測(cè)設(shè)備采用南京法艾博光電科技有限公司自主研發(fā)的基于BOTDR原理的Ada-3032D型分布式光纖應(yīng)變/溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該設(shè)備能夠獲取傳感光纖上任意點(diǎn)處的布里淵散射光頻譜信息并據(jù)此同步解算出沿傳感光纜的應(yīng)力場(chǎng)、溫度場(chǎng)以及損耗分布，具有單端無損監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)精度高、傳感距離長(zhǎng)以及測(cè)量重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn).圖4 5 m定點(diǎn)式應(yīng)變感測(cè)光纜

【參考文獻(xiàn)】：
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