在當(dāng)今世界,煤炭需求在所有能源需求中仍然處于前列,煤礦的安全開采是關(guān)乎到國(guó)計(jì)民生的重大課題。在煤礦安全事故中占比例較大的是頂板事故,其原因多為設(shè)備監(jiān)測(cè)不完善,頂板支護(hù)方法不合理等,因此對(duì)頂板的監(jiān)測(cè)刻不容緩。目前應(yīng)用于煤礦頂板監(jiān)測(cè)的手段多采用大地測(cè)量技術(shù),位移傳感器等,隨著開采任務(wù)不斷加重,開采難度不斷提高,礦場(chǎng)大空間、大變形、時(shí)間跨度廣、巖移范圍大成為頂板監(jiān)測(cè)中的難點(diǎn),因此本文將一種分布式光纖傳感技術(shù)應(yīng)用于模擬煤礦頂板的監(jiān)測(cè)中。本文的創(chuàng)新點(diǎn)是將分布式布里淵散射光時(shí)域反射技術(shù)(BOTDR)應(yīng)用于煤礦頂板模型的監(jiān)測(cè)中,提出頻移相對(duì)變化度和沉降量平均變化度的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)公式推導(dǎo)建立光纖應(yīng)變與頂板形變的數(shù)學(xué)關(guān)系模型。本文主要研究?jī)?nèi)容有:(1)利用BOTDR技術(shù)對(duì)煤礦頂板進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)研究。為模擬煤礦采掘過(guò)程制作1500mm×1000mm×1000mm(長(zhǎng)×寬×高)類煤礦頂板的模型,將BOTDR監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于煤礦頂板三維立體模型試驗(yàn)中,并通過(guò)模擬煤礦開采過(guò)程進(jìn)行頻移監(jiān)測(cè)和沉降量監(jiān)測(cè)試驗(yàn)。制作光纖定點(diǎn)監(jiān)測(cè)裝置確定試驗(yàn)中采樣點(diǎn)位置,制作多點(diǎn)沉降量測(cè)量?jī)x,進(jìn)行傳統(tǒng)煤礦頂板監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)...

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

圖1-1歷年事故死亡人數(shù)Fig.1-1accidentdeathsovertheyear

圖1-2事故類型分布圖

圖2-1光纖結(jié)構(gòu)組成

圖2-2散射光的頻譜圖

本文編號(hào)：3884692