井筒變形監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)
1、系統(tǒng)概述
礦井井筒（包含主井、副井、風(fēng)井等）建成使用后，地層的沉降會(huì)引起與井壁之間的相對(duì)移動(dòng)，產(chǎn)生了附加摩擦力，從而造成了井壁的縱向變形、環(huán)向變形及徑向變形，變形到一定程度，井壁就會(huì)發(fā)生破壞。掌握井壁的變形量，可以推算井壁的受力狀態(tài)，預(yù)測(cè)井壁是否可能發(fā)生破壞，以便提前采取措施，保證安全生產(chǎn)。因此，建立井筒變形自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)既可保證罐道安全，又可為預(yù)測(cè)井壁的安全性提供重要數(shù)據(jù)，對(duì)保證井筒安全具有重要意義。
2、監(jiān)測(cè)方法
2.1 罐道縫監(jiān)測(cè)方法
如圖1所示，在罐道縫上下方的罐道背面各選取一基點(diǎn)，并各焊上一塊鋼板，上方的鋼板固定位移傳感器，下方的鋼板固定位移傳感器的活動(dòng)端。當(dāng)井壁發(fā)生縱向變形時(shí)，上下兩基點(diǎn)之間的距離發(fā)生變化，位移傳感器與其活動(dòng)端相對(duì)移動(dòng)，并輸出相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，測(cè)量信號(hào)的大小就可算出上下兩基點(diǎn)的移近量，即罐道縫的壓縮量。罐道縫的壓縮量除以每段罐道的長度（約8米），就是測(cè)量段井壁的平均應(yīng)變變化值。當(dāng)罐道縫的大小接近0時(shí)，報(bào)警儀就發(fā)出聲光報(bào)警，提示我們割縫。
圖1 罐道縫監(jiān)測(cè)方法示意圖
2.2 卸壓槽壓縮量監(jiān)測(cè)方法
如圖2所示，在卸壓槽上下方井壁上各選取一基點(diǎn)，并各固定上一塊鋼板，上方的鋼板固定位移傳感器，下方的鋼板固定位移傳感器的活動(dòng)端。當(dāng)卸壓槽發(fā)生縱向壓縮時(shí)，上下兩基點(diǎn)之間的距離發(fā)生變化，位移傳感器與其活動(dòng)端相對(duì)移動(dòng)，并輸出相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，測(cè)量信號(hào)的大小就可算出上下兩基點(diǎn)的移近量，即卸壓槽的壓縮量。
圖2 卸壓槽監(jiān)測(cè)方法示意圖
4 系統(tǒng)組成
系統(tǒng)主要包括位移傳感器、無線監(jiān)測(cè)分站及系統(tǒng)主控站等。
位移傳感器與分站之間自建無線網(wǎng)絡(luò)通訊，傳感器的特點(diǎn)是抗力強(qiáng)、防水、防砸。
無線分站與系統(tǒng)主控站通信，將存儲(chǔ)數(shù)據(jù)送系統(tǒng)主控站長期保存，并可打印報(bào)表和曲線。另外，數(shù)據(jù)還可通過局域網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布，以供相關(guān)負(fù)責(zé)人查詢。
