本文關(guān)鍵詞：基于光纖光柵技術(shù)的立井井筒變形監(jiān)測(cè)預(yù)警方法及系統(tǒng)研究

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【摘要】：上世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)華東地區(qū)和東北地區(qū)的部分礦區(qū)相繼有百余個(gè)立井井筒發(fā)生了不同程度的破壞,給礦井的生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。本文以東榮二礦副井筒為研究背景,提出了一種采用光纖光柵傳感技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)立井井筒受力及變形的方法,開(kāi)發(fā)了與之相配套的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),并研究了基于光纖光柵監(jiān)測(cè)的井筒安全狀態(tài)評(píng)價(jià)和預(yù)警的方法,可為日后類(lèi)似井筒安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警項(xiàng)目提供參考。 (1)從理論角度分析了厚表土層立井井筒受力特征,對(duì)厚表土層立井井壁所受荷載進(jìn)行了分類(lèi)并給出了計(jì)算方法,推導(dǎo)了運(yùn)營(yíng)期間井壁內(nèi)外緣應(yīng)力的計(jì)算公式及所處應(yīng)力狀態(tài),探明了造成井筒破壞的主要因素。在此基礎(chǔ)上對(duì)井筒破壞機(jī)理進(jìn)行了分析,并建立了井壁混凝土破壞的準(zhǔn)則。 (2)介紹了光纖光柵傳感器的傳感原理以及應(yīng)變傳感特性,通過(guò)分析得出了光纖光柵與井壁的應(yīng)變傳遞關(guān)系,確定了井筒監(jiān)測(cè)的原則及監(jiān)測(cè)參數(shù),提出了獲取井筒變形原始數(shù)據(jù)的方法和井筒安全判定與預(yù)警方法。 (3)結(jié)合東榮二礦副井筒的工程實(shí)際,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)東榮二礦副井筒光纖監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)對(duì)井壁進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警的功能目標(biāo),并將該系統(tǒng)成功地運(yùn)用到工程實(shí)踐中,對(duì)其運(yùn)行效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
【關(guān)鍵詞】：光纖光柵 厚表土層 井筒破壞 應(yīng)變 監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TD175
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 問(wèn)題的提出11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 立井井筒破壞問(wèn)題的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 立井井筒監(jiān)測(cè)方法的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 光纖光柵技術(shù)在工程監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用16-17
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容和方法17-19
• 1.3.1 論文研究?jī)?nèi)容17
• 1.3.2 論文研究方法17-19
• 2 厚表土層立井井筒非采動(dòng)破壞準(zhǔn)則研究19-31
• 2.1 厚表土層立井井筒受力特征分析19-26
• 2.1.1 荷載分析19-22
• 2.1.2 井壁受力分析22-25
• 2.1.3 井壁內(nèi)外緣應(yīng)力狀態(tài)分析25-26
• 2.2 厚表土層立井井筒非采動(dòng)破壞機(jī)理分析26-28
• 2.2.1 井筒發(fā)生非采動(dòng)變形破壞的機(jī)理26-27
• 2.2.2 井筒發(fā)生非采動(dòng)重復(fù)破壞的主要原因27-28
• 2.3 井壁混凝土破壞準(zhǔn)則的建立28-29
• 2.3.1 雙向受壓混凝土強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則28
• 2.3.2 混凝土最大拉應(yīng)變破壞準(zhǔn)則28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 3 基于光纖光柵技術(shù)的井筒監(jiān)測(cè)理論與方法31-45
• 3.1 光纖光柵傳感基本原理31-37
• 3.1.1 光纖基本結(jié)構(gòu)31-32
• 3.1.2 光纖Bragg光柵傳感原理32-35
• 3.1.3 光纖Bragg光柵傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)35-37
• 3.2 井筒光纖光柵監(jiān)測(cè)機(jī)理及方法37-42
• 3.2.1 光纖光柵監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本原理37
• 3.2.2 光纖光柵—井壁應(yīng)變傳遞分析37-40
• 3.2.3 井筒監(jiān)測(cè)的原則40-41
• 3.2.4 監(jiān)測(cè)參數(shù)及方法的確定41-42
• 3.3 井筒安全性判定與預(yù)測(cè)方法42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 4 東榮二礦副井筒光纖監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)45-61
• 4.1 項(xiàng)目背景45-46
• 4.1.1 工程概況45
• 4.1.2 地質(zhì)與水文特征45
• 4.1.3 副井筒受損及治理記錄45-46
• 4.1.4 副井筒現(xiàn)狀46
• 4.2 監(jiān)測(cè)層位設(shè)計(jì)46-48
• 4.3 系統(tǒng)功能需求分析48
• 4.4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)48-52
• 4.4.1 系統(tǒng)硬件組成48-51
• 4.4.2 系統(tǒng)工作流程51
• 4.4.3 系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)51-52
• 4.5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)52-59
• 4.5.1 系統(tǒng)軟件模塊及功能52-53
• 4.5.2 系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境及結(jié)構(gòu)53-54
• 4.5.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)54-57
• 4.5.4 預(yù)警設(shè)計(jì)57-58
• 4.5.5 軟件界面設(shè)計(jì)58
• 4.5.6 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-61
• 5 東榮二礦副井筒光纖監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用61-77
• 5.1 系統(tǒng)硬件的安裝與調(diào)試61-65
• 5.2 井壁混凝土強(qiáng)度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)65-67
• 5.3 預(yù)警閾值的確定及說(shuō)明67-69
• 5.4 系統(tǒng)軟件的安裝與運(yùn)行效果69-75
• 5.5 本章小結(jié)75-77
• 6 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 主要結(jié)論77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-81
• 作者簡(jiǎn)歷81-83
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 呂淵,周更廷,顧孟寒;素混凝土井壁受力狀況的監(jiān)測(cè)與分析[J];東北煤炭技術(shù);1997年01期

2 靳奉祥,王同孝,獨(dú)知行;東灘煤礦副井三維變形監(jiān)測(cè)[J];地礦測(cè)繪;1998年04期

3 張廷玉;;光纖光柵技術(shù)在工程變形監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J];測(cè)繪與空間地理信息;2013年06期

4 黃國(guó)君,殷昀虢,戴鋒,闞常珍;光纖布拉格光柵應(yīng)變傳感器的靈敏性及疲勞可靠性研究[J];激光雜志;2003年06期

5 欒元重,欒元鳳,孫其美,王有良,張傳勝;礦山立井井筒精密變形測(cè)量系統(tǒng)的研制[J];建井技術(shù);2000年02期

6 徐樂(lè)年,王渭明,王必勝;井筒安全監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)[J];建井技術(shù);2003年01期

7 欒元重,佟文亮,仲樹(shù)強(qiáng);金橋煤礦井筒變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的探討[J];礦山測(cè)量;2000年04期

8 陳國(guó)華,張仁,胡東升;陽(yáng)煤集團(tuán)五礦排矸井井壁及罐道變形測(cè)量[J];礦山測(cè)量;2002年02期

9 王偉成;談?wù)動(dòng)梦灰品z測(cè)井筒變形[J];礦山測(cè)量;1994年03期

10 李東升,李宏男;埋入式封裝的光纖光柵傳感器應(yīng)變傳遞分析[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2005年04期

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本文編號(hào)：1089633