在當今世界,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乎到國計民生的重大課題。在煤礦安全事故中占比例較大的是頂板事故,其原因多為設備監(jiān)測不完善,頂板支護方法不合理等,因此對頂板的監(jiān)測刻不容緩。目前應用于煤礦頂板監(jiān)測的手段多采用大地測量技術,位移傳感器等,隨著開采任務不斷加重,開采難度不斷提高,礦場大空間、大變形、時間跨度廣、巖移范圍大成為頂板監(jiān)測中的難點,因此本文將一種分布式光纖傳感技術應用于模擬煤礦頂板的監(jiān)測中。本文的創(chuàng)新點是將分布式布里淵散射光時域反射技術(BOTDR)應用于煤礦頂板模型的監(jiān)測中,提出頻移相對變化度和沉降量平均變化度的數(shù)學模型,通過公式推導建立光纖應變與頂板形變的數(shù)學關系模型。本文主要研究內(nèi)容有:(1)利用BOTDR技術對煤礦頂板進行變形監(jiān)測研究。為模擬煤礦采掘過程制作1500mm×1000mm×1000mm(長×寬×高)類煤礦頂板的模型,將BOTDR監(jiān)測系統(tǒng)應用于煤礦頂板三維立體模型試驗中,并通過模擬煤礦開采過程進行頻移監(jiān)測和沉降量監(jiān)測試驗。制作光纖定點監(jiān)測裝置確定試驗中采樣點位置,制作多點沉降量測量儀,進行傳統(tǒng)煤礦頂板監(jiān)測系統(tǒng)與分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)對...

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【學位級別】：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光纖結構組成

圖2-2散射光的頻譜圖

本文編號：3884692