[发明专利]顶板压力监测系统

说明书

本发明公开了一种顶板压力监测系统，包括多个沿矿井长度方向均匀间隔布设用于检测顶板压力的压力传感器、多根串联且分别张紧固定于两相邻压力传感器之间的光缆、通过拉力使对应坍塌处的光缆断开的断开器、设置于光缆外端部的光时域反射单元和用于根据光时域反射单元的时域反射信号计算光缆断开位置的控制主机；压力传感器的输出端通过光纤耦合器将检测到的压力信号输入光缆实现压力信号输出；所述控制主机通过光缆接收压力信号并处理压力信号；能够检测顶压力的同时，该系统能够快速检测井内具体坍塌位置，缩短救援时间，并且能够对多处坍塌进行检测，工作效率高，检测准确。

技术领域

本发明涉及煤矿领域，具体涉及一种顶板压力监测系统。

背景技术

在煤矿等矿井中，工作面推采过后，围岩原有结构受到了破坏，顶板岩层会发生周期性断裂、跨落，易导致安全事故，而发现事故及救援时间的长短很大程度上决定了事故的损失程度，此外，发生事故后如不能及时处置及管控，极易引发后果更严重的二次事故；而对于一般的矿井而言，其长度短则几公里，长则几十公里，而对于在矿井内具体坍塌位置的快速定位一直时本领急需解决的问题，由于不能快速检测井内具体坍塌位置，导致因救援时间的耽搁造成不可估量的损失。

因此，为解决以上问题，需要一种顶板压力监测系统，能够检测顶压力的同时，该系统能够快速检测井内具体坍塌位置，缩短救援时间，并且能够对多处坍塌进行检测，工作效率高，检测准确。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供顶板压力监测系统，能够检测顶压力的同时，该系统能够快速检测井内具体坍塌位置，缩短救援时间，并且能够对多处坍塌进行检测，工作效率高，检测准确。

本发明的顶板压力监测系统，包括多个沿矿井长度方向均匀间隔布设用于检测顶板压力的压力传感器、多根串联且分别张紧固定于两相邻压力传感器之间的光缆、通过拉力使对应坍塌处的光缆断开的断开器、设置于光缆外端部的光时域反射单元和用于根据光时域反射单元的时域反射信号计算光缆断开位置的控制主机；压力传感器的输出端通过光纤耦合器将检测到的压力信号输入光缆实现压力信号输出；所述控制主机通过光缆接收压力信号并处理压力信号。

进一步，所述断开器包括圆盘、固定于圆盘周向侧壁的切断刃和固定于圆盘周向侧壁的导向块，所述切断刃的刃口沿圆盘的径向由内到外设置，导向块沿圆盘的径向设置且导向块设置有导向束缚孔，所述光缆的一端穿过导向束缚孔并沿圆盘周向侧壁以压紧于刃口的方式缠绕一周后反向穿过导向束缚孔并固定于压力传感器，光缆的另一端固定于相邻的压力传感器；两相邻压力传感器之间均设置有断开器。

进一步，所述圆盘的周向侧壁沿周向设置有限位环槽。

进一步，多根光缆串联后形成一组检测光缆，顶板压力监测系统至少包括并列的第一组检测光缆和第二组检测光缆，所述第一组检测光缆和第二组检测光缆的相邻段分别为设置有断开器的预紧段和设置有展开长度的松弛段，所述第一组检测光缆的预紧段和第二组检测光缆中的松弛段对应，所述第一组检测光缆的松弛段和第二组检测光缆中的预紧段对应。

进一步，所述顶板压力监测系统包括五组检测光缆，其中一组检测光缆的预紧段两侧分别设置为四段松弛段，且一组检测光缆的预紧段与其他四组检测光缆对应的光缆段均为松弛段，两相邻压力传感器之间至少设置有一个预紧段。

进一步，两相邻压力传感器的距离为8-12米。

进一步，所述切断刃与导向板沿径向对称设置。

进一步，所述导向束缚孔的中心轴与圆盘的切线平行。