龟兹矿工作面顶板压力监测与支护工艺研究

针对龟兹矿工作面运输巷、运料巷锚杆支护现状,应用在线监测技术对工作面回采过程进行连续的实时矿压观测。通过巷道表面位移、锚杆 (索) 受力、顶板离层等矿压观测及数据分析,研究锚杆 (索) 受力及巷道围岩变形规律,评价巷道支护现状,判断巷道的稳定性及支护结构的合理性。为工作面顶板维护、支护强度的确定提供科学依据。

基于LoRa通信的无线液压支架压力传感器设计

针对煤矿顶板压力监测系统中的无线ZigBee传感器使用时间达不到设计预期、需频繁更换电池的问题,设计了一种基于LoRa通信的无线液压支架压力传感器。内嵌LoRa模块的无线液压支架压力传感器安装在液压支架上,采集液压支架前支柱、后支柱及前伸梁的压力值。被测液体介质通过导压孔加压到传感器压阻元件上,压阻元件受压发生形变,产生与压力线性相关的阻值变化;传感器的微控制单元测量加在电阻上的电压,将其换算成实际压力值。该传感器实现了煤矿顶板压力监测信号的远距离、低功耗、高可靠性无线传输:通过高扩频因子的直接序列扩频技术提高接收端灵敏度,获得较高的信号增益,从而增加通信距离;通过前向纠错编码技术提高传输可靠性;采集液压支架压力值并成功发送数据后进入休眠模式,以降低功耗。测试结果表明,该传感器1h的平均功耗为1.18mA·h,容量为5000mA·h的锂电池理论续航时间为141d,满足煤矿使用要求;与ZigBee技术相比,LoRa有效通信距离更远,可靠性更高。