基于激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)的礦井突水監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著煤炭開采深度的不斷增加，煤礦生產(chǎn)中會遇到各種安全及災(zāi)害問題，大量地下水突然涌入礦山井巷的現(xiàn)象，礦井突水一般來勢兇猛，常會在短時間內(nèi)淹沒坑道，給礦山生產(chǎn)帶來危害，造成人員傷亡，并導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。如今，水害事故成為威脅煤礦生命財產(chǎn)安全的最主要風(fēng)險之一，面對水害危害的嚴(yán)重性，迫切需要進行水害預(yù)警防治工作。針對此種情況，本論文采用化探與監(jiān)測相結(jié)合，提出基于激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)的礦井突水監(jiān)測系統(tǒng)研究。
　　本系統(tǒng)利用激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)，實

2、時測量礦井水源的熒光發(fā)光通量隨發(fā)射光波長的變化而獲得的光譜和光譜強度，識別所測物質(zhì)的元素成分及含量，輔助以PH值和電導(dǎo)率、涌水量等水參數(shù)實時監(jiān)測，根據(jù)參數(shù)突變再輔以常規(guī)的水化學(xué)判別水源類型。應(yīng)用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）進行判別模型，建立綜合煤礦突水水源判別模型。該系統(tǒng)目前已成功應(yīng)用于大同煤礦燕子山礦8306、8401工作面，經(jīng)過安裝調(diào)試已正常運行達10個月，數(shù)據(jù)采集分站采集傳感器信息，利用數(shù)據(jù)通信分站由光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面上位機，

3、實現(xiàn)礦井工作面水質(zhì)信息的遠程實時在線監(jiān)測。經(jīng)過測試表明系統(tǒng)設(shè)計合理，運行穩(wěn)定，測量數(shù)據(jù)精度高，系統(tǒng)丟包率為0.93％，PH和電導(dǎo)率的相對誤差為0.42％和0.52％。長時間的監(jiān)測表明，8306、8401老空水PH穩(wěn)定在6.5左右，電導(dǎo)率穩(wěn)定在2105μs/cm左右，含氧度為2％，光譜特征穩(wěn)定，通過RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型判定其為老空水，無明顯的外部水源入侵。
　　本系統(tǒng)首次采用在線多參數(shù)水質(zhì)傳感器，利用CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了一套礦井水質(zhì)監(jiān)測系