基于激光誘導熒光技術的礦井突水監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著煤炭開采深度的不斷增加，煤礦生產中會遇到各種安全及災害問題，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，常會在短時間內淹沒坑道，給礦山生產帶來危害，造成人員傷亡，并導致嚴重的經濟損失。如今，水害事故成為威脅煤礦生命財產安全的最主要風險之一，面對水害危害的嚴重性，迫切需要進行水害預警防治工作。針對此種情況，本論文采用化探與監(jiān)測相結合，提出基于激光誘導熒光技術的礦井突水監(jiān)測系統(tǒng)研究。
　　本系統(tǒng)利用激光誘導熒光技術，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，識別所測物質的元素成分及含量，輔助以PH值和電導率、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)的水化學判別水源類型。應用RBF神經網絡（徑向基神經網絡）進行判別模型，建立綜合煤礦突水水源判別模型。該系統(tǒng)目前已成功應用于大同煤礦燕子山礦8306、8401工作面，經過安裝調試已正常運行達10個月，數(shù)據(jù)采集分站采集傳感器信息，利用數(shù)據(jù)通信分站由光纖網絡傳輸至地面上位機，

3、實現(xiàn)礦井工作面水質信息的遠程實時在線監(jiān)測。經過測試表明系統(tǒng)設計合理，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神經網絡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)水質傳感器，利用CAN網絡設計了一套礦井水質監(jiān)測系