基于光纖光柵技術的立井井筒變形監(jiān)測預警方法及系統(tǒng)研究.pdf

1、上世紀80年代以來，我國華東地區(qū)和東北地區(qū)的部分礦區(qū)相繼有百余個立井井筒發(fā)生了不同程度的破壞，給礦井的生產(chǎn)造成了嚴重的安全風險和經(jīng)濟損失。本文以東榮二礦副井筒為研究背景，提出了一種采用光纖光柵傳感技術來監(jiān)測立井井筒受力及變形的方法，開發(fā)了與之相配套的監(jiān)測預警系統(tǒng)，并研究了基于光纖光柵監(jiān)測的井筒安全狀態(tài)評價和預警的方法，可為日后類似井筒安全監(jiān)測與預警項目提供參考。
　　(1)從理論角度分析了厚表土層立井井筒受力特征，對厚表土層立井井

2、壁所受荷載進行了分類并給出了計算方法，推導了運營期間井壁內(nèi)外緣應力的計算公式及所處應力狀態(tài)，探明了造成井筒破壞的主要因素。在此基礎上對井筒破壞機理進行了分析，并建立了井壁混凝土破壞的準則。
　　(2)介紹了光纖光柵傳感器的傳感原理以及應變傳感特性，通過分析得出了光纖光柵與井壁的應變傳遞關系，確定了井筒監(jiān)測的原則及監(jiān)測參數(shù)，提出了獲取井筒變形原始數(shù)據(jù)的方法和井筒安全判定與預警方法。
　　(3)結合東榮二礦副井筒的工程實際，設計