神东大柳塔煤矿光学赋能 助力矿井安全生产

4月24日，国家能源集团神东煤炭大柳塔煤矿首套光纤压力监测系统正式上线投入使用。

矿山压力是威胁煤矿安全生产的重要因素，在没有矿山压力监测技术的情况下，当矿山压力显现时就已经对安全生产造成了影响。自2021年智能化矿井建设开展以来，大柳塔煤矿积极寻源煤矿巷道压力监测技术，并在52605沿空留巷成功应用一套电子式压力监测系统。

电子式压力监测设备分为有线型和无线型，有线型通过RS485总线将各传感器并接，最终通过分站和主站将数据汇总上传至工业环网，实现巷道压力监测。该系统有效缓解了大柳塔煤矿在巷道压力监测方面的技术压力，为大柳塔煤矿第一条沿空留巷提供了宝贵的矿压数据。

但在使用过程中也暴露出一些问题，首先是电子式系统容量小，一台分站只能同时监测64支传感器的数据，对较长巷道来说适用性较差；第二是电子式系统需要的配套设施较多，例如中继电源，网关等，一台中继电源理论上可以同时给20支传感器供电，但是随着线路变长，压降也较为明显，实际使用过程中需要在监测沿线布置多台中继电源；第三是电子设备适用范围较小，无法在回风巷布置，导致回风巷压力监测困难。

针对以上难题，大柳塔煤矿积极寻源新技术，最终引进了一套光纤矿山压力监测系统。该系统基于光学原理，采用国际领先的光纤传感技术，实现顶板离层、锚杆（索）应力、煤岩层应力的多参数实时监测。使用矿用隔爆兼本安型光纤顶板动态监测主机作为信号采集主机，可实时显示各类传感器信息，最多可连接180支传感器。光纤传感器以光波为载体，以光纤为媒质，感知和传输外界被测量信号，具有传输距离远、不带电、体积小、实时监测、在线传输、多参数、大容量、抗干扰、本质安全等特点，可以在回风巷道布置，适用范围广；同时无需其他配套设施，系统故障点少，维护工作量很少。

基于光纤本质安全、信息容量大、抗干扰能力强和传输距离远的特性，光纤应变式设备在煤矿具有很强的适用性，光纤应变技术也具有广阔的应用前景。